機(jī)電一體化課后小結(jié)

1、1. 機(jī)電一體化技術(shù)是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感與測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體之上的一種高新技術(shù)。2. 機(jī)電一體化發(fā)展概況：1）20世紀(jì)60年代前為第一階段，“萌芽階段”；2）70年代到80年代為第二階段，“蓬勃發(fā)展階段”；3）90年代后期開始為第三階段，“智能化階段”。3. 機(jī)電一體化的目的是使產(chǎn)品具有多功能、高效率、高智能、高可靠性，同時(shí)又能省材料、省能源，并使產(chǎn)品向輕、薄、細(xì)、小、巧的方向發(fā)展，以不斷滿足人們的多樣化要求和生產(chǎn)的省力化、自動(dòng)化需求。4. 機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有5種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功

2、能、檢測(cè)功能，控制功能和構(gòu)造功能。5. 機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)要素：機(jī)械本體、動(dòng)力源、檢測(cè)與傳感裝置、控制與信息處理裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。6. 機(jī)電一體化產(chǎn)品按照機(jī)電結(jié)合程度和形式分3類：1）功能附加型；2）功能替代型；3）機(jī)電融合型。7. 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的共性關(guān)鍵技術(shù)包括6方面：1）機(jī)械技術(shù)；2）計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) ；3）檢測(cè)與傳感器技術(shù)；4）自動(dòng)控制技術(shù)；5）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；6）系統(tǒng)總體技術(shù)。8. 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)可分為3種類型：1）開發(fā)性設(shè)計(jì)（創(chuàng)造）；2）適應(yīng)性設(shè)計(jì)（變動(dòng)或改進(jìn)）；3）變異性設(shè)計(jì)（改變參數(shù)的系列化設(shè)計(jì)）。9. 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合應(yīng)用各項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)，必

3、須考慮各種技術(shù)方案的等效性、互補(bǔ)性及可比性。1）當(dāng)產(chǎn)品的某一功能單靠一種技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，必須進(jìn)行機(jī)械與電子及其它多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合；2）當(dāng)產(chǎn)品的某一功能的實(shí)現(xiàn)有多種技術(shù)方案時(shí)，也必須應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)各種技術(shù)方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，在充分考慮同其他功能單元的連接與匹配的條件下，選擇最優(yōu)的技術(shù)方案。10.機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量以計(jì)算機(jī)為工具，充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、仿真分析、模擬設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。1. 機(jī)械系統(tǒng)的功用：機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的最基本要素，是由計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械

4、及機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)。2. 機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的要求：1）高精度；2）快速響應(yīng)；3）良好的穩(wěn)定性。穩(wěn)定是前提，精度和快速響應(yīng)性是關(guān)鍵。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小；剛度大；阻尼合適；摩擦小；間隙??；抗振性能好。3. 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的主要組成：機(jī)械系統(tǒng)包括傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支撐結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，用于完成傳遞功率、運(yùn)動(dòng)和完成指定的動(dòng)作。4. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)性能要求：1）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大會(huì)造成系統(tǒng)機(jī)械負(fù)載增大，系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢，靈敏度降低，系統(tǒng)固有頻率下降，產(chǎn)生諧振。設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。2）剛度大，剛度是使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用大剛度的機(jī)構(gòu)；3）阻尼合適

5、，機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時(shí)，系統(tǒng)中阻尼越大，最大振幅就越小，且衰減越快；但阻尼大會(huì)使系統(tǒng)增大穩(wěn)態(tài)誤差，降低精度。設(shè)計(jì)時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻尼應(yīng)選擇適當(dāng)；4）摩擦?。ㄌ岣邫C(jī)構(gòu)的靈敏度）；5）抗振性好（提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性）；6）間隙小（保證機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精5. 常用傳動(dòng)結(jié)構(gòu)：1）無(wú)側(cè)隙齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；2）滾珠絲杠副傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ；3）同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；4）諧波齒輪減速器；5）軟軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；6）間歇機(jī)構(gòu)。6. 由于齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)，傳動(dòng)精確度高，可做到零側(cè)隙無(wú)回差，強(qiáng)度大能承受重載，結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦力小和效率高等原因。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有自換向功能，就會(huì)使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的反向滯后于指令信號(hào)，從而影響其驅(qū)動(dòng)精度。

