机电一体化概论(答案)
机电一体化课后答案
机电一体化课后答案第一篇：机电一体化课后答案机电一体化（第二版）课后答案第一章1-1.试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。
答：机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-7.机电一体化系统由哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？答：①.机电一体化系统由计算机、动力源、传感件、机构、执行元件系统五大要素组成。
②.对应的五大功能为：控制、动力、计测、构造、操作功能。
1-17.开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？答：1、开发性设计是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。
2、变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。
3、适应性设计是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。
所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物的有用信息。
1-20.简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。
答：1、计算机辅助设计是设计机电一体化产品的有力工具，用来设计一般机械产品的CAD的研究成果。
2、并行工程是把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合协调的一种工作模式。
3、虚拟设计是虚拟环境中的产品模型，是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像，是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。
4、快速响应设计是实现快速响应工程的重要环节，快速响应工程是企业面对瞬息万变的市场环境，不断迅速开发适应市场的新系统，快速响应设计的关键是有效开发和利用各种系统信息资源。
5、绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。
绿色设计就是在新系统的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化试题及答案
机电一体化试题及答案一、选择题1.机电一体化是指（）。
A.机械和电气之间具有密切联系B.机械和电气之间没有联系C.机械和电气之间相互独立D.机械和电气之间具有不存在的联系答案：A2.机电一体化的优势包括（）。
A.提高生产效率B.节约能源C.减少人力成本D.增加设备的寿命E.提高产品质量答案：A、B、C、E3.以下哪项不是机电一体化技术的应用领域？A.汽车制造B.航空航天C.电力系统D.农业生产答案：D二、填空题1.机电一体化技术的发展可以为传统制造企业带来（）。
答案：转型升级2.机电一体化的核心是（）。
答案：信息集成三、问答题1.请简述机电一体化技术在制造业中的作用。
答：机电一体化技术将机械和电气两个领域相结合，通过信息集成和智能控制实现高效生产。
它可以提高生产效率，节约能源和人力成本，并且提高产品质量。
机电一体化技术的发展可以帮助传统制造企业实现转型升级，提升竞争力。
2.请列举几个机电一体化技术的应用案例。
答：机电一体化技术广泛应用于各个领域，比如汽车制造、航空航天、电力系统等。
以汽车制造为例，机电一体化技术可以实现自动化生产线，提高生产效率和产品质量；在航空航天领域，机电一体化技术可以实现高精度控制，提高飞行安全性；在电力系统中，机电一体化技术可以实现智能化管理和优化调度，提高能源利用效率。
四、综合题某制造企业打算引入机电一体化技术来提升生产效率和产品质量。
请列举该企业引入机电一体化技术可能遇到的问题，并提出解决方案。
问题：1.技术难题：企业可能缺乏专业的机电一体化技术人才，导致技术应用受限。
2.成本问题：引入机电一体化技术需要投入大量资金，企业担心投资回报周期长。
3.人员培训：现有员工对机电一体化技术了解有限，需要进行培训和教育。
解决方案：1.合作与共享：企业可以与专业机电一体化技术公司合作，共享技术人才和资源。
2.市场前景分析：企业可以进行市场研究，评估机电一体化技术在该行业的应用前景和潜在收益，以便更好地制定投资计划。
机电一体化考试资料(完整答案版)
1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化类专业知识试题(带答案)
机电一体化类专业知识试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分200分，考试时间120分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共100 分）一、单项选择题（本大题共50个小题，每小题2分，共100分。
