机电一体化技术(四)
机电一体化技术 习题-参考答案
目录机电一体化技术第1 章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命？ (1)1-7.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)1-8.工业三大要素指的是什么？ (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？ (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？ (1)机电一体化技术第2 章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些要求？ (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？ (2)2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ (2)2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离？ (2)2－16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？ (2)2－17 已知：4 级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=Δφ3=…=0.005 rad,各级减速比相同，即ί1=ί2=…=ί4=1.5。
求：该传动系统的最大转角误差Δφmax; 为缩小Δφmax，应采取何种措施？ (2)2－18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为100，柔轮齿数为100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些？ (4)机电一体化技术第3 章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)II3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？ (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
国开大学《机电一体化系统综合实训》作业4及答案
国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业4答案一、名词解释（每题2分共10分）1、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，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
2、柔性制造系统——柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
3、静态设计——是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。
4、系统软件——系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本身的资源和方便用户使用计算机的软件。
5、感应同步器——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。
二、填空题（每空１分，共3０分）1、对伺服系统的技术要求是（系统精度）、（稳定性）、（响应特性）、（工作频率）。
2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：（静态设计）、（动态设计）。
3、计算机控制系统的类型包括（分级计算机控制系统）、（直接数字控制系统）、监督控制系统、（操作指导控制系统）。
4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有（取代法）、（整体设计法）、（组合法）。
5、接口的基本功能主要有（数据格式转换）、放大、（通信联络）。
6、对直线导轨副的基本要求是（导向精度高）、（耐磨性好）、（足够的刚度）、（对温度变化的不敏感性）和平稳。
7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理（刚度大）、（抗振性好）、（间隙小）、并满足小型、轻量等要求。
8、伺服系统的基本组成包括（控制器）、（执行环节）、（比较环节）、检测装置、（被控对象）。
9、工作接地分为（一点接地）、（多点接地）。
10、STD总线的技术特点（模块化设计）、（系统组成）、（修改和扩展方便）、高可靠性。
2024最新国开机电一体化《机电一体化系统》形考任务4答案(西安)
一、判断题（每个10分，共60分）
1.3D打印机是通过用去除材料制造法来达到零件形状的机电一体化设备。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
2.三维扫描仪不可以扫描二维图像。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
3.3D打印机可以使用不同颜色的打印材料，来实现彩色模型或零件的打印。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
