機(jī)電一體化試題及答案

填空題1.機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵是微電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)滲透過程中形成的一個(gè)新概念。2.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）是機(jī)械和微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。3.工業(yè)三大要素是物質(zhì)、能量、信息；機(jī)電一體化工程研究所追求的三大目標(biāo)是：省能源、省資源、智能化。4.機(jī)電一體化研究的核心技術(shù)是接口問題。5.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）構(gòu)成的五大部分（或子系統(tǒng)）是：機(jī)械系統(tǒng)、電子信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)。6.機(jī)電一體化接口按輸入/輸出功能分類機(jī)械接口、物理接口、信息接口、環(huán)境接口。7.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）按設(shè)計(jì)類型分為：開放性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。8.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）按機(jī)電融合程度分為：機(jī)電互補(bǔ)法、機(jī)電結(jié)合（融合）法、機(jī)電組合法。9.機(jī)電一體化技術(shù)是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息與控制功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。10.機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三大功能應(yīng)具有的兩大重要特征（轉(zhuǎn)換作用方式）：以能源轉(zhuǎn)換為主和以信息轉(zhuǎn)換為主。11.絲杠螺母機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式有：螺母固定絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)、絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿移動(dòng)、絲桿固定螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)四種形式。12.滾珠絲杠副按螺紋滾道截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩類；按滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩類。13.滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊的基本方法有：雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整、雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊、彈簧自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊四種方式。14.滾珠絲杠副常選擇的支承方式有：單推—單推式、雙推—雙推式、雙推—簡支式、雙推—自由式。15.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）常用齒輪傳動(dòng)形式有定軸輪系、行星輪系和諧波輪系三種形式。16.在機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中，常用的傳動(dòng)比分配原則有：重量最輕原則、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則、傳動(dòng)精度最優(yōu)原則等。17.常用導(dǎo)軌副的截面形式有：三角形導(dǎo)軌、矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌、圓形導(dǎo)軌四種形式。18.導(dǎo)軌剛度主要指：結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度和局部剛度。19.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）中，?？蛇x擇的執(zhí)行元件：電磁式、液壓式、氣壓式和其他形式的執(zhí)行元件。20.電動(dòng)機(jī)的工作特性分為恒轉(zhuǎn)矩工作和恒功率兩個(gè)階段，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)速和功率分別稱為：額定轉(zhuǎn)速和額定功率；伺服電動(dòng)機(jī)用于調(diào)速控制時(shí)，應(yīng)該工作在恒轉(zhuǎn)矩階段。21.步進(jìn)電機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為：反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)三種。22.步進(jìn)電機(jī)的工作方式有：單拍工作方式和倍拍工作方式。23.步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制精度主要由步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和工作方式?jīng)Q定的；為了進(jìn)一步提高步進(jìn)電機(jī)的控制精度，可以采用細(xì)分電路來提高控制精度。24.依據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作原理，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制電路主要由：方向控制電路、環(huán)形分配電路、驅(qū)動(dòng)放大電路等組成。25.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的微型計(jì)算機(jī)類型有：單片機(jī)控制系統(tǒng)、單板機(jī)控制系統(tǒng)、工業(yè)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三種。26.提高機(jī)電一體化控制系統(tǒng)工作可靠性的措施主要有：隔離技術(shù)、和屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)27.常用傳感器主要分為模擬信號檢測傳感器、數(shù)字信號檢測傳感器、開關(guān)信號檢測傳感器三種形式。28.機(jī)電有機(jī)結(jié)合分析設(shè)計(jì)方法主要有穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)方法和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法兩種。29.在機(jī)電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)的負(fù)載分析中，常見的典型負(fù)載形式有：慣性負(fù)載、外力負(fù)載、內(nèi)力負(fù)載、彈性負(fù)載、摩擦負(fù)載等。30.在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)負(fù)載和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效中，遵循的基本原則是能量守恒定律簡述題1.機(jī)電一體化技術(shù)（或產(chǎn)品）的定義。定義：在機(jī)械的主功能，動(dòng)力功能，信息功能，控制功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)的結(jié)合所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。2.機(jī)電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是什么？主要目的：增加機(jī)械系統(tǒng)或產(chǎn)品的附加值和自動(dòng)化程度3.機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的主要構(gòu)成單元或組成部分有哪些？機(jī)械系統(tǒng)，電子信息處理系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)4、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的機(jī)電結(jié)合（融合）設(shè)計(jì)方法。機(jī)電結(jié)合設(shè)計(jì)方法是將個(gè)組成要素有機(jī)的結(jié)合為一體而構(gòu)成專用或通用的功能部件，其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分5、簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的機(jī)電組合設(shè)計(jì)方法，特點(diǎn)是什么？。機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電組合設(shè)計(jì)方法是將用結(jié)合法制成的功能部件，功能模塊，像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng)，特點(diǎn)是可以縮短設(shè)計(jì)與研制周期，節(jié)約工裝設(shè)備費(fèi)用，且有利于生產(chǎn)管理，使用和維修。6.機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）中的基本功能和作用是什么？機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉(zhuǎn)矩和速度/轉(zhuǎn)速。實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達(dá)到合理的匹配。7.簡答機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)的主要功能，目的，基本要求。圖1絲杠螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式1.簡述如圖2所示死杠螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。圖1絲杠螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式a：結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)精度高。螺母支撐絲桿可消除軸向躥動(dòng)，剛性較差。B結(jié)構(gòu)緊湊，絲剛剛性較高，要限制螺母移動(dòng)，需導(dǎo)向裝置。C：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間較大，傳動(dòng)時(shí)間需限制螺母移動(dòng)和絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。D：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，絲桿剛性較高，但使用不方便，使用較少。2.試分析單圓弧軌道和雙圓弧軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（設(shè)計(jì)、制造、使用與維護(hù)）單圓弧滾道：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞精度由加工質(zhì)量保證，軸向間隙小，無軸向間隙調(diào)整和預(yù)緊能力，加工困難，加工精度要求高，成本高，一般在輕載條件下工作。雙圓弧滾道：結(jié)構(gòu)簡單，存在軸向間隙，加工質(zhì)量易于保證，在使用雙螺母結(jié)構(gòu)的條件下，具有軸向間隙調(diào)整和預(yù)緊能力，傳遞精度高。3.試分析圖示消除滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整不方便。工作原理：在絲桿固定不動(dòng)的條件下，增加墊片的厚度，左右絲桿螺母分別向左移動(dòng)和向右移動(dòng)。4.試分析圖示消除滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、名詞解釋