6、因此必須采取措施消除齒輪傳動(dòng)中的間隙，以保證機(jī)構(gòu)的雙向傳動(dòng)精度。7. 無(wú)側(cè)隙齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有：1）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：偏心軸套調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 ；2）斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：墊片調(diào)整法、軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整法；3）錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ：軸向壓簧調(diào)整法、周向壓簧調(diào)整法；4）齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。8. 提高齒輪傳動(dòng)精度的措施：1）齒輪誤差的綜合；2）合理布置傳動(dòng)鏈；3）最佳總傳動(dòng)比的確定；4）各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分配原則：5）三種原則的選擇。9. 滾珠絲杠副傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理：絲杠和螺母的螺紋滾道間有滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)，則絲杠和螺母之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，為防止?jié)L珠從滾道中滾出

7、，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，與螺紋滾動(dòng)形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。10. 滾珠絲杠副的特點(diǎn)： 傳動(dòng)效率高。達(dá)到 90%95%。耗費(fèi)能量為滑動(dòng)絲杠1/3；運(yùn)動(dòng)具有可逆性；系統(tǒng)剛度好；傳動(dòng)精度高；使用壽命長(zhǎng)；不能自鎖。需要設(shè)置制動(dòng)裝置；工藝復(fù)雜。11. 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型：可從螺紋滾道的截面形狀、滾珠的循環(huán)方式和消除軸向間隙的調(diào)整方法進(jìn)行區(qū)別。1）按螺紋滾道截面形狀分類：滾珠絲杠副的螺紋滾道型面的形狀有單圓弧型和雙圓弧型。2）按滾珠的循環(huán)方式分類：內(nèi)循環(huán) 和外循環(huán)2種。內(nèi)循環(huán)：內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過程中與絲杠表面保持接觸。外循環(huán)：外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返回時(shí)，離開絲杠螺紋

8、滾道，在螺母體內(nèi)或體外做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。外循環(huán)有3種形式：端蓋式、螺旋槽式、插管式。12. 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法：滾珠絲杠副既對(duì)本身單一方向的傳動(dòng)精度有要求，又對(duì)其軸向間隙有嚴(yán)格要求，以保證其反向傳動(dòng)精度。通常采用雙螺母預(yù)緊或單螺母（大滾珠、大導(dǎo)程）的方法，把彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可以提高滾珠絲杠副的剛度。13. 滾珠絲杠副安裝中的支撐方式選擇：雙推自由式（一端固定，一端自由）；雙推簡(jiǎn)支式（一端固定，一端游動(dòng)）；雙推雙推式。14. 同步帶傳動(dòng)是綜合帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)特點(diǎn)的一種新型傳動(dòng)。利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。15.

9、 同步帶傳動(dòng)特點(diǎn)：1）兼有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，能方便的實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)且無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，平均傳動(dòng)比較準(zhǔn)確；2）傳動(dòng)精度高，且?guī)У膹?qiáng)度高、厚度小、重量輕，用于低速及高速傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高；3）使用中齒形帶不需張緊，作用在軸和軸承處的載荷小，傳動(dòng)效率高。同步帶傳動(dòng)缺點(diǎn)：安裝精度要求高、中心距要求嚴(yán)格，具有一定的蠕變性；制造工藝復(fù)雜，成本高。16. 諧波齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大（幾十幾百）、傳動(dòng)精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)機(jī)器人、航空、火箭等機(jī)電一體化系統(tǒng)中日益得到廣泛應(yīng)用。17. 諧波傳動(dòng)由3個(gè)主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)齒的剛輪、具有外齒的柔輪和

10、波發(fā)生器。通常波發(fā)生器為主動(dòng)件，而剛輪和柔輪之一為從動(dòng)件，另一個(gè)為固定件。18. 諧波齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) ：傳動(dòng)比大；單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)50-500，多級(jí)和復(fù)式80000以上；承載能力大。同時(shí)嚙合齒數(shù)3040；傳動(dòng)精度高。誤差均化齒側(cè)間隙小；可以向密封空間傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力；傳動(dòng)平穩(wěn)，基本上無(wú)沖擊振動(dòng)；傳動(dòng)效率高，單級(jí)6996；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕。19. 諧波齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn) ：柔輪和波發(fā)生器制造復(fù)雜（成本高），柔輪周期性變形，易疲勞破壞；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩大，不適于小功率傳動(dòng)，散熱差；不能用于傳動(dòng)比較小場(chǎng)合（i <35）；不能做成交叉軸和相交軸的結(jié)構(gòu)。20. 軟軸又稱鋼絲軟軸，是由幾層緊密纏