4.3D打印是快速成型技术的一种。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
5.3D打印不能打印生物细胞，构成器官。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
6.三维扫描仪应用了光学技术，使得扫描质量大大提高。
判断题 (10 分)
A.对
B.错
二、选择题（每个10分，共40分）
7.FMS适用于下述何种生产类型（）。
单选题 (10 分)
A.单件、小批
B.大批量、多品种
C.A和B
D.不确定
8.由过程控制子系统和过程监视子系统所组成的系统属于柔性制造系统中的（）。
单选题 (10 分)
A.加工系统
B.物料系统
C.能量系统
D.信息系统
9.由能量自动分配及输送子系统和能量自动转换系统所组成的系统称为（）。
单选题 (10 分)
A.加工系统
B.物料系统
C.能量系统
10.FMC是表示（）。
单选题 (10 分)
A.柔性制造单元
B.柔性制造系统
C.柔性制造生产线
D.柔性制造工厂。
机电一体化试题及答案汇总
目录机电一体化复习题 (2)机电一体化复习题参考答案 (7)机电一体化技术试题 (13)答案及评分标准 (17)机电一体化复习题 (21)一、名词解释 (22)二、填空题 (23)三、简答题 (24)四、选择题。
（无答案） (27)五、应用题 (30)《机电一体化技术》试卷（一） (32)《机电一体化技术》试卷（一）答案 (35)《机电一体化技术》试卷（二） (38)《机电一体化技术》试卷（二）答案 (41)《机电一体化技术》试卷（三） (45)《机电一体化技术》试卷（三）答案 (49)《机电一体化技术》试卷（四） (52)《机电一体化技术》试卷（四）答案 (54)《机电一体化技术》试卷（五） (58)《机电一体化技术》试卷（五）答案 (60)机电一体化系统设计试题 (66)一、填空题（每空1分，共20 分） (66)二、简答题（每题5分，共30 分） (66)三、计算题（共20 分）（将本题答案写在答题纸上） (67)四、综合分析题（共30 分） (67)机电一体化系统设计试题答案 (68)一、填空题（每空1 分，共20 分） (68)二、简答（每题5 分，共30 分） (68)三、计算题（共20 分） (69)四、综合分析题（30 分） (69)机电一体化复习题一、名词解释1 机电一体化2 伺服控制3 闭环控制系统4 逆变器5 SPWM6 单片机7 I/O 接口8 I/O 通道9 串行通信10 直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O 通道就是I/O 接口2滚珠丝杆不能自锁。
（V ）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
（x ）4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（V ）5 同步通信常用于并行通信。
（x ）6 无条件I/O 方式常用于中断控制中。
（x ）7 从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（V）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（V ）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（V）（4）温度误差是影响传动精度的因素（V）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（B ）决定转角位移的一种伺服电动机。
机电一体化
机电一体化（1）机电一体化的五大要素：动力源，传感器，机械结构，执行元件和电子计算机（2）机电一体化的两大分支：生产过程的机电一体化和机电产品的机电一体化（3）机电一体化的相关技术：机械技术；传感技术；信息处理技术；接口技术；伺服驱动技术；系统总体技术（4）机电一体化的设计方法：模块化设计方法；柔性化设计方法；取代设计方法；融合设计方法；优化设计方法（5）为适应工业现场的要求，工控机普遍采用的措施：（6）特殊设计的高可靠性电源装置，除了能适应较宽的电压波动范围外，还能承受瞬间的冲击，保证在电网不稳、电器干扰较大的环境中可靠运行（7）高功率双冷风扇配置，解决高温下的散热问题，并使机箱内部空气保持正压，以减少粉尘侵入（8）全钢结构标准机箱（带滤网）和减振，加固压条装置，早振动较大的环境中仍能可靠运行（9）采用大母板结构，留给用户尽可能多的插槽供I/O扩展用。
总线驱动能力加强，一台工控机上可插入多达10-12块I/O模板。
（10）采用标准化部件，元器件经过严格筛选、确保整机质量。
（11）工业控制计算机总线中所传递的信息包括地址、数据和控制信息（12）MCS-51单片机内部主要有：8位微处理器（CPU)；4KB ROM/EPROM;128B RAM;128B 特殊功能寄存器SFR;4个并行口P0、P1、P2、P3；一个全双工串行口；2个16位定时/计数器；5个中断源，2个中断优先级；64KB ROM/EPROM寻址空间；64KB RAM/I/O寻址空间（13）PSW各状态标志位的定义（会有加法计算题）：（14）MCS-51的内部数据存储器划分为哪四个区域：工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区、特殊功能寄存器（15）MCS-51定时器的功能：定时、计数、中断（16）5个中断源的名称：外部中断0(▔INTO)、定时/计数器TO溢出中断、外部中断1（▔INT1)、定时/计数器T1溢出中断、串行口中断（T1、R1）（17）MCS-51寻址方式（会出判断题）：（18）寄存器寻址：可以访问当前的8个工作寄存器RO~R7。
