机电一体化复习材料1
机电一体化复习内容
机电一体化复习内容第一篇：机电一体化复习内容第一章绪论1、机电一体化系统的基本功能要素有哪些？功能各是什么？(1)、机械本体其主要功能是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中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到控制信息处理单元，经过分析处理产生相应的控制信息。
(4)、执行单元根据控制信息和指令完成所要求的动作。
(5)、驱动单元在控制信息作用下，驱动各执行机构完成各种动作和功能。
(6)、控制与信息处理单元将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的的运行，并达到预期的性能。
(7)、接口将各要素或子系统连接成一个有机整体。
2、机电一体化的相关技术有哪些？①机械技术②检测传感技术③信息处理技术④自动控制技术⑤伺服驱动技术⑥系统总体技术第二章机械系统设计1、分析各种机械特性对系统性能是如何影响的。
答：摩擦（稳态精度、低速爬行原因）、阻尼（欠阻尼、阻尼比不同时的影响）、间隙（G1—G4）、转动惯量（过大、过小）。
Ⅰ、摩擦特性对性能的影响分析（1）引起动态滞后和稳态误差，如果系统开始处于静止状态，当输入轴以一的角速度转动时,由于静摩擦力矩T的作用,在一定的转角θi范围内, 输出轴将不会运动,θi值即为静摩擦引起的传动死区。
在传动死区内,系统将在一段时间内对输入信号无响应,从而造成误差。
（2）引起低速抖动或爬行—导致系统运行不稳定当输入轴以恒速ω继续运动后,输出轴也以恒速ω运动, 但始终滞后输入轴一个角度θss,（θss为系统的稳态误差）。
Ⅱ阻尼（1）当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
机电一体化复习题库(含答案)
机电一体化复习题库（含答案）一 名词解释1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。
2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。
4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。
5 SPWM 是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形。
6 它是把组成微机的CPU 、存储器I/O 接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
7 I/O 接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
8 I/O 通道也称为过程通道。
它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
9 串行通信是数据按位进行传送的。
在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。
串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。
10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换（DMA ）而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。
光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。
当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N ，则可测出转速为Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数；n ——转速(r ／min)；t ——测量时间(s)。
2. 可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）和停止（STOP）状态。
不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进行，直至PLC停机。
机电一体化复习材料
第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论第一节机电一体化的产生和发展1．掌握机电一体化的基本概念和涵义2．掌握机电一体化的发展趋势第二节机电一体化的相关技术1．掌握机电一体化的相关技术及其内容第三节典型机电一体化系统1．掌握机电一体化系统的基本功能要素2．掌握有关控制系统的分类及其概念3．了解机电一体化产品和系统的分类第四节机电一体化系统设计简介1．掌握拟定机电一体化系统设计方案的常用方法及其适用场合2．掌握机电一体化系统（产品）设计的类型3．掌握机电一体化系统设计的概念、基本原则4．掌握系统设计的过程，现代设计方法的步骤5．了解机电一体化系统（产品）开发的工程路线第二章机械传动与支承技术第一节机械传动系统数学模型的建立1．掌握数控机床进给传动系统建模的步骤、方法第二节机械结构因素对伺服系统性能的影响1．掌握阻尼、摩擦、结构弹性变形、惯量及间隙对伺服系统性能的影响第三节机械传动1．掌握机电一体化系统对机械传动的要求2．掌握总传动比的确定3．掌握传动链的级数和各级传动比的分配原则和方法4．掌握各种机械传动装置的特点第四节支承部件1．掌握机电一体化系统对支承部件的要求2．了解机电一体化系统中常见的轴承及其特点3．掌握常用导轨及其特点4．掌握机身的特点及结构设计主要考虑的因素第三章伺服传动技术第一节概述1．掌握伺服系统的结构组成及分类2．了解伺服电动机应符合的基本要求、各种伺服电动机的特点及应用场合3．了解功率放大器的种类第二节直流伺服系统1．了解直流伺服系统的各组成环节及其工作原理2．掌握PWM功率放大器的基本原理第三节交流伺服系统1．掌握交流伺服系统的分类及应用场合第四节步进电动机控制系统1．掌握步进电动机的结构、工作原理及使用特性2．掌握环行分配器的概念及实现环形分配的方法3．了解步进电动机驱动电路的种类及其工作原理4．了解提高系统精度的措施第四章计算机控制技术第一节概述1．了解MCS-51单片机控制系统的组成及特点第二节PLC工业控制计算机简介1．S7-200PLC的编程方法（电气控制原理图转PLC程序图）一、填空题：（20分，每空0.5分）1、根据力—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相似，速度与电系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。