11、在一起的彈簧鋼絲層構(gòu)成的，相鄰鋼絲層的纏繞方向相反。工作時(shí)，相鄰兩層鋼絲中的一層趨于擰緊，另一層趨于擰松，以使各層鋼絲間趨于壓緊，傳遞轉(zhuǎn)矩。21. 常用的軟軸傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式有功率型軟軸和控制型軟軸。22. 軟軸傳動(dòng)應(yīng)用范圍：1）主要用于兩個(gè)傳動(dòng)件的軸線不在同一直線上或工作時(shí)彼此要求有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合；2）可以彎曲地繞過各種障礙物，遠(yuǎn)距離傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；3）適合受連續(xù)沖擊，也適合高速、小扭矩的場(chǎng)合，其轉(zhuǎn)速可達(dá)20000r/min，功率不超過5.5kW；4）不適合低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)。23. 間歇傳動(dòng)部件有：棘輪傳動(dòng)、槽輪傳動(dòng)（馬爾他或馬氏機(jī)構(gòu)）、蝸形凸輪傳動(dòng)等部件。24. 導(dǎo)軌的功用：機(jī)電一體化產(chǎn)品要求

12、其機(jī)械系統(tǒng)的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須得到安全的支撐，并能準(zhǔn)確地完成其特定方向的運(yùn)動(dòng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是導(dǎo)軌，其作用是導(dǎo)向和支撐。25. 導(dǎo)軌的分類和特點(diǎn)：導(dǎo)軌主要由兩部分組成，在工作時(shí)一部分固定不動(dòng)，稱為支撐導(dǎo)軌（或?qū)?dòng)軌），另一部分相對(duì)支撐導(dǎo)軌作直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為動(dòng)導(dǎo)軌（或滑座）；1）滑動(dòng)導(dǎo)軌；2）滾動(dòng)導(dǎo)軌。26、導(dǎo)軌的基本要求：1）導(dǎo)向精度； 2）耐磨性；3）疲勞和壓潰 ；4）剛度；5）低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；6）結(jié)構(gòu)工藝性26. 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)：承載能力大；剛性強(qiáng)；壽命長(zhǎng)；傳動(dòng)平穩(wěn)可靠；具有結(jié)構(gòu)自調(diào)整能力。27. 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌分類：滾動(dòng)導(dǎo)軌按滾動(dòng)體形狀，分為滾珠、滾柱導(dǎo)軌等；按導(dǎo)軌截面形狀分

13、，有矩形和梯形2種；按滾道溝槽形狀分，有單圓弧和雙圓弧2種。28. 常用的塑料導(dǎo)軌材料有3種：1）塑料導(dǎo)軌軟帶：摩擦系數(shù)低且穩(wěn)定；動(dòng)靜摩擦系數(shù)相近；吸收振動(dòng)；耐磨性好；化學(xué)穩(wěn)定性好；維護(hù)修理方便；經(jīng)濟(jì)性好；2）金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌板：摩擦特性優(yōu)良，耐磨損；3）塑料涂層。29. 機(jī)電一體化產(chǎn)品由機(jī)械分系統(tǒng)和微電子分系統(tǒng)2大部分組成。30. 按照接口所聯(lián)系的子系統(tǒng)不同，以控制微機(jī)（微電子系統(tǒng)）為出發(fā)點(diǎn)，將接口分為人機(jī)接口與機(jī)電接口2大類。31. 人機(jī)接口是指操作者與機(jī)電系統(tǒng)（主要是控制微機(jī)）之間進(jìn)行信息交換的接口。包括人機(jī)輸入接口和人機(jī)輸出接口。32. 人機(jī)接口的特點(diǎn)：1）專用性；2）低速性；3）高性