在每小题列出的选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项选出）1．根据主、俯视图选择正确的左视图。
（）2．已知点A （5，6，4）、B（3，6，7）和C（7，6，5），面ABC 是（）A ．水平面B．铅垂面 C ．侧平面D．正平面3．选择正确的全剖左视图（）(a) (b) (c) (d)6．已知主俯视图，正确的左视图是（）7.正确的内外螺纹旋合画法是（）8．四组视图中，主视图均为全剖视图，其中主视图有缺漏线）9．带轮轮毂长度为46mm ，轴上安转带轮的轴头部分普通平键的长度为（)45A ．40B ．36C ．50 D．10 ．以下放松方法不属于同一类型的是（）A ．对顶螺母B．弹簧垫圈C．金属锁紧螺母 D ．止动垫片11 ．属于传导螺旋机构的是（）A ．工作台进给机构B ．螺旋压力机C．张紧装置 D ．镗刀杆12 ．实际生产中，常用于连接启动及换向频繁、转矩较大的中低速两轴的是（）A ．摩擦式离合器B ．凸缘联轴器C．嵌合式离合器D．弹性柱销联轴器13．摄影平台升降机构应用了（）铰链四杆机构14．当曲柄的极位夹角为（），曲柄摇杆机构才有急回运动。
A ．θ= 0B．θ< 0 C ．θ≠0D．θ> 015．关于链传动的安装与维护不合理的是（）A ．两链轮的回转平面应在同一期铅垂面内；B ．链转动时应使紧边在上，松边在下；C ．两链轮的轴心连线最好是垂直或与水平面的夹角小于45°；D．凡离地面高度不足2m 的链传动，必须安装防护罩。
16．已知标准直齿圆柱齿轮的齿距P=12.56mm，齿数Z=80mm, 该齿轮应做成（）A ．齿轮轴B ．实心式C．腹板式D ．轮辐式17．以下说法错误的是（）A ．液压传动可实现无级调速，功率大；B ．液压元件已实现系列化、标准化，易于调节；C ．液压系统的执行元件为液压泵，控制元件可调节压力、流量或流向；D ．液压系统的工作压力取决于外负载的大小。
机电一体化概论综合练习试题三(含答案)
机电一体化概论综合练习试题三（含答案）简述题1．简述机电一体化发展趋势2．简述机电一体化系统设计的含义？说明系统设计的基本原则以及系统设计的过程。
3．什么是环行分配器？实现环行分配有哪些方法？如果三相步进电动机绕组为U、V、W，写出则三相六拍的通电顺序。
4．在对数字PID调节器的微分作用进行改进时，常用什么方法？如何实现？5．什么是可靠性设计？它的目标是什么？6．可靠性设计包括哪几方面的内容？7．什么是产品的可靠性分配？常用的产品的可靠性分配方法有哪些？8．何为电磁干扰？按性质干扰分为哪几种？9．何为柔性制造系统？应具备的功能有哪些？10．何为柔性制造系统？按机床台数和工序，柔性制造系统可分为哪几种类型？计算题1．某齿轮系中，设i = 80，传动级数n = 4的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。
并验算之。
2．某数控机床位置控制系统的参数如下：K=45 N·m/rad；f m= 10s·N·m；f = 14s·N·m；J=23Kg·m2；T s-T c=1.5 N·m，求其临界转速Ωc。
（已知出现爬行时系统的临界初始相位φc为75o）【参考答案】简述题1．机电一体化的发展趋势可概况为以下三个方面：（1）性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展；（2）功能上，向小型化、轻型化、多功能方向发展；（3）层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。
2．机电一体化系统设计，就是用系统思想综合运用各有关学科的知识、技术和经验，在系统分析的基础上，通过总体研究和详细设计等环节，落实到具体项目上，以创造满足设计目标的人造系统。
系统设计的基本原则是使设计工作获得更大效果。
系统设计的过程是：目标→功能→结构→效果的多次分析与综合。
3．使步进电动机绕组的通电顺序按输入脉冲的控制而循环变化的装置称为环行分配器。
实现环行分配的方法有：1软件环行分配；2硬件环行分配；3专用环行分配器。
机电一体化答案总结[最终版]
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机电一体化答案总结[最终版]第一篇：机电一体化答案总结[最终版]1-1 试说明较为人们所接受的“机电一体化”的涵义。
答：机电一体化乃是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与微电子装置用相关软件有机结合而构成的系统总称。
1-2 机电一体化系统由哪些要素组成？分别实现哪些功能？答：由五大要素（子系统）组成：1．机械系统：具有构造功能，相当于人的骨骼；2．信息处理系统：具有控制功能，相当于人体的大脑；3．动力系统：具有动力功能，相当于人体的内脏；4．传感检测系统：具有计测功能相当于人体感观；5．执行元件系统：具驱动功能（主功能），相当于人体四肢的肌肉。
1-3 说明机电一体化产品的设计步骤。
答：分为四步：1．总体设计：分析设计要求，划分功能模块，决定性能参数，调研类似产品，确定总体方案，方案对比定型，编写总体论证书。