机械机电一体化试题答案10
机械机电⼀体化试题答案10《机电⼀体化技术》试卷(⼀)⼀、名词解释(每⼩题2分，共10分)1. 测量灵敏度压电效应动态误差 5. 传感器⼆、填空题（每⼩题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环⽅式：__________，________________。
2. 机电⼀体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________，__________ ，__________。
3. 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___________________________________。
4. 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_______________________。
5. 连续路径控制类中为了控制⼯具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每⼀个轴的______________________，使它们同步协调到达⽬标点。
6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。
8. 累计式定时器⼯作时有_____________________________________________________。
9. 复合控制器必定具有__________________________________。
10. 钻孔、点焊通常选⽤_______________________________________类型。
五、问答题（每⼩题10分，共30分)1. 步进电动机常⽤的驱动电路有哪⼏种类型?2. 什么是步进电机的使⽤特性?3. 机电⼀体化系统设计指标⼤体上应包括哪些⽅⾯?六、分析计算题(每⼩题10分，共20分)1. 三相变磁阻式步进电动机，转⼦齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输⼊脉冲频率为多少?步距⾓为多少 1. 20KHz 3.6o 《机电⼀体化技术》试卷(⼀)⼀、名词解释(每⼩题2分，共10分)1. 是⼈们借助于专门的设备，通过⼀定的⽅法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
《机电一体化技术》专业考试大纲(中职)
《机电一体化技术》专业考试大纲（中职）大纲说明：本大纲包括“专业基础理论知识”和“职业技能操作”两部分。
第一部分：专业基础理论知识考试大纲一、考试内容及其分值权重分配机械制图（40%）；机械基础（30%）；金属加工与实训——基础常识与技能训练（15%）；电工技术基础（15%）。
二、考试时间60分钟三、题型及分值总分：100分，每题2分.其中：单项选择题30题，60分；判断题15题，30分；多项选择题5题，10分。
四、考试形式机考五、考试内容（一）机械制图（40%）1.机械制图的基本规定2.几何作图（1）绘图工具及其使用。
（2）线段等分法：平行线法，分规试分法。
（3）圆的等分法：三、六等分；四、八等分。
（4）圆弧连接：圆弧连接的概念。
圆弧连接的作图方法。
（5）锥度、斜度的概念、画法及标注。
（6）平面图形的画法：尺寸分析，线段分析，画图的步骤。
3.正投影法与三视图（1）投影法的概念(中心投影法，平行投影法)，正投影法及其特点和用途。
（2）三投影面体系，投影面和投影轴的名称和代号。
三视图的形成和名称。
物体与三视图间的关系及投影规律；三视图之间的关系及投影规律。
（3）点的投影：点的投影特性。
点的投影与坐标的关系。
点的投影图及投影规律。
画和读点的投影图的方法。
两点的相对位置。
重影点的投影及可见性问题。
（4）直线的投影：直线的对投影面的位置及投影特性。
三投影面体系中各种位置直线段的名称和投影特性。
画和读直线段投影图的方法。
（5）平面的投影：平面的投影面的位置及投影特性。
三投影面体系中各种平面的名称和投影特性。
画和读平面投影图的方法。
（6）基本几何体：平面立体——棱柱、棱锥，曲面立体——圆柱、圆锥、圆球的视图画法及其特征。
尺寸注法。
读图的方法。
在基本几何体表面上求点的方法及可见性判别。
4.截交线与相贯线（1）截交线，截交线的性质。
圆柱、圆锥、圆球的截交线，求作截交线的方法步骤。
（2）相贯线，相贯线的性质。
圆柱、圆锥、圆柱与圆球、圆锥与圆球正交的相贯线。
机电一体化实习总结报告5篇
机电一体化实习总结报告5篇机电一体化实习总结报告(一)随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的机电一体化技术专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。
一实习目的及任务经过了大学四年机电一体化技术专业的理论进修，使我们机电一体化技术专业的基础知识有了根本掌握。