机电一体化复习资料
机电一体化复习资料一、填空题1、传感器被列为六大核心技术之一，也是现代信息技术的三大基础之一，其主要组成有以下三个部分：敏感元件、转换元件和基本转换元件组成。
2、PLC系统中的存储器，主要用于存放：系统程序、用户程序、和工作状态数据。
3、可编程控制器是以微机处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。
4、可编程控制器按照结构分类可分为：箱体式和模块式两大类。
5、机电一体化技术又称机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术的有机结合产物。
6、从机电一体化产品及机器人系统角度看，传感器按作用可分为检测内部状态信息的内部传感器和检测外部环境状态的外部信息传感器。
7、并行口8155内部集成有 256 字节的RAM，集成有 3 个I /O接口和 1 个 14 位的定时/计数器。
8、目前世界上普遍认为机电一体化有两大分支，即生产过程的机电一体化和机电产品的机电一体化。
9、谐波齿轮传动机械系统中，设柔轮为固定件，波发生器为输入，刚轮为输出，则包含输入与输出运动方向关系在内的传动比计算式为Ihg=nh/ng=-Zg/(Zg-Zr) 。
10、信息技术主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。
二、选择题1、机电一体化技术是各种技术相互渗透的结果，下列技术不属于其主要相关技术的是（ 1 ）①多媒体技术②检测传感技术③自动控制技术④机械技术2、爬行是影响进给精度的主要因素。
为了提高进给精度，必须消除爬行现象，主要应采取措施，不正确的是（ 4 ）。
①提高传动系统的刚度②尽量缩短传动链，减小传动件数和弹性变形量。
③减少摩擦力的变化④提高临界速度3、滚珠丝杠副相对于普通丝杠，下列哪个不属于滚珠丝杠的特点：（ 3 ）①可完全消除间隙②制造复杂③可以实现自锁④摩擦损失小4、并行口8255A的三种工作方式中，有中断能力的是（ 3 ）①方式0、方式1 ②方式0、方式2③方式1、方式2 ④以上都不正确5、机电一体化系统由许多要素或子系统组成，各子系统之间要能顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换，必须在各要素或子系统的相接处具备一定的连接部件，这个连接部件就称为（ 3 ）①传感检测单元②执行单元③接口④驱动单元6、机电一体化进给传动系统，由于齿轮传动级数的增加，会使齿隙和静摩擦增加，传动效率降低，故传动级数一般不超过几级。
机电一体化复习资料
机电一体化复习资料第一篇：机电一体化复习资料一.概论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。
其包含的技术：（1）检测传感技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）伺服驱动技术（5）精密机械技术（6）系统总体技术2.机电一体化系统由机械系统（机构）信息处理技术（计算机）动力系统（动力源）传感检测系统（传感器）执行元件系统（如动力机）五个子系统组成。
3.伺服系统：全闭环（通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统）、半闭环、开环。
4.广义的接口功能有两种：一是变换调整；另一种是输入/输出。
5.（1）机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合法、组合法。
其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统（产品）。
（2）机电一体化系统的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计。
复习题：一.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？1.控制器【控制（信息存储、处理、传送）】2.检测传感器【计测（信息收集与交换）】3.执行元件【驱动（操作）】4动力源【提供动力（能量）】5.机构【构造】二.工业三要素指的是什么？P7物质、能量和信息。
三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换（加工、处理）功能2.传递（移动、输送）功能3.存储（保持、和蓄、记录）功能。
第二章1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。
就是说响应要快，稳定性要好。
2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。
3.传动机构不断适应新的技术要求（1）精密化（2）高速化（3）小型轻量化。
4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，基本传动形式有四种类型：（1）螺母固定、丝杠转动并移动（2）丝杠转动，螺母移动（应用最多）（3）螺母转动，丝杠移动（4）丝杠固定，螺母转动并移动。
机电一体化
机电一体化复习材料问答题1 .机电一体化的组成机械本体、动力部分、传感器部分、执行部分、驱动部分、控制部分。
2 .机电一体化系统对机械传动与性能的要求转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振动性能好、间隙小（零件配合）。
3 .机电一体化系统中回转体转动惯量对性能的影响转动惯量越小越好、转动惯量越大，动态性能越差，谐振频率越低。