2．详细设计：各子系统的设计（各元部件的选择与设计），子系统间的接口设计；3．综合评价：通过不同的评价指标对产品的性能、价格进行综合评价；4．试制与调试：生产样机，进行试验，调试，看最终是否能达到最初的规格和性能指标要求。
1-4 机电一体化产品特点：节能，自动化1-5 机电一体化系统的接口功能有哪两种？答：接口功能：①输入，输出。
②变换，调整。
2-2机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比有什么特点？答：机电一体化系统中的机械系统与传统的机械系统相比，其特点在于：前者不仅要求较高的定位精度，还要求较高的动态响应特性，即响应快、稳定性好。
2-3 丝杆螺母机构的分类及特点？答：丝杆螺母机构分两类：1．滑动丝杆螺母副。
优点：结构简单，加工成本低，具有自锁功能。
缺点：摩擦阻力大，传递效率低（30%～40%）。
2．滚动丝杆螺母副。
优点：摩擦阻力小，传递效率高（92%～98%）。
缺点：结构复杂，制造成本高。
2-4滚珠丝杆副的传动特点？答：滚珠丝杆副的滚珠丝杆副的有如下特点：1．优点：传动效率高（达90%以上，比滑动丝杆的高2-4倍）；灵敏度高，传动平稳；磨损小，寿命长；可消除轴向间隙，提高轴向刚度。
机电一体化概论(答案)
机电一体化概论答案
一、填空题
1.内循环、外循环
2.性能指标、系统功能、使用条件、经济效益。
3. PLC
4. 20mm
5. 位置和速度
6. 0.02
7. 增加而减小
8. 2个工作条件。
9.前馈控制器。
10.简单的直线运动控制
11. 变压器隔离光电隔离。
12. 电力源、液压源和气压源。
13. 电感
14. 增量式和绝对式。
二、判断题
1——5：对错对对错
6——10：对对对对对
三、选择题。
1. A B C D
2. A B C D
3. A B C D
4. A B C D
6. B
7. A
8. C
9. C
10 D
四、问答题。
1.答：软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波
软件“陷井”
软件“看门狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行。
2.答：如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。
为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。
常用的调整预紧方法有下列三种。
垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式。
机电一体化习题和答案
<机电一体化复习题和答案>一.填空1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含： 动力 、 执行器 、 传感器 、 计算机 和 传动机构 五部分。
2 传感器的静态特性指标主要有： 线性度 、 灵敏度 、 迟滞度 、 分辨力 和 重复度 等。
3. 电感式位移传感器是通过检测 电感量 的变化来检测被测量的位移。
4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于 螺旋弧轴向 间隙的调整。
5.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的 栅距 起到了放大作用。
6.谐波齿轮传动的三个主要部件是： 刚轮 、 柔轮 和 谐波发生器 。
7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩大等；无刷直流伺服电动机的优点是_____无换向器 、可控性好和 稳定性好__等。
8. 机电一体化技术是 机械 与 微电子 的结合；10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时， 输出量 的变化量与 输入量 的变化量的比值。
11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为 电容 变化的装置。
12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有 内循环 和 外循环 两种。
13. 测速发电机的负载电阻越大，其线性度 越好 。
14.步进电机的步距角指在 电脉冲 的作用下，电机转子转过的角位移。
15.直流伺服电机的机械特性指当 电枢电压 一定时， 转矩 与 转速 之间的关系；调节特性指在 负载转矩 一定时， 电枢电压 与 转速 之间的关系。
16.滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种17. 在谐波齿轮传动中，若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动，则主、从动件转向 相同 。
18. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其 输出量 的差别。
19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 电荷量 与加速度成正比。