本次实习的目的及任务要求：为了将自己所学机电一体化技术专业知识运用在社会实践中，在实践中巩固自己的理论知识，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性，锻炼自己的动手能力，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。
通过机电一体化技术的专业实习，深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题解决问题的能力。
二实习单位及岗位简介__。
三实习内容(过程)我很荣幸进入__公司开展毕业实习。
为了更好的适应从学生到一个具备完善职业技能的工作人员，实习单位主管领导首先给我们分发机电一体化技术专业岗位从业相关知识材料进行一些基础知识的自主学习，并安排专门的老同事对岗位所涉及的相关知识进行专项培训。
为期__个多月的毕业实习是我人生的一个重要转折点。
校园与职场学习与工作学生与员工之间存在着思想观念做人处事等各方面的巨大差异。
从象牙塔走向社会，在这个转换的过程中，人的观点行为方式心理等方面都要做适当的调整和适应。
我在机电一体化技术专业岗位慢慢的熟悉工作环境和工作同事后，逐渐进入工作状态，每天按照分配的任务按时按量的完成。
在逐渐适应岗位工作的过程中，我理解了工作的艰辛与独立自主生活的不易。
在工作和同事相处过程中，即使是一件很平常的琐碎小事也不能有丝毫的大意，也让我明白一个道理：细节决定成败。
机电一体化实习总结报告(二)机电一体化是一个宽口径专业，适应范围很广，在校期间除学习各种机械制造和原理电工电子计算机技术控制技术等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。
机电一体化答案总结
机电一体化答案总结机电一体化是指机械与电子集成在一起，通过电子控制实现机械系统功能。
它的发展与应用已经深入到各个领域，包括制造业、能源等。
机电一体化的优势包括高效率、高精确度、高可靠性和低能耗等。
同时，机电一体化也面临着一些挑战，如技术复杂性和维护成本高等。
本文将从优势、应用和挑战三个方面对机电一体化进行总结。
（一）机电一体化的优势1. 高效率：机电一体化能够实现机械和电子的高度协同工作，从而提高生产效率。
传统的机械系统需要人工控制和调节，而机电一体化系统可以通过电子控制实现自动化操作，提高生产效率和生产精度。
2. 高精确度：机电一体化系统可以通过精确的电子控制，实现对机械系统的精确控制。
这使得机电一体化系统能够实现更高的精确度和稳定性，满足不同行业的高精度需求。
3. 高可靠性：机电一体化系统可以通过电子监测和反馈机制来实时检测和预警系统故障。
在系统故障出现之前，机电一体化系统可以通过自主诊断和纠正来保证系统的正常运行。
这使得机电一体化系统具有更高的可靠性和稳定性。
4. 低能耗：机电一体化系统可以通过精确的电子控制，实现对机械系统的精确调节。
这使得系统能够更有效地利用能源，降低能耗。
尤其在节能减排的现代环境下，机电一体化系统具有重要的应用前景。
（二）机电一体化的应用1. 制造业：机电一体化在制造业中具有广泛的应用。
例如，在汽车制造过程中，机电一体化系统可以实现自动化装配、自动化检测和自动化运输等功能，提高生产效率和产品质量。
2. 航空航天：机电一体化在航空航天领域中的应用非常广泛。
例如，在航空飞行控制系统中，机电一体化系统可以实现飞行控制、导航和通信等功能，提高飞行安全性和操作便捷性。
3. 能源领域：机电一体化在能源领域中具有重要的应用价值。
例如，在风力发电和太阳能发电系统中，机电一体化系统可以实现风力或太阳能的收集和转化，提高能源的利用效率。
4. 医疗保健：机电一体化在医疗保健领域中的应用越来越广泛。
机电一体化
（2） 信息处理技术。信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息的交换、存取、运算、判断和决策分析等。在机电一体化产品中，实现信息处理技术的主要工具是计算机。计算机技术包括硬件和软件技术、网络与通信技术、数据处理技术和数据库技术等。在机电一体化产品中，计算机信息处理装置是产品的核心，它控制和指挥整个机电一体化产品的运行，因此，计算机应用及其信息处理技术是机电一体化技术中最关键的技术，它包括目前广泛研究并得到实际应用的人工智能技术、专家系统技术以及神经网络技术等。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。
①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。
（2） 生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5 ～6 倍， 柔性制造系统的生产设备利用率可提高1 ．5 ～3．5 倍，机床数量可减少约50 ％，节省操作人员数量约50 ％，缩短生产周期40 ％，使加工成本降低50 ％左右。
04机电一体化技术(讲稿)
(3)精度的保持性 (4.12)
主要由导轨的耐磨性决定。多采用多层金属薄板伸缩式 防护罩进行防护。
(4)运动的灵活性和低速运动的平稳性
原因：摩擦系数随运动速度的变化和传动系统刚性不足。 措施：滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料层导轨等；在普通 滑动导轨上使用导轨油；用减小结合面、增大结构尺寸、缩短传动 链、减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。