4 .机电一体化系统对机械部分摩擦的要求静摩擦力尽可能小，动摩擦力尽可能小的正斜率。
5 .机电一体化系统中阻尼一般多大，why一般取0.4<=§<=0.8优点：过渡过程平稳时间短，灵敏度高。
6 .机电一体化系统中常用的对机械传动装置的消除间隙的方法刚性消除，齿侧间隙不能自动补偿。
常见方法：偏心轴套、锥度齿轮消除、斜齿圆柱齿轮消除柔性消除，齿侧间隙可自动补偿。
蝶形弹簧消除、压力弹簧消除、双斜齿轮消除丝杠螺母间隙的调整。
一般采用双螺母调整相对位置7 .齿轮传动中传动比如何分配提高运动精度和减小回程误差为主按转角误差最小原则设计；要求运动平稳，启停频繁，动态性能好，可按最小转动惯量原则设计；要求重量轻时，按质量最小原则设计。
8 .机电一体化中检测部分测量放大器有什么要求高共模抑制比，高增益，低噪声，高输入阻抗9 .交流伺服电机直流伺服电机步进电机应用场合交流伺服电机和直流伺服电机应用在闭环系统，精度高，动态性能好，结构复杂，成本高。
步进电动机应用在开环系统，结构简单，维护方便，可靠性好，制作成本低。
10 .步进电机如何实现转角，转速和转向的控制；脉冲数量决定转角，脉冲频率决定转速，绕组通电顺序决定转向I1给出四项步进电机的三种工作方式，并用A,B,C,D表示脉冲分配顺序单三拍工作方式：AfBfCfDfA 双三拍：ABfBCfCDfDAfAB六拍：AfABfB-*B1CfCDfD-*DAfA12 .AD和DA转换芯片的作用A/D（模/数）转换是对模拟信号采样量化和编码的过程；D/A将数字信号转换正比的模拟量信号的过程13 .进给伺服系统的重要任务以运动部件的位置和速度作为控制量的制动控制系统14 .电液伺服系统的控制工作台进给原理图开关信号输出17 .计算机控制系统典型结构光耦合器以光为媒介传输电信号o I 应用：开关信号输入计算机18 .数字控制器设计步骤第一步：根据控制理论和被控制对象传递函数，性能指标，设计连续控制器G⑸第二步：选择采样周期第三步：计算脉冲传递函数G(Z)第四步：求传递函数差分方程第五步：校核仿真综合题1 .画出9V交流电压采用三端稳压器输出5V直流电压电器，并说明工作原理2 .给出一种利用单片机控制三相交流电机启动和停止的方法，画出电路图说明原理，编写C语言程序实现电机启动运转十秒，停止十秒再运转十秒反复。
机电一体化系统设计-复习提纲（1）
1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D ）。
2. STD 总线属于什么接口类型?（A ）3. RS232C 属于什么接口类型？（C ）4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。
（B ）5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之一是（D ）。
6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。
7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）。
8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D ）。
9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）。
10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）。
11. 机电一体化技术是以（C ）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术 12. 以下哪项不属于概念设计的特征。
（A ）13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用是（C ）。
14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的作用是（B ）。
15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C ）。
16. 机电一体化现代设计方法不包括（A ）。
17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，它是由以下哪种传动演变而来的。
（ C ）18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（ A ）19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是（ A ） 20. 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按（ D ）设计的传动链。
21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ）22. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一种方法精度高，结构复杂。
（ B ） 23. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（ B ） 24. 在滚珠丝杠副中，公式IE Ml ES Pl L π200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的 （ A ）25. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中 （ A ） 26. 滚珠丝杠副基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的（ B ） 27. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i i =，则其遵循的原则是（ D ） 28. 当刚轮固定，柔轮输出，波形发生器输入时，谐波齿轮可实现（B ）传动。
机电一体化复习资料