14、能價(jià)格比。33. 消除抖動(dòng)方法：軟件方法和硬件方法。34. 撥盤接口設(shè)計(jì)可分為靜態(tài)接口方法；動(dòng)態(tài)接口方法。35. 鍵盤可分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式（行列式）鍵盤2種。36. 編碼鍵盤和非編碼鍵盤；鍵名和鍵值的確定。37. 鍵值求法：行線權(quán)值和列線權(quán)值直接組合；公式法；首號(hào)+行號(hào)。38.矩陣鍵盤掃描原理：首先確定有無(wú)鍵閉合；去抖動(dòng)；判斷哪個(gè)鍵閉合。39. 人機(jī)對(duì)話輸出設(shè)備是操作者對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的窗口，可以用它來(lái)顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)鍵參數(shù)、運(yùn)行結(jié)果及故障報(bào)警等。40.LED數(shù)碼管一般由8只發(fā)光二極管組成，7只顯示字段、1只顯示小數(shù)點(diǎn)，有時(shí)也稱為七段式數(shù)碼顯示器。41. 顯示字符：七段LED數(shù)碼管

15、上有的段亮，有的段不亮，由亮的那些段所組成的圖形，稱為“顯示字符”。42. 段選碼：為了得到某個(gè)“顯示字符”，就必須讓七段數(shù)碼管有的亮，有的不亮，即為其adp各引腳提供相應(yīng)的電平，將a上的電平狀態(tài)做為最低位， dp上的電平狀態(tài)做為最高位，就得到一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)，稱為相應(yīng)于該“顯示字符”的“段選碼”。43. 譯碼：由“顯示字符”到“段選碼”的過程稱為譯碼。44. LED顯示接口方法：1）靜態(tài)顯示：即每一位LED數(shù)碼管上的顯示都是穩(wěn)定地持續(xù)顯示，顯示內(nèi)容無(wú)閃動(dòng)；2）動(dòng)態(tài)顯示：即所有位LED數(shù)碼管共用一個(gè)段選碼接口，并分別配置自己的位選線，各位LED數(shù)碼管在位選接口的控制下輪流使用段選碼接口并顯示自

16、己的字符，在任一時(shí)刻都是只有一位LED數(shù)碼管在亮，但由于人眼的視覺暫留效應(yīng)，看上去好象所有LED數(shù)碼管在同時(shí)顯示。45. 機(jī)電接口是指機(jī)電一體化產(chǎn)品中機(jī)械裝置與控制微機(jī)之間的接口。按信息傳遞的方向可分為信息采集接口（傳感器接口）和控制輸出接口。46. 控制微機(jī)是一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，要求能將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，輸入給控制機(jī)，這一工作通常采用AD轉(zhuǎn)換器完成。47. 常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片有雙積分式和逐次比較式2種。48. A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的主要術(shù)語(yǔ)：多路選擇模擬開關(guān)；信號(hào)調(diào)節(jié)器(調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的幅度，使模擬信號(hào)大小符合A/D轉(zhuǎn)換要求)；采樣保持和孔徑誤差；A/D 轉(zhuǎn)換、分辨率、量化誤差；采樣

17、定理和抗混疊濾波；A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換速率；轉(zhuǎn)換精度。49. A/D轉(zhuǎn)換器分辨率：即A/D轉(zhuǎn)換器能夠提供的數(shù)字量的多少。50. 設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換接口時(shí)，一般將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間作為最重要的參數(shù)。51. 實(shí)現(xiàn)功率放大的接口電路稱為功率接口電路。52. 單向晶閘管（SCR）有4層半導(dǎo)體、3個(gè)PN結(jié)、3個(gè)電極組成；主要內(nèi)容：導(dǎo)通條件、截止條件、控制角、導(dǎo)通角。53. 導(dǎo)通條件：是指晶閘管從阻斷到導(dǎo)通所需的條件。在晶閘管的陽(yáng)極加上正向電壓，同時(shí)在控制極加上正向電壓。54. 截止條件：是指晶閘管從導(dǎo)通到阻斷所需的條件，晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極就不起控制作用了。使流過晶閘管的電流小于保持晶閘管導(dǎo)通所需的電流即