20、若max ∆是传感器的最大非线性误差、FS y 为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可表示为max ∆∕FS y 。
机电一体化概论试卷附答案
1. （ ）计算机中能识别数字。
2. （ ）机电公司的电机属于机电一体化技术的范围。
3. （ ）RAM 内的信息，断电后内容不会丢失。
4. （ ）硬件是看不见、摸不着的东西如程序。
5. （ ）机电一体化就是信息处理。
6. （ ）数字电路只有两个状态的双稳态电路。
7. （ ）机电一体化系统是一个自动控制系统。
8. （ ）谐波减速器存在质量偏心。
9. （ ）双稳态电路是计算机的最基本单元电路。
10.（ ）接近开关的核心部分是“感辨头”。
三.填空题（每小题1分，共20分）1、机电一体化系统中的机械系统包括五大部分： 、 、 、 、 。
2、全自动滚筒式洗衣机按衣物投入的方式，可分成 和 两种。
3、工业机器人按驱动方式分，可分为 、 和 。
4、监督计算机控制系统可看成是 系统和 系统的综合与发展。
5、可靠性包括 、 、 、 四项内容。
6、专用输入\输出接口电路有 、 、 、 。
3分，共12分）1、可靠性2、数控技术3、电磁干扰4、工业机器人五.简答题（每小题5分，共20分）1、机电一体化系统的基本要素有哪些？2、接口的功能有哪些？3、集散控制具有哪些特点？4、工业机器人控制系统的基本要求有哪些？六.分析题（每小题9分，共18分）2、用图表表示机电一体化系统，并分析各组成部分的功能。
、C ，2、B ，3、A ，4、A ，5、B ，6、A ，7、A ，8、C ，9、C ，10、A、X ，2、X ，3、X ，4、X ，5、X ，6、√，7、√，8、X ，9、√，10、√、传动机构 导向机构 执行机构 轴系 机座或机架 、前开门式 顶开门式、气动式 液压式 电动式 、操作指导 DDC、产品 规定的时间 规定的条件 规定的功能 、数字信号—数字信号 数字信号—模拟信号 模拟信号—数字信号 模拟信号—模拟信号可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
数控技术：数字控制技术，是一种自动控制技术，它用数字指令来控制机床的运动。
机电一体化答案
基本概念1.机电一体化乃是在机械的主功能，动力功能，信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
2.机电一体化系统由机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统五个子系统组成。
它的目的是提高系统的附加价值。
3机电一体化共性关键技术有：检测传感技术、信息技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术、系统总体技术。
4机电一体化系统类型:开发性设计、适应性设计、变异性设5滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚珠、反向器4部分组成。
具有：轴向刚度高；运动平稳；传动精度高；不易磨损；使用寿命高等优点。
滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。
6滚珠丝杠副的精度分为1、2、3、4、5、7、10共七个等级。
最高级为1级，最低级为10级。
7齿轮传动有两轴平行、两轴相交、两轴交叉3种形式。
传动比的最佳分配原则：重量最轻原则、输出轴转角误差最小原则、等效转动惯量最小原则。
8同步带由包布层、带齿、带背和加强筋组成。
9常用的间歇机构有棘轮传动、槽轮传动、蜗形凸轮传动等。
这些传动机构可将原动机构的连续运动转换为间歇运动。
10常见的导轨截面形状有：三角形、矩形、燕尾形、圆形。
11交流伺服电动机的调速方法有：变极调速、变转差率调速、变频调速。
12锥环无链联轴器利用锥环对之间的摩擦实现轴与毂之间的无间隙联接传递转矩，且可任意调节两联接件之间的角度位置。
通过选择所用锥环的对数，可传递不同大小的转矩。
13在额定输出功率相同的条件下，交流伺服电动机的比功率最高，直流伺服电动机次之，步进电动机最低。
简答 1.光电隔离电路的作用是什么？答：可将输入与输出端两部分电路的地线分开，各自使用一套电源供电、可以进行电平转换、提高驱动能力 2．在机电一体化系统中应用的传感器的类型通常都有哪些？答：按作用分为：（1）检测机电一体化系统内部状态的内部信息转换器（2）检测作业对象和外部环境状态的外部信息传感器;按输出信号的性质分为：（1）开关型（2）模拟型（3）数字型 3.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？答：圆柱齿轮传动：（1）偏心套调整法（2）轴向垫片调整法（3）双片薄齿轮错齿调整法；斜齿轮传动：（1）垫片错齿调整（2）轴向压簧错齿调整 4．滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些?答：（1）双螺母螺纹预紧调整式（2）双螺母齿差预紧调整式（3）双螺母垫片调整预紧式（4）弹簧式自动调整预紧式（5）单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式 5．对传感器的应用中，通常采取哪些技术措施来改善传感器的性能？答：（1）平均技术（2）差分技术（3）稳定性处理（4）屏蔽和隔离 6.你对机电一体化微机控制系统设计思路的理解是什么？答：（1）微机控制系统整体控制方案的确定（2）控制算法的确定（3）微机计算机的选择（4）控制系统总体设计（5）软件设计 7. 谐波齿轮传动的特（优）点是什么？答：具有结构简单、传动比大、传动精度高、回程误差小、噪声低、传动平稳、承载能力强、效率高等优点。