机电一体化复习资料机电一体化参考资料名词解释1、工业机器人：是一种自动控制、可重复编程、多功能、多自由度操作机，是能搬动物料、工件或操作工具以及完成其他各种作业的机电一体化设备。
2、灵敏度：是检测系统对被测量敏感程度的另一种表示形式，它是指系统能检测到的被检测量的最小变化。
3、单片机：它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
4、I/O接口：简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
5、机电接口：是指机电一体化产品中的机械装置与控制微机间的接口。
6、机电一体化：机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
7、闭环控制系统：闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。
8、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。
9、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。
输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。
10、人机接口：人机接口（HMI）是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口，主要完成输入和输出两方面的工作。
填空题1、按机电一体化产品的功能，可以将其分成、、、和信息控制类。
2、滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。
3、伺服系统的一般结构型式采取闭环控制，包含、、和4个部分。
4、机电控制系统的机械装置主要包括、和三个部分。
5、应用于工业控制的计算机主要有、、等类型。
机电一体化复习材料精品文档10页
第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论第一节机电一体化的产生和发展1．掌握机电一体化的基本概念和涵义2．掌握机电一体化的发展趋势第二节机电一体化的相关技术1．掌握机电一体化的相关技术及其内容第三节典型机电一体化系统1．掌握机电一体化系统的基本功能要素2．掌握有关控制系统的分类及其概念3．了解机电一体化产品和系统的分类第四节机电一体化系统设计简介1．掌握拟定机电一体化系统设计方案的常用方法及其适用场合2．掌握机电一体化系统（产品）设计的类型3．掌握机电一体化系统设计的概念、基本原则4．掌握系统设计的过程，现代设计方法的步骤5．了解机电一体化系统（产品）开发的工程路线第二章机械传动与支承技术第一节机械传动系统数学模型的建立1．掌握数控机床进给传动系统建模的步骤、方法第二节机械结构因素对伺服系统性能的影响1．掌握阻尼、摩擦、结构弹性变形、惯量及间隙对伺服系统性能的影响第三节机械传动1．掌握机电一体化系统对机械传动的要求2．掌握总传动比的确定3．掌握传动链的级数和各级传动比的分配原则和方法4．掌握各种机械传动装置的特点第四节支承部件1．掌握机电一体化系统对支承部件的要求2．了解机电一体化系统中常见的轴承及其特点3．掌握常用导轨及其特点4．掌握机身的特点及结构设计主要考虑的因素第三章伺服传动技术第一节概述1．掌握伺服系统的结构组成及分类2．了解伺服电动机应符合的基本要求、各种伺服电动机的特点及应用场合3．了解功率放大器的种类第二节直流伺服系统1．了解直流伺服系统的各组成环节及其工作原理2．掌握PWM功率放大器的基本原理第三节交流伺服系统1．掌握交流伺服系统的分类及应用场合第四节步进电动机控制系统1．掌握步进电动机的结构、工作原理及使用特性2．掌握环行分配器的概念及实现环形分配的方法3．了解步进电动机驱动电路的种类及其工作原理4．了解提高系统精度的措施第四章计算机控制技术第一节概述1．了解MCS-51单片机控制系统的组成及特点第二节PLC工业控制计算机简介1．S7-200PLC的编程方法（电气控制原理图转PLC程序图）一、填空题：（20分，每空0.5分）1、根据力—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相似，速度与电系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。
机电一体化复习题百度文库
机电一体化复习题百度文库机电一体化复习题百度文库机电一体化是指机械与电气控制的结合，是现代工业制造中的一种重要技术。
在机电一体化的学习过程中，复习题是一种非常有效的学习方法。
而百度文库是一个广泛应用的在线文档分享平台，其中包含了大量的机电一体化复习题。
本文将介绍一些常见的机电一体化复习题，并探讨如何有效利用百度文库进行学习。
一、机电一体化基础知识复习题1. 什么是机电一体化？2. 机电一体化的优势有哪些？3. 机电一体化系统的组成部分有哪些？4. 什么是传感器？它在机电一体化系统中的作用是什么？5. 什么是PLC？它在机电一体化系统中的作用是什么？6. 什么是伺服电机？它在机电一体化系统中的作用是什么？二、机电一体化控制系统复习题1. 什么是闭环控制系统？它与开环控制系统有何区别？2. 什么是PID控制器？它的工作原理是什么？3. 什么是模糊控制？它与传统控制方法有何不同？4. 什么是PLC控制系统？它在机电一体化中的应用有哪些？5. 什么是HMI？它在机电一体化控制系统中的作用是什么？6. 什么是机器视觉系统？它在机电一体化控制系统中的应用有哪些？三、机电一体化应用案例分析1. 请列举几个机电一体化在工业制造中的应用案例。
2. 请描述一个机电一体化应用案例的工作原理和实现过程。
3. 机电一体化在智能家居领域的应用有哪些？请举例说明。
4. 机电一体化在医疗设备中的应用有哪些？请举例说明。
5. 机电一体化在交通运输领域的应用有哪些？请举例说明。
四、如何有效利用百度文库进行机电一体化学习1. 使用关键词进行搜索，如“机电一体化复习题”、“机电一体化案例分析”等。
2. 阅读文档时，注意筛选高质量的文档，可以通过查看文档的下载量、评分和评论来判断。
3. 与他人交流，可以在百度文库的评论区留言，与其他学习者讨论问题，互相学习。