18、維持電流時(shí)，晶閘管關(guān)斷。55. 控制角：從零電壓到被觸發(fā)導(dǎo)通瞬間的這段時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電度角。56. 導(dǎo)通角：從被觸發(fā)導(dǎo)通的瞬間開始到電壓為零這段時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電度角。57. 功率晶體管是指在大功率范圍應(yīng)用的晶體管，有時(shí)也稱為電力晶體管。與晶閘管相比，功率晶體管有如下特點(diǎn)：a）不僅可以工作在開關(guān)狀態(tài)，也可工作在模擬狀態(tài)；b）開關(guān)速度遠(yuǎn)大于晶閘管；c）控制比晶閘管容易；d）價(jià)格高于晶閘管。58. 將續(xù)流二極管VD1反向接在VT1的集電極和電源之間，使得功率晶體管VT1在截止瞬間，W上產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)通過VD1的續(xù)流作用而回饋給電源，從而保護(hù)了晶體管VT1不受損壞。59. 光電藕合器由發(fā)光二極管和光敏晶體

19、管組成，當(dāng)在發(fā)光二極管二端加正向電壓時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，照射光敏晶體管使之導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出信號(hào)。電光電形式，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)電部分和弱電部分的隔離，避免干擾由輸出通道竄入控制微機(jī)。具有很強(qiáng)的抑制干擾能力。耐用、可靠性高和高速等優(yōu)點(diǎn) 。60. 在接口電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮光電藕合器的2個(gè)參數(shù)：電流傳輸比CTR與時(shí)間延遲。61. 檢測(cè)系統(tǒng)功用：對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需的自身和外界環(huán)境參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將其變成系統(tǒng)可識(shí)別的電信號(hào)，傳遞給信息處理單元。傳感器及相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)與處理電路構(gòu)成機(jī)電一體化產(chǎn)品的檢測(cè)系統(tǒng)。62. 檢測(cè)系統(tǒng)基本要求：1）靈敏度及分辨率；2）精確度；3）系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性；4） 穩(wěn)定性；5）線性特性

20、；6）重復(fù)性；7）靜、動(dòng)態(tài)特性。63. 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)：根據(jù)使用要求合理選用傳感器，并設(shè)計(jì)或選用相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)與處理電路以構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析與調(diào)試，使之在機(jī)電一體化產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)預(yù)期的計(jì)測(cè)功能。64. 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要方法是實(shí)驗(yàn)分析法，即理論分析和計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法。65. 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟：設(shè)計(jì)任務(wù)分析；系統(tǒng)方案選擇；系統(tǒng)構(gòu)成框圖設(shè)計(jì)；環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與制造；總裝調(diào)試及實(shí)驗(yàn)分析；系統(tǒng)運(yùn)行及考核。66. 模擬信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的組成：傳感器、基本檢測(cè)電路、放大器、解調(diào)器、濾波器、運(yùn)放電路、A/D變換器、計(jì)算機(jī)。67. 運(yùn)算電路是對(duì)信號(hào)運(yùn)算處理的電路，分為模擬和數(shù)字運(yùn)算電路2種。68

21、. 數(shù)字信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的組成：傳感器、放大器、整形電路、辯向電路、細(xì)分電路、脈沖當(dāng)量變換電路、計(jì)數(shù)器、寄存器、計(jì)算機(jī)。69. 預(yù)處理的目的是去除干擾，并對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的非線性、零位誤差和增益誤差等進(jìn)行補(bǔ)償和修正。70. 模擬開關(guān)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的主要部件之一，其作用是切換各路輸入信號(hào)。71. CD4051組成：CD4051八選一模擬開關(guān)主要由8路CMOS開關(guān)、譯碼電路和電平轉(zhuǎn)換電路3部分組成。72. 采樣是把時(shí)間連續(xù)的信號(hào)變成一連串不連續(xù)的脈沖時(shí)間序列的過程。73. 采樣保持電路：由于采樣信號(hào)f*(t)在函數(shù)軸上仍是連續(xù)變化的模擬量，需用A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換過程需要一定時(shí)間，為防