机电一体化考试标准答案
机电一体化考试标准答案第一节机电一体化时代与机电一体化技术革命“机电一体化”是机械技术、电子技术和信息技术等各相关技术有机结合的一种新形式，是电子技术．．．．向机．．．．．、信息技术械技术．．．领域渗透过程中逐渐形成的一个新概念。
（举例杆秤到电子称）也可以说成：机电一体化技术是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
注意：机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术。
“机电一体化”（Mechatronics）一词起源于日本，是由机械和电子的两个英语单词Mechanics和Electronics合成的一个新的专用名词。
机电一体化：包括技术，技术原理，即使得机电一体化技术与产品得以实现、使用和发展的技术；产品，主要是机械系统（或部件）与电子系统用相关软件有机结合而构成的新的系统，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。
日本振兴协会经济研究所解释：“机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称”。
启发：“凡是机械中可以用电子设备代替的装置统统用电子设备来代替”。
这个定义简明扼要的、突出地指明了机械发展的方向，如果把其中的“电子设备”改为“更适用的物理量和先进技术”，其含义将更为深广。
随着以IC、LSI、VLSI等为代表的微电子技术的惊人发展，计算机本身也发生了根本的变革，以微型计算机为代表的微电子技术逐步向机械领域渗透，并与机械技术有机地结合，为机械增添了“头脑”，使其增加了新的功能和性能，从而进入以机电有机结合为特征的“机电一体化时代”机电一体化技术领域：信息技术(系统软件、应用软件)，电子技术（IC，LSI，VLSI），机械技术（机械学、精密机械、构机学）。
机电一体化的目的：提高系统（产品）的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向短、小、轻、薄化方向发展。
机电一体化答案版
机电⼀体化答案版填空题1. 机电⼀体化技术的内涵是微电⼦技术和机械技术渗透过程中形成的⼀个新概念。
2. 机电⼀体化系统（产品）是机械和微电⼦技术的有机结合。
3. ⼯业三⼤要素是物质、能量、信息；机电⼀体化⼯程研究所追求的三⼤⽬标是：省能源、省资源、智能化。
4. 机电⼀体化研究的核⼼技术是接⼝问题。
5. 机电⼀体化系统（产品）构成的五⼤部分（或⼦系统）是：机械系统、电⼦信息处理系统、动⼒系统、传感检测系统、执⾏元件系统。
6. 机电⼀体化接⼝按输⼊/输出功能分类机械接⼝、物理接⼝、信息接⼝、环境接⼝7. 机电⼀体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。
8. 机电⼀体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。
9. 机电⼀体化技术是在机械的主功能、动⼒功能、信息功能、控制功能基础上引⼊微电⼦技术，并将机械装置与电⼦装置⽤相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电⼀体化系统实现三⼤功能应具有的两⼤重要特征（转换作⽤⽅式）：以能源转换为主和以信息转换为主11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。
12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截⾯形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环⽅式分为内循环和外循环两类。
13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本⽅法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫⽚调整预紧、弹簧⾃动调整预紧四种⽅式。
14. 滚珠丝杠副常选择的⽀承⽅式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简⽀式、双推—⾃由式。
15. 机电⼀体化系统（产品）常⽤齿轮传动形式有定轴轮系、⾏星轮系和谐波轮系三种形式。
16. 在机电⼀体化系统机械传动中，常⽤的传动⽐分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最⼩原则、传动精度最优原则等。
17. 常⽤导轨副的截⾯形式有：三⾓形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。