4. 下载文档后，可以进行离线学习，方便随时查阅。
5. 制定学习计划，将百度文库中的复习题和案例分析整理成笔记，方便复习和回顾。
机电一体化技术考试复习资料
1-1、机电一体化是在机械主功能、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。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。
b、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。
e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素：物质、能量、信息。
1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1-8、机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点：a、螺母固定、丝杆转动并移动；b、丝杆转动、螺母移动；c、螺母转动、丝杆移动；d、丝杆固定、螺母转动并移动；e、差动传动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点：由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成；具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
机电一体化考试复习资料
1系统：一群相关个体组成的集合2机械系统：由多个机械零件或机构组成的系统 3电子系统：由多个电子元件单元电路组成的单元4机电一体化系统：由机械系统与电子系统逐步融合所形成的新系统5机电一体系统基本组成要素：机械本体、驱动装置、检测装置、控制装置、执行机构 6机械传动机构：齿轮传动机构、螺旋传动机构 7齿轮传动机构中传动：是指传递运动和动力 8齿轮传动：以一对啮合的齿轮来作为传动的媒介 9齿轮传动传动比i ：主动轮转速与从轮转速之比 10螺旋传动：以丝杠与螺母之间的啮合传动 11导程：螺母相对于丝杠旋转2π弧度时的行程12惯量：物体保持转动状态的能力。
齿轮转动惯量以节圆为直径计算 13直流电动机：采用直流电驱动的电动机14主流电动机基本组成部分：定子、转子（电枢）、换向器nn T R U R n I C T n C E E R I U M a C C T R C U aT M e a a a a a TeMa e a∆-=⨯-⨯=-=⨯Φ⨯=⨯Φ⨯=+⨯=⨯Φ⨯⨯Φ⨯0212,转速方程：转矩方程：电动势方程：电压方程：15直流电动机机械特性：指直流电动机电枢电压aU 不变，转速n 与转矩M T 之间的关系曲线，简称n —T 曲线16直流电动机调节特性： 指直流电动机转矩MT 不变， 转速n 与电枢电压aU 关系曲线， 简称n —U 曲线17直流伺服电动机选型原则：⑴满足系统运动需求 ⑵满足系统动力需求 ⑶满足系统动态需求 ⑷尽可能低的成本18步进电机 步距角：定子线圈通电一次转子转过的角度19⑴定子绕组按一定规律依次改变通电状态，每种通电状态都要保持一定时间。
⑵定子绕组每改变一次通电状态，转子就转动一定角度，称步进电机步进一步⑶定子绕组由驱动器驱动，其通电状态的改变由步进脉冲和方向信号控制，步进电机转速取决于步进脉冲的频率 ⑷步进电机的步进与脉冲信号要严格同步20步进电机矩频特性：步进电机转矩M T 与脉冲信号频率关系曲线21 起停区：超出该区域起停时，步进电机会失步失步：电机的步进与脉冲信号不同步A 点：最大静转矩，也称保持转矩。
机电一体化复习提纲(完全版)
1机电一体化复习提纲1机电一体化系统的构成要素及其功能，机电一体化系统中的关键技术。
1.1功能构成1.1.1目的功能1.1.2内部功能1.2基本结构要素21.3基本功能要素一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本功能要素：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件、信息处理及控制系统，各要素和环节之间通过接口相联系。
在机械本体的支持下，由传感器检测产品的运行状态及环境变化，将信息反馈给控制及信息处理装置，控制及信息处理装置对各种信息进行处理，并按要求控制动力源驱动执行机构进行工作。
1.4关键技术精密机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术2机电一体化系统中机械传动、机械结构的设计特点。
传统机械系统一般是由动力件、传动件、执行件三部分加上电器、液压和机械控制等部分组成，而机电一体化中的机械系统由计算机协调与控制，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械或机电部件相互联系的系统组成。
其核心是由计算机控制的，包括机、电、液、光、磁等技术的伺服系统。
机电一体化中的机械系统需使伺服马达和负载之间的转速与转矩得到匹配。
也就是在满足伺服系统高精度、高响应速度、良好稳定性的前提下，还应该具有较大的刚度、较高的可靠性和重量轻、体积小、寿命长等特点。
2.1传动设计的特点精密机械的传动设计可以认为是面向机电伺服系统的伺服机械传动系统设计。
按机电有机结合的原则，机电系统常采用调速范围大、可无级调速的控制电机，从而节省了大量用于变速和换向的齿轮、轴承和轴类零件，减少了产生误差的环节，提高了传动效率，因此使得机械传动设计也得到简化，其机械传动方式也由传统的串联或串并联方式演变为并联的传动方式，即每一个机械运动都由单独的控制电机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成，各运动间的传动关系则由计算机来统一协调和控制，如并联机器人、并联机床等，极大地简化了机械结构，提高了产品的刚度重量比以及精度等级。
机电一体化复习资料
名词解释1.三相六拍通电方式：如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。