轴间距可调整时：
a a0 L p L0 2
10
4
d
mm
p1
d
p1
z 1 Pb
实际轴间 距
轴间距不可调整时：
a mm
a d
p2
d
p1
n1 n2 z1
2 cos
1
2
5
z2
z 2 iz 1
i —传动比 n 2 —大带轮的转 速 r / mm
11 6
d
p2
mm
d
p2
z 2 Pb
小带轮啮 合齿数 基本额定 功率 带宽 作用在轴 上的力 带轮的结 构和尺寸
12 通常
v m ax
XL 、 L v max 50 H v max 40 XH 、 XXH v max 30
7
带速
v
m /s
v
d
p1
n1
13 14 15
60 1000
8 初定轴间 距
2．钢带传动
3．绳轮传动
2.1.6
间歇传动部件
1．棘轮传动机 构
棘轮传动机构的形式
2．槽轮传动机构
3．蜗形凸轮传动机构
机电一体化技术试题答案3
《机电一体化技术》试卷（四）一、名词解释（每小题2分，共10分）1.变频调速2.FMS3.响应特性4•敬感元件5.压电效应二、选择题（每小题2分，共10分）1、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和___________等个五部分。
A换向结构B转换电路C存储电路D检测环节2、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和___________ 。
A控制电路B转换电路C调制电路D逆变电路3、__________________________________________ 以下可对异步电动机进行调速的方法是_____________________________________ 。
A改变电压的大小B改变电动机的供电频率C改变电压的相位D改变电动机转子绕组匝数4、_______________________________________________________________ 执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为___________________ 、液压式和气动式等。
A电气式B电磁式C磁阻式D机械式5、_____________________________________________ 步进电动机，乂称电脉冲马达，是通过_____________________________________ 决定转角位移的一种伺服电动机。
A脉冲的宽度B脉冲的数量C脉冲的相位D脉冲的占空比三、简答题（每小题10分，共30分）1什么叫传感器？传感器的功用是什么？它是山哪儿部分组成的？各部分的作用及相互关系如何？2.试简述采样/保持器原理。
3.工业控制用的计算机主要有哪儿种类型，它们分别适用于哪些场合？四、简单应用题（每小题10分，共20分）1.刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm,编码器在10秒内输出307200个脉冲，试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少？2.有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿，求：1）步进电机的步距角：2）脉冲电源的频率。
机电一体化总结
机电一体化总结机电一体化总结1、机电一体化（Mechatronics）是机电一体化技术及其产品的统称，并把柔性制造系统和计算机集成制造系统等先进制造技术的生产线和制造过程也包括在内，发展了机电一体化的含义。
包括六大关键技术：精密机床技术、伺服驱动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、系统总体技术。
2、机电一体化系统的基本功能要素（或组成）：①机械本体；②动力部分；③传感检测部分；④执行部分；⑤驱动部分；⑥控制与信息处理部分；⑦接口3、接口的三个作用：①交换；②放大；③传递4、机电一体化的相关技术：①机械技术；②传感检测技术；③信息处理技术；④自动控制技术；⑤伺服传动技术；⑥系统总体技术5、机电一体化的设计方法：整体设计法、组合法、替代法6、机电一体化的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计7、机械移动系统的基本元件：质量、阻尼器、弹簧8、影响机电一体化系统中传动链的动力学性能的因素：①负载的变化；②传动链惯性；③传动链固有频率；④间隙、摩擦、润滑和温升9、GD即动物体的重量G与回转直径D的平方的乘积。
(GD24gJ)10、两物体接触面间的摩擦力在应用上可简化为粘性摩擦力、库仑摩擦力与静摩擦力三类11、齿轮传动齿侧间的消除：①刚性消隙法；②柔性消隙法12、电动机驱动的二级齿轮传动系统，假定各主动小齿轮具有相同的转动惯量J1,轴与轴承2i1转动惯量不计，各齿轮均为实心圆柱体，且齿宽和材料均相同，效率为1，则i222或i12i13（i1,i2为齿轮系中第一、二级齿轮副的传动比；i为齿轮系数总传动比，ii1i2）13、滚珠花键既是一种传动装置，又是一种直线运动支撑，可用于机器人、机床、自动搬运车等各种机械。
14、谐波齿轮传动特点：①传动比大；②承载能力强；③传动精度高；④齿侧间隙小；⑤传动平稳；⑥结构简单，体积小，重量轻。