机电体化重点及答案
1. 机电一体化的定义机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们进行有机的组织和综合，实现系统整体的最佳化.2. 简述机电一体化系统的组成及各组成部分的功能.机电一体化系统的组成：A机械本体、B动力单元、C传感检测单元、D执行单元、E驱动单元、F控制及信息处理单元这六咅盼组成.各成分的功能如下：1、机械本体：使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置（装配连接）在一定位置上，并保持特定的关系.2、动力单元：按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行3、传感检测单元：对系统运行过程中所需要的本身和夕卜界环境的各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息.4、执行单元：根据控制信息和指令在驱动单元的驱动下完成所要求的动作5、驱动单元：在控制信息作用下，在动力单元的支持下，驱动各种执行机构（执行单元）完成各种动作和功能.6、控制及信息处理单元：将来自各传感器的检测信息和夕陪瀚入命令进行集中、存储、分析、力口工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往驱动单元和执行机构，控制整个系统有目的地运行.3. 机电一体化系统有哪些设计方法？分别举例A.取代法，女口用电气调速系统取代机械式变速机构等；B整体设计法，如某些激光打印机的激光扫描镜；C组合法，如设计数控机床时使各个单元有机组合融为一体.4. 转动惯量、刚度、阻尼的折算公式转动惯量:T=Jw单个轴T^=J E*w任意轴阻尼：T 阻尼=Cw T 阻尼二d*w刚度："门K 0门仁5. 为什么要尽可能缩短机电一体化系统的传动链，举例说明缩短传动链的三种方式.（机电一体化系统中的传动链还需满足，小型、轻量、高速、低冲压振动、低躁声和高可靠性等要求；从能量消耗和可靠性的观点来看，应尽量缩短……）传动链刚度、转动惯量和阻尼比对伺服系统的影响，应尽量缩短传动链缩短传动链的三种方式：A伺服电动机；B直线电机；C.电主轴.6. 简述传动系统的转动惯量、摩擦、阻尼比、I刚度、谐振频率、间隙对机电一体化系统性能的影响.1、转动惯量：在满足系统刚!度的条件下，机械部分的质量和转动惯量越小越好转动惯量大会使机械负载增大，系统响应速度变慢，灵敏度降低，固有频率下降，容易产生谐振.同时，转动惯量增大会使电器驱动部分的谐振频率降低而阻尼比增大.2、摩擦：引起动态滞后和稳态误差，同时还会造成低速爬行.3、阻尼比：实际应用中一般取0.4--0.8的欠阻尼，既能保证振荡在一定的范围内过渡过程比较平稳、过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏度.4、刚度：对于伺服系统的失动量来说，系统刚度越大，失动量越小，对于伺服系统的稳定性来说，刚刚度对开环系统的稳定性没有影响，而对闭环系统的稳定性有很大影响，提高刚度可增加闭环系统的稳定性.5、谐振频率：当外界的激振频率接近或等于系统固有频率时，系统将产生谐振而不能正常工作.6、间隙：使机械传动系统中间隙产生回程误差，影响伺服系统中位置环的稳定性.7、低速爬行产生的原因.1进给传动系统的刚度K越小，越容易产生爬行；2 静摩擦力与动摩擦力之差，差值越大，越容易产生爬行；3 摩擦力曲线为副斜率，容易产生爬行；4移动速度小于临界速度vt时，容易产生爬行现象8、齿轮传动刚性消隙和柔性消隙的区别.刚性消隙法是在严格控制轮齿齿厚和齿距误差的条件下进行的，调整后齿侧间隙不能自动补偿，但能提高传动刚度.柔性消隙法是指调整后齿侧间隙可以自动补偿（一般采用弹簧机构利用弹性力把消隙补偿）.9. 锥齿轮、斜齿轮消隙的原理. 锥齿轮消隙的原理：将齿轮的分度圆柱改为带锥度的圆锥面，使齿轮的齿厚在轴向产生变化，装配时通过改变垫片的厚度，来改变两齿轮的轴向相对位置，以消除侧隙.斜齿轮消隙的原理：通过改变垫片的厚度使两齿轮的螺旋面错位，两齿轮的左右齿面分别与宽齿面接触，以消除齿侧间隙.10.丝杠螺母传动系统的调隙一般采用什么结构，齿差调隙原理. 丝杠螺母传动系统的调隙一般采用双螺母结构.齿差调隙原理：在两螺母的凸缘上分别切出齿数差为1的两齿轮，并分别与固定在外套两端面上的两内齿圈啮合.转动其中一个螺母，改变两螺母的轴向相对位置，以调隙和预紧.11如. 何按照负载角加速度最大原则选择总传动比.由于伺服系统的齿轮传动一般是减速系统，它的输入是高速、小转矩，输出是低速、大转矩.要求齿轮传动不但有足够的强度，还要有尽可能小的转动惯量，在同样的驱动功率下，其加速度响应为最大.因此通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速度12. 齿轮传动各级传动比分配的原则有哪些，各自遵循什么分配原则.（1）最小等效转动惯量原则：小功率传动装置和大功率传动装置的传动比分配均为前小后大；（2）质量最小原则：小功率传动装置的各传动比相等，大功率传动装置的传动比分配为前大后小；⑶输出轴的转角误差最小原则：A.从输入端至u输出端各传动比按照前小后大原贝y排列；B.