如A→AB→B→BC→C →CA→…2.伺服电动机：伺服电动机是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出电动机，以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机3.伺服控制技术：一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
4.变频调速：采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式5.响应特性：指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。
6.中断：为了提高CPU的效率和使系统具有良好的实时性，采用中断方式CPU就不必花费大量时间去查询各外围设备的状态了。
而是当外围设备需要请求服务时，向CPU发出中断请求，CPU响应外围设备中断，停止执行当前程序，转去执行一个外围设备服务的程序，中断处理完毕，CPU又返回来执行原来的程序。
7.动态误差:动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
1.机电一体化技术是以（电子）技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
2.以下除了（继电器控制系统），均是由硬件和软件组成。
3.机电一体化技术是以（机械）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
4.在机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制的基本要求足( 精度、稳定性、快速响应性)。
5.在机械传动系统中，用于加速惯性负载的驱动力矩为( 电机力矩与折算负载力矩之差)。
6.在下列电机中，( 交流同步伺服电机)既可通过闭环实现速度或位置控制，又可作步进方式运行，且电机转速不受负载影响，稳定性高。
7.在开环控制系统中,常用（步进电动机）做驱动元件。
8.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，则工作台与工件折算到丝杠上的等效转动惯量为（97 ）kg•mm2。
机电一体化复习提纲(1)汇总
机电一体化复习提纲1、什么是机电一体化产品？机电一体化系统的基本结构要素有哪些？机电一体化系统中的机械系统通常由哪些部分组成？机电一体化系统的基本组成？机电一体化系统的信息特征、动力特征、结构特征分别是什么？机电一体化的技术基础有哪些？答：机械系统和微电子系统有机结合，从而产生新功能和新性能的新产品是机电一体化产品。
机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。
机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。
机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。
机电一体化系统的信息特征（微型化、嵌入式、实时性、分布化）、动力特征（结构分散化、功能智能化）、结构特征（模块化、简单化、高刚度、高精度）。
机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。
2、机电一体化对机械系统的基本要求是什么？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。
为达到上述要求，主要从那几个方面采取措施？机电一体化系统中的机械系统通常由哪几个部分组成？答：机电一体化对机械系统的基本要求是（快、准、稳）：快速响应、高精度、良好的稳定性。
为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。
为达到上述要求，主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件；b、缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；c、提高传动与支撑刚度；d、选用最佳传动比，尽可能提高加速能力；e、缩小反向死区误差；f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。
机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。
3、机电一体化系统中的传动系统应满足哪些性能要求？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足哪些要求，为达到这些要求，主要采取哪些措施？答：机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等性能要求。
机电一体化复习材料（1）
机电⼀体化复习材料（1）第⼀部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第⼀章绪论第⼀节机电⼀体化的产⽣和发展1．掌握机电⼀体化的基本概念和涵义2．掌握机电⼀体化的发展趋势第⼆节机电⼀体化的相关技术1．掌握机电⼀体化的相关技术及其内容第三节典型机电⼀体化系统1．掌握机电⼀体化系统的基本功能要素2．掌握有关控制系统的分类及其概念3．了解机电⼀体化产品和系统的分类第四节机电⼀体化系统设计简介1．掌握拟定机电⼀体化系统设计⽅案的常⽤⽅法及其适⽤场合2．掌握机电⼀体化系统（产品）设计的类型3．掌握机电⼀体化系统设计的概念、基本原则4．掌握系统设计的过程，现代设计⽅法的步骤5．了解机电⼀体化系统（产品）开发的⼯程路线第⼆章机械传动与⽀承技术第⼀节机械传动系统数学模型的建⽴1．掌握数控机床进给传动系统建模的步骤、⽅法第⼆节机械结构因素对伺服系统性能的影响1．掌握阻尼、摩擦、结构弹性变形、惯量及间隙对伺服系统性能的影响第三节机械传动1．掌握机电⼀体化系统对机械传动的要求2．掌握总传动⽐的确定3．掌握传动链的级数和各级传动⽐的分配原则和⽅法4．掌握各种机械传动装置的特点第四节⽀承部件1．掌握机电⼀体化系统对⽀承部件的要求2．了解机电⼀体化系统中常见的轴承及其特点3．