22、止產(chǎn)生誤差，要求在此期間內(nèi)保持采樣信號(hào)不變。實(shí)現(xiàn)這一功能的電路稱采樣保持電路。74. 常用濾波方法：1)中值濾波；2)算術(shù)平均濾波；3)滑動(dòng)平均濾波。75. 在檢測(cè)系統(tǒng)中，由于傳感器、測(cè)量電路和放大電路等不可避免地存在溫度漂移和時(shí)間漂移，這樣就引起了零位誤差和增益誤差。這類誤差屬于系統(tǒng)誤差，當(dāng)誤差較大時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的精度產(chǎn)生很大影響，所以必須對(duì)它們進(jìn)行補(bǔ)償，常用軟件方法進(jìn)行補(bǔ)償。76. 軟件補(bǔ)償方法很多，概括起來(lái)有計(jì)算法和查表法2大類。77. 代數(shù)插值法以多項(xiàng)式作為插值函數(shù)，因而又稱為多項(xiàng)式插值法。采用這種方法進(jìn)行非線性補(bǔ)償時(shí)，首先需根據(jù)傳感器的標(biāo)定數(shù)據(jù)建立插值多項(xiàng)式，這是問題的關(guān)鍵。78. 在檢

23、測(cè)系統(tǒng)中，由于傳感器、測(cè)量電路和放大電路等不可避免地存在溫度漂移和時(shí)間漂移，這樣就引起了零位誤差和增益誤差。這類誤差屬于系統(tǒng)誤差，當(dāng)誤差較大時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的精度產(chǎn)生很大影響，所以必須對(duì)它們進(jìn)行補(bǔ)償，常用軟件方法進(jìn)行補(bǔ)償。79. 零位誤差是指檢定中未加負(fù)荷時(shí)，儀器示數(shù)不為零。80. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的增益誤差代表實(shí)際傳輸函數(shù)的斜率與理想傳輸函數(shù)的斜率的差別。81. 伺服系統(tǒng)（隨動(dòng)系統(tǒng)），是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確位置，速度或力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。82. 伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式：比較元件、調(diào)節(jié)元件、執(zhí)行元件、被控對(duì)象、測(cè)量反饋元件。83. 伺服系統(tǒng)看作是由電氣控制裝置和機(jī)械執(zhí)行裝置兩

24、大部分組成的。84. 伺服系統(tǒng)的基本要求：穩(wěn)定性、精度和快速響應(yīng)性。85. 執(zhí)行元件的類型：1）電氣式；2）液壓式；3）氣動(dòng)式。86. 執(zhí)行元件的要求：1）慣性小，動(dòng)力大；2）體積小、質(zhì)量輕；3）便于計(jì)算機(jī)控制；4）成本低、可靠性好、便于安裝和維修。87. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)。可以按照輸入的脈沖指令一步步地旋轉(zhuǎn)，即可將輸入的指令信號(hào)轉(zhuǎn)換成響應(yīng)的角位移。88. 按照力矩產(chǎn)生原理不同步進(jìn)電機(jī)分為：激磁式、反應(yīng)式、混合式。89. 一般情況下，m相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可采用單相通電、雙相通電或單雙相輪流通電方式。 分別稱為m相單m拍、m相雙m拍或m相2m拍通電方式。90. 轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，齒距為360o/4

25、0=9o，若三相三拍，當(dāng)轉(zhuǎn)子齒與A相定子齒對(duì)齊時(shí)，轉(zhuǎn)子齒與B相定子齒相差1/3齒距，即3o，與C相定子齒相差2/3齒距，即6o。91. 相：磁極的對(duì)數(shù)稱為“相”，相對(duì)的磁極為一相。92. 步矩角：指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每拍轉(zhuǎn)過的角度。93. “拍”步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的每一次通斷電操作。94. 單相通電方式：每拍中只有一相繞組通電。95. 雙相通電方式：每拍中只有兩相繞組通電。96. 單雙相輪流通電方式：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)。97. 方向的改變：通過改變各相繞組的通電順序。98. 速度的控制：通過改變繞組的通斷電頻率，即輸入脈沖頻率，則可改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。99. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的