(每小題2分，共10分)

1.

測量2.靈敏度3.

壓電效應(yīng)4.

動(dòng)態(tài)誤差

5.

傳感器1.

是人們借助于專門的設(shè)備，通過一定的方法對被測對象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。

2.

指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量ΔY與輸入的變化量ΔX的比值。即為傳感器靈敏度。

S=dy/dx=ΔY/ΔX

3.

某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上將2

產(chǎn)生符號相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。

4.

動(dòng)態(tài)誤差在被測量隨時(shí)間變化過程中進(jìn)行測量時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。

5.

傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量

的測量裝置。1、線性度2、伺服控制系統(tǒng)3、三相六拍通電方式4、傳感器5、系統(tǒng)精度

所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱

為非線性誤差。

2、一種能夠跟蹤輸入的指令信號進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

3、如果步進(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)，這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。如A→

AB→

B→

BC→C

→

CA→…

4、是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量

的測量裝置。

5、指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號要求的精確程度1.機(jī)電一體化2.自動(dòng)控制3.開環(huán)控制系統(tǒng)4.逆變器5.

PWM機(jī)電一體化--從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)

、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機(jī)地加以綜合，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最佳化的一門新科學(xué)技術(shù)。

2.自動(dòng)控制—由控制裝置自動(dòng)進(jìn)行操作的控制。

3.開環(huán)控制系統(tǒng)—無反饋的控制系統(tǒng)。

4.逆變器—把固定的直流電變成固定或可調(diào)的交流電的

DC/AC變流器。

5.

PWM—通過調(diào)節(jié)脈沖的寬度改變負(fù)載電壓平均值的脈寬調(diào)制斬波器。1、機(jī)電一體化:

機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。

2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（Flexible

Manufacturing

System）是由兩臺或兩臺以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化

3、靜態(tài)設(shè)計(jì)：是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過研究制定出機(jī)械系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案。

4、系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)的制造廠商提供的，用來管理計(jì)算機(jī)本身的資源和方便

用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。

5、感應(yīng)同步器:

感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。5.簡述燕尾形導(dǎo)軌組合的特點(diǎn)和間隙調(diào)整機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢

測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)的最佳

功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。

2

伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

3

閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。

4

逆變器是將直流電變成交流電的電路。

5

SPWM是指脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形

機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