掌握常⽤导轨及其特点4．掌握机⾝的特点及结构设计主要考虑的因素第三章伺服传动技术第⼀节概述1．掌握伺服系统的结构组成及分类2．了解伺服电动机应符合的基本要求、各种伺服电动机的特点及应⽤场合3．了解功率放⼤器的种类第⼆节直流伺服系统1．了解直流伺服系统的各组成环节及其⼯作原理2．掌握功率放⼤器的基本原理第三节交流伺服系统1．掌握交流伺服系统的分类及应⽤场合第四节步进电动机控制系统1．掌握步进电动机的结构、⼯作原理及使⽤特性2．掌握环⾏分配器的概念及实现环形分配的⽅法3．了解步进电动机驱动电路的种类及其⼯作原理4．了解提⾼系统精度的措施第四章计算机控制技术第⼀节概述1．了解51单⽚机控制系统的组成及特点第⼆节⼯业控制计算机简介1．S7-200的编程⽅法（电⽓控制原理图转程序图）⼀、填空题：（20分，每空0.5分）1、根据⼒—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。
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第一部分复习要求课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论第一节机电一体化的产生和发展1．掌握机电一体化的基本概念和涵义2．掌握机电一体化的发展趋势第二节机电一体化的相关技术1．掌握机电一体化的相关技术及其内容第三节典型机电一体化系统1．掌握机电一体化系统的基本功能要素2．掌握有关控制系统的分类及其概念3．了解机电一体化产品和系统的分类第四节机电一体化系统设计简介1．掌握拟定机电一体化系统设计方案的常用方法及其适用场合2．掌握机电一体化系统（产品）设计的类型3．掌握机电一体化系统设计的概念、基本原则4．掌握系统设计的过程，现代设计方法的步骤5．了解机电一体化系统（产品）开发的工程路线第二章机械传动与支承技术第一节机械传动系统数学模型的建立1．掌握数控机床进给传动系统建模的步骤、方法第二节机械结构因素对伺服系统性能的影响1．掌握阻尼、摩擦、结构弹性变形、惯量及间隙对伺服系统性能的影响第三节机械传动1．掌握机电一体化系统对机械传动的要求2．掌握总传动比的确定3．掌握传动链的级数和各级传动比的分配原则和方法4．掌握各种机械传动装置的特点第四节支承部件1．掌握机电一体化系统对支承部件的要求2．了解机电一体化系统中常见的轴承及其特点3．掌握常用导轨及其特点4．掌握机身的特点及结构设计主要考虑的因素第三章伺服传动技术第一节概述1．掌握伺服系统的结构组成及分类2．了解伺服电动机应符合的基本要求、各种伺服电动机的特点及应用场合3．了解功率放大器的种类第二节直流伺服系统1．了解直流伺服系统的各组成环节及其工作原理2．掌握PWM功率放大器的基本原理第三节交流伺服系统1．掌握交流伺服系统的分类及应用场合第四节步进电动机控制系统1．掌握步进电动机的结构、工作原理及使用特性2．掌握环行分配器的概念及实现环形分配的方法3．了解步进电动机驱动电路的种类及其工作原理4．了解提高系统精度的措施第四章计算机控制技术第一节概述1．了解MCS-51单片机控制系统的组成及特点第二节PLC工业控制计算机简介1．S7-200PLC的编程方法（电气控制原理图转PLC程序图）一、填空题：（20分，每空0.5分）1、根据力—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相似，速度与电系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。
2、机电一体化系统基本组成要素有：、、、、。
3、对于斜齿圆柱齿轮常采用、方法消除齿侧隙。
4、根据传感器工作原理的不同，一般分、两种。
5、微处理器系统接口包括接口、接口、接口、接口。
6、交流电动机三种基本调速方式是、、。
7、可编程控制器常用的编程语言有：、、、。
8、步进电机的角位移量和严格成正比。
9、驱动方式按动力源的不同分为：、、三种。
10、接近式位置传感器按其原理主要分为、、。
11、机电一体化中执行电动机的控制方式有方式、方式、方式。
12、变频器选择的依据是。
13、机电一体化系统设计方法有、、三种。
14、步进电机常用的功率放大电路有、、。
二、简答题：（40分，每题10分）1、简述光电式传感器的原理，机电一体化系统中常用的光电式传感器有哪几种？试举例说明其中的两种在机电一体化系统设计中的应用。
2、画出分别由CH250、PMM8713芯片实现步进电机三相双三拍工作方式接线图。
3、简述可编程控制器与普通计算机的不同点。
4、简述交流伺服电动机型号选择步骤。
三、设计应用题：（40分，每题20分）1、画出以８０８６CPU为核心去控制一台直流伺服电动机的硬件连接图。
2、用机电一体化技术改造普通车床为经济性数控车床：（1）写出改造方案和采用此方案的依据。
（2）画出采用单片机控制该系统硬件连接图。
一、名词解释(每小题2分，共10分)1、线性度2、伺服控制系统3、三相六拍通电方式4、传感器5、系统精度二、填空题（每小题2分，共20分)1、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。
2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类：_____________________________。
3、应用于工业控制的计算机主要有______________________________等类型。
4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括________________________________。
5、可编程控制器主要由_____________________________等其它辅助模块组成。
6. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_______________________________________________________。
7、现在常用的总线工控制机有________ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。
