机电系统组成原理

第一次形成作业答案

使用的教材：见学校说明。

作业必须手写（做答案）不能用计算机打印

名词解释

1机电一体化：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。

2机械传动：是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。

3总线：为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。

4故障覆盖率：即被检测的故障数与所有检测的故障数之比的百分数表示，又称为故障被测度。

5压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去

掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。

6三相六拍工作方式：每转换六次为一循环，各拍交替出现单双相通电的模式,定子绕组通电次序为A-AB-B-BC-C-CA-A。

7位置随动系统：位置输出量以一定的精度复现输入量变化的自动控制系统，称为位置随动系统，也称为伺服系统。

8“浴盆”曲线：实质上是一条瞬变故障曲线，它描述了机电一体化系统瞬时故障随时间变化的关系。

9 FMS系统：即柔性制造系统，是以数控机床为基础发展起来的一种高效率、多品种、小批量生产系统。一般来说，一个典型的 FMS 主要由四个子系统组成。它们是：自动加工系统、刀具系统物流系统以及控制与管理系统。

10 D/A转换器：即数字－模拟信号转换器，其功能是将计算机输出的数字信号转换为模拟的电压信号。

填空题

1机电一体化系统的基本组成要素有（1），（2），（3），（4），（5）。（结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素）

2伺服传动包括（6），（7），（8）等传动装置。（电动，气动，液压）

3机电一体化机械系统的基本组成机构有（9），

（10），（11）。（传动机构，执行机构，导向机构）

4机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有（12），（13），（14）。（转动惯量原则，输出轴转角误差最小原则，质量最小原则）

5传感器的基本构成有（15），（16），（17）三部分。（敏感元件，传感元件，信号调节与转换电路）

6测速发电机和一般的发电机相比有如下特点: （18）；（19）。（输出电压与转速严格地呈线性关系，输出电势斜率大）7感应同步器的两种工作方式为（20），（21）。（相位工作方式，幅值工作方式）

8在SPWM变频调速系统中，通常载波是（22），而调制波是（23）。（等腰三角波，正弦波）

9交流电动机变频调速：

1）基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于（24）调速方式。2）基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于（25）调速方式。（恒转矩，恒功率）

10根据接口的结构形态，可以将接口为（26），（27），（28）。（机械接口，电气接口，电气机械接口）

11 A/D转换器的性能指标（29），（30） ,

（31），（32）。（分辨率和量化误差，转换精度，转换时间和转换速率，失调温度系数）

12神经元模型的基本类型有（33），（34），（35）等。（阈值型，分段线性型，S型）

13构建专家系统的步骤（36），（37），（38）。（设计初始知识库，原型机的开发与实验，知识库的改进与归纳）

14干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以（39）

或（40）的形式，通过金属导体传递。（电压，电流）

15机电一体化对机械系统的基本要求 (1) ， (2) ，

(3) 。（高精度，快速响应，良好的稳定性）

16传感器的基本构成有 (4) ， (5) ， (6) ,三部分。（敏感元件，传感元件，信号调节与转换电路）

17测速发电机是一种把 (7) 转变为 (8) 的传感器，它和一般的发电

机相比有如下特点: (9) ；(10) 。（机械转速，电信号，输出电压与转速严格地呈线性关系，

输出电势斜率大）

18接近式位置传感器分为 (11) ， (12) ,

(13) ， (14) ， (15) ， (16) 六种。（电磁式，光电

式，静电容式，气压式，超声波式，光电断续器式）

19直流动机的调速指标为 (17) ， (18) ， (19) 。（调速范围，静

差度，调速的平滑性）

20根据接口的结构形态，可以将接口分为 (20) ，

(21) ， (22) 。（机械接口，电气接口，电气机械接

口）

21 A/D转换器的性能指标 (23) ， (24) ,

(25) ， (26) 。（分辨率和量化误差，转换精度，

转换时间和转换速率，失调温度系数）

22设计人机接口时需要考虑 (27) ， (28) ， (29) 等基本因素。（专用性，低速性，高性价比）

23可编程控制器的基本结构为 (30) ， (31) ，

(32) ， (33) 四部分。（中央控制单元，输入/输

出电路，电源部件，编程器）

24神经元模型的基本类型有 (34) ， (35) ，

(36) 等。（阈值型，分段线性型，S型）

25控制系统自诊断测试码的求取方法有(37) ，(38) ， (39) ， (40) 。（通路敏化法，D算

法，状态表分析法，功能故障诊断法）

第二次形成作业答案

问答题

1机械传动系统设计中传动链的级数和各级传动比的分配的基本原则有哪些？

它们的选用原则是什么？

答：基本原则：（1）等效转动惯量最小原则；（2）质量最小原则；（3）输出

轴转角误差最小原则。

选用原则：（1）对于传动精度要求高的降速齿轮传动链,可按输出轴转角误

差最小原则设计。（2）对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动

链,可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小原则设计。（3）对于要求

质量尽可能小的降速传动链,可按质量最小原则设计。