26、主要參數(shù)及特性：步距誤差；最大靜轉(zhuǎn)矩；啟動(dòng)矩頻特性；啟動(dòng)慣頻特性；運(yùn)行矩頻特性；步進(jìn)運(yùn)行和低頻振蕩；最大相電壓和最大相電流。20. 直流伺服電動(dòng)機(jī)主要用于閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)。21. 工作原理：當(dāng)電樞繞組中通過直流電時(shí)，在定子磁場(chǎng)的作用下就會(huì)產(chǎn)生帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。22. 按定子磁場(chǎng)產(chǎn)生方式分為：永磁式、他勵(lì)式。23. 旋轉(zhuǎn)方向和速度控制：通過控制電樞繞組中電流的方向和大小。24. 直流伺服電動(dòng)機(jī)控制方式主要有：電樞電壓控制； 勵(lì)磁磁場(chǎng)控制。25. 靜態(tài)特性是指電機(jī)在穩(wěn)態(tài)情況下工作時(shí)，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、電磁力矩和電樞電壓3者之間的關(guān)系。26. 影響靜態(tài)特性的因素：功放電路、直

27、流伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦對(duì)調(diào)速特性的影響、負(fù)載變化對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響。27. 伺服系統(tǒng)對(duì)的伺服電機(jī)基本要求：額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、機(jī)電時(shí)間常數(shù)j和電磁時(shí)間常數(shù)d 、熱時(shí)間常數(shù)、阻尼系數(shù)。28. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常工作的前提條件：必須輸入一定頻率的脈沖信號(hào)；將輸入脈沖信號(hào)按照一定的順序分配到各相繞組；分配到各相繞組的脈沖信號(hào)必須具有一定驅(qū)動(dòng)功率。29. 功率放大器（驅(qū)動(dòng)電路）有：?jiǎn)螇候?qū)動(dòng)電路； 高低壓驅(qū)動(dòng)電路；單壓斬波限流驅(qū)動(dòng)電路； 細(xì)分驅(qū)動(dòng)。30. 控制信號(hào)由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)給定，通過接口和功放電路驅(qū)動(dòng)直流伺服電動(dòng)機(jī)。31. 直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要有晶閘管功率放

28、大器和晶體管功率放大器2種。32. 晶體管功率放大器有線性直流伺服放大器和脈寬調(diào)制放大器（PWM）。電壓-脈寬變換器：其作用是根據(jù)控制指令對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制，以便用寬度隨指令變化的脈沖信號(hào)去控制大功率管的導(dǎo)通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)電樞繞組兩端電壓的控制。開關(guān)功率放大器：其作用是對(duì)電壓-脈寬變換器輸出的信號(hào)US進(jìn)行放大，輸出具有足夠功率的信號(hào)UP ，以驅(qū)動(dòng)直流伺服電動(dòng)機(jī)。33. 設(shè)計(jì)功放電路時(shí)應(yīng)注意的問題：切換頻率的選擇；大功率晶體管的選擇。34. 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案總原則：當(dāng)伺服系統(tǒng)負(fù)載不大，精度要求不高時(shí)，采用開環(huán)控制，當(dāng)負(fù)載較大或精度要求較高時(shí)，采用閉環(huán)或半閉環(huán)。35. 設(shè)計(jì)開環(huán)伺服系統(tǒng)的原則：開

29、環(huán)伺服系統(tǒng)穩(wěn)定性很容易滿足，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)主要考慮滿足精度要求，并通過合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有良好的快速響應(yīng)性。36. 閉環(huán)與半閉環(huán)共同點(diǎn)：都要對(duì)系統(tǒng)輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和反饋，即都有反饋環(huán)節(jié)；都是根據(jù)偏差對(duì)系統(tǒng)實(shí)施控制。區(qū)別：傳感器位置不同。37. 設(shè)計(jì)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的原則：先考慮穩(wěn)定性要求，再滿足快速響應(yīng)性及精度要求。38. 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：執(zhí)行元件參數(shù)及規(guī)格的確定；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)；系統(tǒng)慣量、剛度等參數(shù)的計(jì)算。問：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)和光電編碼器做轉(zhuǎn)速測(cè)量時(shí)各有何特點(diǎn)？答：（1）直流測(cè)速發(fā)電機(jī)由永久磁鐵與感應(yīng)線圈組成，用電樞獲取速度信號(hào)。它具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，常用于高精度低速伺服系統(tǒng)，也可與永磁式直流電動(dòng)機(jī)組成低速脈寬調(diào)速系統(tǒng)。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)是與輸入軸的轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓信號(hào)，信號(hào)幅度大