8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_____________________________。
9. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”。
三、选择题（每小题2分，共10分）1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：A 机械本体B 动力与驱动部分C 执行机构 D. 控制及信息处理部分2、机电一体化系统（产品）开发的类型A 开发性设计B 适应性设计C 变参数设计D 其它3、机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法A 取代法B 整体设计法C组合法D其它。
4、机电一体化的高性能化一般包含A高速化B高精度C高效率D高可靠性。
5、抑制干扰的措施很多，主要包括A屏蔽B隔离C滤波D接地和软件处理等方法四、判断题（每小题2分，共10分)1、变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。
（）2、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。
（）3、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。
（）4、数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。
（）5、FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。
（）五、问答题（每小题10分，共30分)1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。
2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？六、综合应用题(每小题10分，共20分)1.编写程序：单片机读P1.0的状态,把这个状态传到P1.7指示灯去，当P1.0为高电平时指示灯亮,低电平时指示灯不亮,采用中断完成这一输入输出过程，每中断一次完成一个读写过程。
2. 光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少一、填空题：（30分，每空1分）1、机电一体化系统基本组成要素有：、、、、。
2、根据力—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相似，速度与电系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。
3、滚动螺旋传动的消除间隙和调整预紧一般有、、三种。
4、伺服电机的控制方式有方式、方式、方式。
5、微处理器系统接口包括接口、接口、接口、接口。
6、MCS—51系列单片机是位机，其中数据线根，地址线根。
7、可编程控制器常用的编程语言有：、、。
8、湿度传感器是根据原理制成的。
10、对于启停频率低，但要求低速平稳和扭矩脉动小，高速运动振动、噪声小，在整个调速范围内均可稳定运行的机械，是主要的性能指标。
对于启停频率高，但不特别要求低速平稳性能的机械设备，高的是主要的性能指标。
二、简答题：（20分，每题5分）1、简述滚动螺旋传动的工作原理。
2、可编程控制器（PLC）与通用微机有何区别？3、简述机电一体化对伺服电机性能的基本要求。
4、机电一体化产品中常用的位移传感器有哪几种？试举例说明其中的一种在机电一体化系统设计中的应用。
三、将下图所示的继电器电路变换成梯形图并写出语句表。
（20分）SB2SB1K11K12K11SB3 SB4K11K12K12ST1K11K 13K12ST2K11K14K12一、填空题：（40分，每空1分）1、对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的倍。
2、步进电机常用的功率放大电路有、、。
3、机电一体化中常将工业控制计算机分为、、三类。
4、交流电动机三种基本调速方式是、、。
6、接近式位置传感器按其原理主要分为、、。
7、机电一体化中执行电动机的控制方式有方式、方式、方式。
8、在开环控制系统中,常用做驱动元件。
9、模块化生产培训系统由上料检测站、搬运站、加工站、、、六站连接而成。
10、滚动螺旋传动的消除间隙和调整预紧一般有、、三种。
11、设计齿轮传动装置时，各级传动比最佳分配原则有：、、。
12、描述传感器静态特性的主要技术指标有、、、。
13、变频器选择的依据是。
14、机电系统数学模型有、、。
15、机电一体化对机械传动的要求是：、、。
二、简答题：（30分，每题5分）1、试举例说明机电一体化系统五大组成要素。
4、画出由PMM8713芯片实现步进电机三相六拍工作方式接线图。
5、简述可编程控制器与普通计算机的不同点。
6、简述直流伺服电动机脉宽调制的工作原理。
7、简述光电式传感器的原理，机电一体化系统中常用的光电式传感器有哪几种？试举例说明其中的一种在机电一体化系统设计中的应用。
8、简述变频器的基本类型。
三、计算题：（15分）某步进电机有80个齿, 采用3相6拍方式驱动, •经丝杠螺母副驱动工作台做直线运动, 丝杠的导程为6mm。
求:1、步进电机的步矩角。
2、当脉冲当量要求为0.01mm时，试设计此传动系统。
四、设计应用题：（15分）用机电一体化技术改造普通铣床为经济性数控铣床：1、写出改造方案。
2、画出采用单片机控制该系统硬件连接图。
A 稳定性和时域响应简介连续系统或离散系统的稳定性是由其对输入或扰动的响应决定的。
直观地说，稳定系统是在没有外部激励时保持静态或平衡的系统，如果去掉所有的激励，系统会返回到静止状态。
输出将经过一个过度过程，稳定在一个与输入一致或由其决定的稳态。
如果我们将同样的输入加到一个不稳定系统上，输出将不会稳定到稳态过程，它将无限制的增加，通常为指数形式或增幅震荡。
稳定性可以由连续系统的脉冲响应或离散系统的Kronecker delta响应如下精确地定义：当时间趋近无穷时，如果脉冲响应为零，则连续系统是稳定的。