H15、谐波齿轮传动的传动比计算irgrHzg式中：g、r、H分别为刚轮、柔gHzr轮和波形发生器的角速度；zg、zr分别为刚轮和柔轮的齿数。
《机电一体化系统》形成性作业及答案
一、填空题1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、 、 、信息处理技术、自动控制技术和 。
2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化的 基础，也是机电一体化技术的 。
微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了 基础。
机电一体化技术的发展有一个从 状况向 方向发展的过程。
3．一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、 、 、执行部分、控制及信息处理部分和接口。
4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能 的动力输入获得尽可能 的功能输出。
5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性 、重量 、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体 。
6．机电一体化系统一方面要求驱动的高 和快速 ，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的 和 。
7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标 。
8．伺服传动技术就是在 的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的 。
9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为 、 和 。
10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能 ，动摩擦力应尽为可能小的 斜率，若为 斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。
11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越 ，最大振幅越 ，其衰减越快。
机电一体化系统作 业112．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在到之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。
13．间隙将使机械传动系统产生，影响伺服系统中位置环的。
14．在伺服系统中，通常采用原则选择总传动比，以提高伺服系统的。
二、选择题1．机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）A．交换B．放大C．传递D．以上三者2．机电一体化系统的核心是（）A．动力部分B．执行机构C．控制器D．接口3．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
机电一体化技术(全套411页PPT课件)
1.3 機電一體化的發展概況
1.3.1國內外機電一體化發展狀況 • 機電一體化技術的發展大體上可分為三個階段。 • 20世紀60年代以前為第一階段，也可稱其為“萌
芽階段”。 • 70年代至80年代為第二階段。稱其為“蓬勃發展
階段”。 • 從上世紀90年代後期開始為第三階段，稱其為
“智能化階段”，機電一體化技術向智能化新階 段邁進。
1.1 機電一體化的基本概念
• 1.1.1機電一體化系統的功能構成及定義 “ 機電一體化”一詞(Mecharonics)在20世紀 70年代起源於日本。它取英語Mechanics(機 械學)的前半部和Electronics（電子學）的後 半部分拼成一個新詞，即機械電子學或機 電一體化。
1、機電一體化的定義：
5．機電一體化的特點
• 1）、體積小、重量輕； • 2）、速度快、精度高； • 3）、可靠性高； • 4）、柔性好（由於可編程，容易增加新的
功能具有很好的擴展性）。
6．機電一體化系統的組成
• 機電一體化系統由資訊處理與控制部分（計 算機）、能源（動力源）與執行元件（如電 動機）部分、機械本體（機構）、檢測部分 （感測器）等四個子系統組成。
按照指令將電信號轉換成流體或機械能， 驅動機械部分進行運動。執行裝置可分為 電動、液壓和氣動執行裝置三大類。 • 電動執行裝置：各種電機； • 液壓執行裝置：液壓油缸、液壓馬達； • 氣動執行裝置：氣缸、氣動馬達。
（3）、感測器（檢測要素）
• 將被測對象的狀態、性質等轉化為一定的 物理量或者化學量的裝置。近年來傳感器 幾乎都是將被測量轉換為電信號，主要用 於回饋控制。
• 因此，系統必須具有以下三大“目的功能”： 變換(加工、處理)功能、傳遞(移動、輸送)功
【技能大赛】《机电一体化技术》赛项赛题第4套(高职组)
职业院校技能大赛“机电一体化技术”（高职组）任务书A一、项目名称：机电一体化技术二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线。