应减小传动级数；C使末级齿轮的传动比尽可能大，制造精度尽量高.13. 女口何设计齿轮传动机构间隙输出轴转角误差.A.应减小传动级数；B.从输入端至u输出端各传动比按照前小后大原则排歹y；C使末级齿轮的传动比尽可能大，D.末级齿轮制造精度尽量高.14. 谐波齿轮传动的结构、原理及特点.结构：谐波齿轮传动由A.刚轮、B柔轮和C谐波发生器这三部分组成原理：谐波齿轮传动是一种新型传动，利用机械波使柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动.特点：A.传动比大;B承载能力大；C传动精度高;D齿侧间隙小;E传动平稳；F•结构简单、体积小、重量轻.16. 测量放大器的特点.测量放大器有以下特点：放大电路具有很高的共模抑制比，以及高增益、低噪声和高输入阻抗. 17. 程控放大器的功能及工作原理.功能：希望利用计算机采用软件控制的办法来实现增益的自动变换，这种功能的放大器就叫程控增益放大器.工作原理：通过改变4052（模拟开关）的D1的值来改变AD521放大器2脚与14脚之间的外接电阻的办法来实现增益控制.18. 步进电机的三相绕组的通电方式有哪些（三种），各自步距角的关系如何. 步进电机的三相绕组的通电方式有以下三种：1、三相单三拍，其步距角为30°；2、三相双三拍，其步距角为30°；3、三相六拍，其步距角为15°.19. 步进电机的特点（7 个）.1、步进电机受数字脉冲信号控制，输出角位移与输入脉冲数成正比；2、步进电动机的转速与输入的脉冲频率成正比；3、步进电动机的转向可以通过改变通电顺序来改变；4、步进电动机具有自锁能力；5、步进电机工作状态不易受各种因素干扰；6、步进电机的步距角有误差，转子转过一定步数后会出现累积误差.转过一转后，累积误差为J— | —A零；7、易于直接与微机的I/O接口，构成开环位置伺服系统.20. 步进电机带负载的最大起动频率的计算. -------- ------- —21. 什么是直流电机的机械特性曲线，夕卜负载对直流电机机械特性的影响.机械特性是一定控制电压下转速与转矩之间的关系，表示这样关系的曲线为机械特性曲线.夕卜负载对直流电机机械特性的影响：夕卜界电阻使直流电机机械特性变软，伺月服空制性能变差.22. PWM直流调速驱动系统的原理.P73••…PWM直流调速驱动系统的原理：当输入一个直流控制电压U时就可得到宽度与U成比例的脉冲方波给伺服电动机电枢回路供电通过改变脉冲宽度来改变电枢回路的平均电压，得至怀同大小的电压值Ua,使直流电动机平滑调速•当开和关周期T不变时，只要连续地改变闭合时间t(0--T)就可以连续地使Ua由0变化到U,从而达到连续改变电动机转的目的.23. 交流电机调速的方法三种：A.改变电动机极对数P; B.改变电动机滑差率S; C改变电动机的外加电源频率f.24. 直线电机的特点五个特点：A.直线电机不需要中间传动机械，提高了精度，减少了震动和噪声；B快速卩向应；C 仪表用的直线电动机，可省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命；D散热面积大，容易冷去卩，允许较高的电磁负荷，提高电动机的容量定额；E装配灵活性大.25. 简述圆盘型直线电机的工作原理、直流直线电机的原理.P88图4-22 4-23圆盘型直线电机的工作原理：把次级做成一片铝圆盘或铜圆盘，并将初级放在次级圆盘靠近外径的平面上次级圆盘在初级移动磁场的作用下，形成感应电流，并与磁场相互作用，产生电磁力，使次级圆盘能绕其轴线作旋转运动.直流直线电机的原理：在线圈的行程范围内，永久磁铁产生的磁场强度分布均匀，当可动线圈中通入电流后,载有电流的导体在磁场中会受到电磁力的作用.当线圈受到的电磁力大于线圈支架上存在的静摩擦力时，就可使线圈产生直线运动，改变电流的大小和方向，即可控制线圈直线运动的推力和方向.26. 步进电机的选择和计算.（P93例题不看第4问）27. 脉冲当量的含义.脉冲当量：每输入一个脉冲，步进电动机驱动工作台移动的位移.28. PLC勺特点（丿顺序控制为主，可以直接与外部执行机构相连）PLC的特点：（1控制程序可变，具有很好的柔生（2可靠性强，选用于工业环境.（3）编程简单，使用方便. （4功）能完善. （5体）积小、重量轻、易于装入机器内部. 29. 总线型工业控制计算的特点.（模块化设计）（1）提高设计效率，缩短设计和制造周期; （2）提高了系统的可靠性; （3）便于调试和维修;（4）能适应技术发展的需要，迅速改进系统的性能.30. DAC083的单极性输出和双极性输出的电压范围，推导输出电压与数字量之间的关系P122单极性D/A转换输出电压范围-5V〜+5V输出电压与数字之间的关系：P123双极性D/A转换输出电压范围-5\〜+5V 输出电压与数字之间的关系：P12431. DAC083与计算机的接口电路，编写汇编程序起动DA转换P125图5-1732. 常用开关型功率接口有哪些？光电耦合器的功能、原理及接线方法.开关型接口：1 晶体管2光电耦合器3晶闸管4电磁继电器、固态继电器5大功率场效应管功能：隔离，电平转换，整流变频，执行部件的启动、停止、正反转控制等. 原理：利用观点转换的原理.接线方法：光电耦合器的输入输出端两个电源必须单独供电.33. 解释控制计算机与单项晶闸管接口电路的工作原理.