什么是机电一体化

思考题

1.1 什么是机电一体化？

1.2 机电一体化的发展经历了哪几个阶段，各个阶段有何特点？

1.3 机电一体化系统主要由那几部分组成？各部分的功能是什么？

1.4 举例分析机电一体化系统的组成及功能特点。

1.5 机电一体化的共性关键技术有哪些？

1.6 试分析机电一体化系统设计的一般流程。

2.1 传感器的静态和动态特性区别何在？用哪些指标来衡量？

2.2 试述光栅传感器的工作原理及特点。

2.3 试述感应同步器的工作原理及特点。

2.4 感应同步器的测量方式有哪些类型？写出励磁方式和输出检测信号的表达式。

2.5 试述磁栅的工作原理及特点。

2.6 磁栅通常采用哪些测量方式？写出不同测量方式的表达式。

2.7 感应同步器和磁栅对安装有什么要求？

2.8 试述旋转变压器的工作原理及特点。

2.9 什么是增量编码器？什么是绝对编码器？二者有何不同？

2.10 有哪些因素会影响直流测速发电机的测量结果？

2.11 试述固态图像传感器的工作原理及特点。怎样实现电荷的产生、存储、转移和传输。

2.12 激光具有哪些特性？试述应用激光传感器测流速的基本原理。

2.13 试述超声波检测的基本原理。

2.14 试述传感器的正确选择和使用。

2.15 模拟式和数字式传感器信号检测系统是怎样组成的？

2.16 多路模拟开关和采集/保持电路的作用是什么？

2.17 与模拟滤波器相比，数字滤波器有哪些优点？常采用的数字滤波的方法有哪些？2.18 试举一方法说明如何对传感器的非线性特性进行数字线性化？

2.19 零位误差和增量误差产生的原因是什么？如何用软件方法对其进行补偿？

3.1 接口的定义及作用是什么。

3.2 按接口所联系的子系统不同，以信息处理系统( 微电子系统)为出发点，可将接口分类哪几类，各自特点是什么。

3.3 输入接口可以有哪些方法，各自适用什么场合。

3.4 ADC0809的结构及工作原理是什么。

3.5 控制量输出接口的作用是什么，有哪些种具体形式，各自适用什么情况。

4.1 请从不同的角度对自动控制系统分类，分别有哪些类型？

4.2 请举几个开环与闭环自动控制系统的例子，画出它们的方块图，并说明它们的工作原理。

4.3 要使一个自动控制系统能正常工作，必须使系统满足哪些基本的要求？

4.4 如何理解闭环控制系统的实质是反馈？比较开环与闭环系统的优缺点。

4.5 描述系统特性的参数有哪些？各体现什么物理意义？他们对自动控制系统有何影响？4.6 在如图4-14所示的RC电路中，假若R=5，C=2，请计算出t=T、t=2T、t=3T时的e o值，

并画出e i突然由0V阶跃变化到5V时的e o变化曲线。

4.7 请简述计算机控制系统的组成及其特点。

4.8 计算机控制系统的采样、采样频率和量化各指的是什么？

4.9 计算机控制系统的接地设计与一般电气设备强电的接地设计有何不同？

4.10 数字控制器与模拟控制器相比有何优点？数字控制器一般采用哪两种设计方法？目前

常用的是哪一种？其基本思路是什么？

5.1 根据机械特性曲线，试分析当负载转矩恒定不变时，直流伺服电动机的调压过程。

5.2 步距角小，最大静转矩大的步进电动机，为什么启动频率和运行频率高？

5.3 负载转矩和转动惯量对步进电动机的启动频率和运行频率有何影响？

5.4 对伺服系统有哪些基本的要求？它们之间有何关系？

5.5 试举出几个具有伺服系统的机电一体化产品实例，说明其伺服系统的结构组成及属于何种类型的伺服系统。

5.6 试通过分析人对手、脚等进行伺服控制的过程，进而探讨具有视觉和触觉的步行机或智能机器人的伺服控制原理。

5.7 一台5相反应式步进电动机，采用5相10拍运行方式时，步距角为1.5ｏ，若脉冲电源的频率为3000Hz，请问转速是多少r/min？

6.1 机电一体化系统对机械传动系统的要求是什么？

6.2 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成？

6.3 常用的传动机构有哪些？

6.4 同步带传动的优缺点是什么？

6.5 同步带传动的失效形式有哪些？并简述设计计算步骤。

6.6 齿轮传动最佳传动比分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则的含义是什么？

6.7 齿轮传动的齿侧间隙调整方法有哪些？

6.8 简述谐波齿轮传动的优缺点？

6.9 设有一谐波齿轮减速器，其减速比为100，柔轮齿数为100。试计算刚轮固定时该谐波

减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向（相对于输入轴比较）。

6.10 滚珠螺旋传动与滑动螺旋传动或其它直线传动相比有哪些特点？

6.11 滚珠丝杠副轴向间隙的调整预紧方法有哪些？

6.12 简述双螺母预紧时提高轴向刚度的原理？

6.13 试述滚珠丝杠副主要尺寸参数及其涵义？

6.14 试述滚珠丝杠副的精度等级及标注方法？

6.15 试述滚珠丝杠副安装时的支承方式及其特点？

6.16 试述滚珠丝杠副设计计算的一般步骤？

6.17 试述轴系设计时的基本要求有哪些？

6.18 选择轴系轴承时应考虑哪些因素？

6.19 试述导轨的种类及对导轨的基本要求？

6.20 常用的导轨副材料有哪些？

6.21 试述滚动导轨副的特点有哪些？

6.22 试述支承件设计的基本要求有哪些？

8.1 请简要叙述数控机床的基本工作。

8.2 数控机床有哪些基本组成部分？

8.3 请简要叙述数控机床的加工特点和发展趋势。

8.4 数控机床的主传动形式有哪几种，各有什么特点？

8.5 电主轴结构有什么特点？它由哪些部分组成？

8.6 何谓“零传动”进给驱动？请简要说明由直线电机构成的直线进给系统和由力矩电机构成的回转进给系统的特点。

8.7 为了保证数控机床的加工质量与可靠性，伺服系统应满足哪些基本条件？

8.8 什么是开放式数控系统，它具有什么特点？

9.1 为什么说三坐标测量机是万能测量设备？

9.2 三坐标测量机的机械结构有哪些形式，各有何优缺点？

9.3 在三坐标测量机上使用的导轨有哪些种类，各有何特点？

9.4 三坐标测量机的标尺系统的种类有哪些，最常用的是哪种，它有什么优点？

9.5 静态测头和动态测头各有什么特点，分别应用于什么场合？

9.6 三坐标测量机有哪些测量软件？

10.1 简述ABS的功能。

10.2 简述ABS的工作原理。

10.3 试分析制动力系数与滑移率之间的关系。

10.4 什么是最佳滑移率范围？

10.5 ABS主要由哪几部分组成？各部分的功能是什么？

10.6 什么是逻辑门限值控制？

10.7 试分析ABS的控制过程。