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。
其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与设计仿真等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化技术试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元5个单元组成。
大赛为期2天，完成7个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
机电一体化技术设备说明一、竞赛设备说明竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运包装单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、贴标、入库等智能生产全过程。
特别提示：本赛题涉及模块功能、布局描述均为参考，不具有指向性，以大赛执委会最终确定实际竞赛设备功能、布局为准。
二、工作过程概述本系统工作过程概述如下：（一）颗粒上料单元输送机构将空瓶输送到上料输送带上，空瓶到位检测传感器检测到空瓶，输送机构停止。
上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
（二）物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
4机电一体化共性关键技术
1．4机电一体化共性关键技术机电一体化共性关键技术主要有：检测传感技术、信息处理技术、控制技术、伺服驱动技术、机械技术和系统总体技术。
一、检测传感技术检测与传感技术指与传感器及其信号检测装置相关的技术。
在机电一体化产品中，传感器就像人体的感觉器官一样，将各种内、外部信息通过相应的信号检测装置感知并反馈给控制及信息处理装置。
因此检测与传感是实现自动控制的关键环节。
二、信息处理技术信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策等，实现信息处理的主要工具是计算机,因此计算机技术与信息处理技术是密切相关的。
计算机技术包括计算机硬件技术和软件技术、网络与通信技术、数据库技术等。
在机电一体化产品中，计算机与信息处理装置指挥整个产品的运行，信息处理是否正确、及时，直接影响到产品工作的质量和效率。
三、自动控制技术自动控制技术范围很广，包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。
由于被控对象种类繁多，所以控制技术的内容极其丰富，包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等控制技术，自动控制技术的难点在于自动控制理论的工程化与实用化，四、伺服驱动技术伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。
执行元件有电动、气动、液压等多种类型，机电一体化产品中多采用电动式执行元件，其驱动装置主要是指各种电动机的驱动电源电路，目前多采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。
执行元件一方面通过电气接口向上与微型机相联，以接受微型机的控制指令，另一方面又通过机械接口向下与机械传动和执行机构相联，以实现规定的动作。
因此伺服驱动技术是直接执行操作的技术，对机电一体化产品的动态性能、稳态精度、控制质量等具有决定性的影响。
五、机械技术机械技术是机电一体化的基础。
机电一体化产品中的主功能和构造功能往往是以机械技术为主实现的。
在机械与电子相互结合的实践中，不断对机械技术提出更高的要求，使现代机械技术相对于传统机械技术而发生了很大变化。
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图4-2 VESA总线系统结构
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4.2.3 PCI总线 PCI（peripheral component interconnect）
总线是当前最流行的总线之一。 它支持33MHZ的时钟频率，定义了32位数据
总线，且可扩展为64位。 PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还
4.1 接口设计概述
4.1.1接口的基本概念 机电一体化系统通常都由许多要素和子系统
构成，为了确保各个要素与系统之间能够顺 利的进行信息，物质能量的传输和转换，在 它们之间必须具备有一定的联系条件，这些 联系条件都统称为接口。
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4.1.2接口设计的任务及主要类型 在机电一体化系统中，在外设与系统之间，
小，其功能比VESA、ISA有极大的改善，支 持突发读写操作，最大传输速率为132MB/s， 可同时支持多组外围设备。
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CPU
Cache
PCI控制器
RAM CPU总线
PCI总线
传统总线控制器
PCI设备
PCI设备
... PCI设备
传统总线（ISA、EISA、MCA、...）
设备
...