当控制计算机发出的控制信号为低电平时，光电耦合器发光二极管截止，晶闸管门极不触发而断开.当控制信号为高电平时，经反相驱动器后，使光电耦合器发光二极管导通，交流电的正负半轴均以直流方式加在晶闸管的门极，触发晶闸管导通.这是整流桥路直流输出端被短路，负载即被接通.控制信号回到低电平时，晶闸管门极无触发信号，而是其关断负载失电.34 .解释继电器接口电路工作原理.继电器接口电路工作原理：当计算机输出的控制信号为高电平时，经反相驱动器7406变为低电平，使发光二极管发光，从而使光敏三极管导通，进而使三极管9013导通，因而使继电器K 的线圈通电，继电器触点K1-1闭合，＞~220V^源接通反之，当计算机控制输出的控制信号输出低电平时，K1-1断开.35. 画出直流电机PWM功率接口组成框图（图5-33）并分析PWM脉宽调制波形产生过程（图5-34 P136 P13736. PWM功率放大器与控制计算机的接口方法（与前面综合考）P136〜13737. 变频器的功能是什么？自动控制中变频器的三种控制方法功能：是将供电电网的工频交流电变为适合于交流电动机调速的电压、频率可变的交流电.三种控制方法：A.使用继电器开关电路；B模拟控制方法；C.采用变频器数字接口板.38. 步进电机脉冲分配器的两种形式•：（1）、硬件分配器；（2）、软件环形分配器39. 举例说明PWM功率放大电路的三种形式PWM功率放大电路的三种形式：（1）单极性功率放大电路；（2）T型功率放大电路；（3）H 型桥式功率放大电路.40. 什么是PID调节器，其功能是什么，分析PID调节器中比例、微分和积分项对控制系统性能的影响（P16〜P171什么是PID调节器：按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器.功能：可以作为速度，温度方面的精细设置调节的控制器比例项：P（k）二K p E（k）动态时，KP太小，系统动作缓慢.增加KP ,可提高系统动作的灵敏度，加快调节速度但是，若取值偏大，容易引起系统振荡，反而使调节时间加长，且当KP太大时，系统将趋于不稳定状态稳态时，系统稳定的情况下，随着比例控制KP的力口大，可以减少稳态误差，但不能消除稳态误差.微分项：在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系对一个自动控制系统，女口果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统称有差系统为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”.积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大.这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零.微分项：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系. 在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而“微分项” 能预测误差变化的趋势.（比例跟偏差成正比，决定响应速度；积分的作用是使系统稳定后没有静差；微分的作用是使输出快速的跟定输入.）41. 功能分解的设计策略有哪些.（1）、减少机械传动部件，使机械结构简化，体积减小，提高系统动态响应性能和运动精度.（2）、注意选用标准、通用的功能模块，避免功能模块在低水平上的重复设计，提高系统在模块级上的可靠性，加快设计开发的速度.（3）、充分运用硬件功能软件化原则，使硬件的组成最简化，使系统智能化.（4）、以微机系统为核心的设计策略.。
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机电一体化概论答案
一、填空题
1.内循环、外循环
2.性能指标、系统功能、使用条件、经济效益。
3. PLC
4. 20mm
5. 位置和速度
6. 0.02
7. 增加而减小
8. 2个工作条件。
9.前馈控制器。
10.简单的直线运动控制
11. 变压器隔离光电隔离。
12. 电力源、液压源和气压源。
13. 电感
14. 增量式和绝对式。
二、判断题
1——5：对错对对错
6——10：对对对对对
三、选择题。
1. A B C D
2. A B C D
3. A B C D
4. A B C D
6. B
7. A
8. C
9. C
10 D
四、问答题。
1.答：软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波
软件“陷井”
软件“看门狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行。
2.答：如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。
为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。
常用的调整预紧方法有下列三种。
垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式。