机电一体化要点

一.填空

1. 机电一体化技术是机械学与电子学的结合；一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分。

2.机电一体化系统包括机械技术、检测技术、伺服技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术

信息处理技术、总体等相关技术。

3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转动惯量原则、输出轴转角误差最小原则、质量最小原则。

4.机电一体化系统由计算机、动力源、执行元件、传感器、和机构五大要素组成

5.机电一体化系统的接口有变换调整和输入输出两大功能。

6.变换调整功能有零接口、无源接口、有源接口、智能接口四种接口，输入输出功能分为机械接口、物理接口、信息接口、和环境接口四种接口。

7.工业三大要素物质、信息、能量。

8.机电一体化系统的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。

9.导轨由承导件和运动件组成。

10.导轨的种类：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、气体液体导轨、弹性摩擦导轨。

11.轴系部件的设计的基本要求有方向精度和置中精度、摩擦阻力距的大小、许用载荷、对温度的敏感性、耐磨性及磨损的可补偿性、抗震性、成本。

12.机电一体化系统对传动机构的基本要求有精密化、高速化、小型轻量化。

13.机电一体化系统执行元件可分为电动式、液动式和气动式。

14. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种。

15. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括性能指标、系统功能、使用条件、经济效益。

16.在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度，并尽量高伺服系统的响应速度。

17．机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计。

12.在应用力—电压相似原理建立机械系统数学模型时，力对应电压、位移对应电荷、速度对应电流、质量对应电感、粘滞阻尼系数对应电阻、弹簧柔度对应电容、自由度对应闭合回路。

13. 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。

14. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容量变化的装置。

15. 测速发电机的负载电阻越大，其线性度越好。

17.步进电机的步距角指在一个电脉冲的作用下，电机转子转过的角位移。

18.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器。

19.直流伺服电机的机械特性指当控制电压U a 一定时，电磁转矩与转速之间的关系；调节特性指在输出转矩一定时，转速与控制电压之间的关系。

20. 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PLC。

21. 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 20 mm。

22. 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 _位置和速度_，使它们同步协调到达目标点。

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0.02。

23. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数增加而减小。

24. 累计式定时器工作时有 2 种。

25. 复合控制器必定具有前馈控制器。

26. 钻孔、点焊通常选用简单的直线运动控制类型。

27.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是采用计算机软件分配器、小规模集成电路搭接的硬件分配器、专用模块分配器。

28．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离、滤波、接地、合理布局和软件抗干扰

技术。

29．实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是采用计算机软件分配器、小规模集成电路搭接的硬件分配器、专用模块分配器。

30．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离、滤波、接地、合理布局和软件抗干扰技术。

二、简述题

1机电一体化：机电一体化是在机械的主功能、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微电子技术结合而构成的系统的总称

2.自动控制：由控制装置自动进行操作的控制。

3.开环控制系统：无反馈的控制系统。

4.逆变器：把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC/AC变流器。

5. PWM：通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。

6.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。

7.闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。

1.简述机电一体化系统的特点？

机电一体化系统的一大特点是由于机电一体化系统的微电子装置取代了人对机械的绝大部分的控制，并加以延伸和扩大，克服了人体能力的不足和弱点；另一大特点是节省能源和材料消耗。这些特点正是实现机电一体化系统高性能化、智能化、省能省资源化及轻薄短小化的重要原因。

2.简述机电一体化系统（或产品）的设计类型。

机电一体化产品的设计类型大致有以下三种：

开发性设计、适应性设计和变异性设计。

开发性设计是没有任何参照产品的设计。

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，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

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的要求。

3.测量：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。

4.灵敏度：在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。S=dy/dx=ΔY/ΔX

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