机电一体化技术
袁中凡 主 编 李彬彬 陈 爽 副主编
冼进 审 邮箱：china_54@
第四章 接口设计概述
知识点： 机电一体化系统接口设计的基本概念 机电一体化系统常用ISA、VESA、AGP、
STD总线设计 机电一体化系统的人机接口和机电接口设计
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本章导读
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4.3 人机接口
人机接口是检测与仪器系统不可缺少的重要 组成部分，它是操作者与机电一体化系统之 间进行信息交换的接口，按照信息的传递方 向，可以分为两大类：输入接口和输出接口。
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4.3.1 输入接口 在机电一体化系统中，常见的输入设备有控
制开关，按键，键盘等，它们共同的特点就 是在CPU允许输入接口进行数据输入的时候， 将外设的数据传送到数据总线上。
4.1.3接口设计的基本原则及要求 机电一体化系统中的接口通常是由接口电路
与之配套的驱动程序组成，就是我们通常说 的硬件设计和软件设计。 接口电路是接口的骨架，用来实现在被传输 的数据，信息在电气上，时间上的匹配的电 路，接口程序是接口的中枢
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4.2 常用总线
任何一个微处理器都要与一定数量的部件和 外围设备连接，但如果将各部件和每一种外 围设备都分别用一组线路与CPU直接连接。
association）总线是 1992年由60家附件卡制 造商联合推出的一种基于80486CPU的32位 局部总线，简称为VL (VESA local bus) 总线。
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CPU
Cache
RAM
传统总线控制器
设备
...
设备
VESA总线 RAM
高速设备
传统总线（ISA、EISA、MCA、...）
常常会出现信号不能匹配的问题，这些问题 都需要用接口来解决。例如： （1）信号电平 （2）数据传输 （3）信号类型 （4）数据格式
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人
机
人
控
对
机
制
话
接
微
设
口
机
备
信息 采集 接口
控制 输出 接口
传
感
器
机
械
分
执
系
行
统
元
件
机电接口
图4-1 人机接口与机电接口
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输入
波形 R:上拉电阻 输
入
口
OFF:高电平
ON: 低电平
4-4 简单的开关输入电路
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开关：OF抖动
时间 有抖动
发生抖动的时间 10ms以下
4-5 开关输入电路波形
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高电平 低电平
R
史密斯 触发器
SW C
积分电路
开关：OFF 开关：ON
积分后 的输出
史密斯触发 器的输出
（a）硬件去抖电路
（b）信号波形
图4-6 硬件去抖电路及工作原理
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（2）软件去抖 通过程序对输入的开关信号 进行处理．也能够去除如图4-5所示中因开关 抖动引起的读取错误，这种方法称为软件去 抖。软件去抖办法是在检测到开关状态后， 延时一段时间行进行检测，若两次检测到的 开关状态相同则认为有效，否则按键抖动处 理。延时时间应大于抖动时间。
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。
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总线的主要功能是传送数据，总线的数据传 送能力如何，可以用以下3个主要指标来衡量：
（1）总线宽度 （2）总线频率 （3）总线带宽
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4.1.5 STD总线 STD总线是美国PRO-LOG公司1978年推出
的一种工业控制微型机的标准系统总线。 STD总线采用小板结构，高度模块化，是一
种以小尺寸插板结合LSI技术建立了一种以功 能模块的方法来进行面向控制的系统设计。 STD它被国际标准化会议定名为IEEE961。
随着电子技术的迅速发展，内部系统和外围 设备也在不断发展和复杂化，使接口技术也 成为了现代工业中一门关键的技术，目前， 不仅出现了可以执行不同的接口功能的接口 芯片，另外，一些接口芯片还自带处理器， 可执行接口内部的固化程序，形成智能接口， 这些技术使机电一体化系统更加安全和高效。
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4.2.1 ISA总线 ISA（industrial standard architecture）总
线标准是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而 建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它 是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线 要求。
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4.2.2 VESA 总线 VESA（video electronics standard
设备
图4-3 PCI总线系统结构
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4.1.4 AGP标准 随着90年代Pentium系列微处理器的出现，
要求的总线频率都在66MHz或者66MHz以上， 由于PCI总线的频率只有33MHz，这样就成 了超高速系统的一个传送瓶颈，为了解决这 个问题，而推出了AGP（Accelerated Graphics Port）标准。