機電一體化試題及答案

填空題1.機電一體化技術的內涵是微電子技術和機械技術滲透過程中形成的一個新概念。2.機電一體化系統(tǒng)（產品）是機械和微電子技術的有機結合。3.工業(yè)三大要素是物質、能量、信息；機電一體化工程研究所追求的三大目標是：省能源、省資源、智能化。4.機電一體化研究的核心技術是接口問題。5.機電一體化系統(tǒng)（產品）構成的五大部分（或子系統(tǒng)）是：機械系統(tǒng)、電子信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)。6.機電一體化接口按輸入/輸出功能分類機械接口、物理接口、信息接口、環(huán)境接口。7.機電一體化系統(tǒng)（產品）按設計類型分為：開放性設計、適應性設計、變異性設計。8.機電一體化系統(tǒng)（產品）按機電融合程度分為：機電互補法、機電結合（融合）法、機電組合法。9.機電一體化技術是在機械的主功能、動力功能、信息與控制功能基礎上引入微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機地結合所構成系統(tǒng)的總稱。10.機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)三大功能應具有的兩大重要特征（轉換作用方式）：以能源轉換為主和以信息轉換為主。11.絲杠螺母機構的基本傳動形式有：螺母固定絲桿轉動并移動、絲桿轉動螺母移動、螺母轉動絲桿移動、絲桿固定螺母轉動并移動四種形式。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)方式分為內循環(huán)和外循環(huán)兩類。13.滾珠絲杠副軸向間隙調整與預緊的基本方法有：雙螺母螺紋預緊調整、雙螺母齒差預緊調整、雙螺母墊片調整預緊、彈簧自動調整預緊四種方式。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.機電一體化系統(tǒng)（產品）常用齒輪傳動形式有定軸輪系、行星輪系和諧波輪系三種形式。16.在機電一體化系統(tǒng)機械傳動中，常用的傳動比分配原則有：重量最輕原則、轉動慣量最小原則、傳動精度最優(yōu)原則等。17.常用導軌副的截面形式有：三角形導軌、矩形導軌、燕尾形導軌、圓形導軌四種形式。18.導軌剛度主要指：結構剛度、接觸剛度和局部剛度。19.機電一體化系統(tǒng)（產品）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.電動機的工作特性分為恒轉矩工作和恒功率兩個階段，其轉折點的轉速和功率分別稱為：額定轉速和額定功率；伺服電動機用于調速控制時，應該工作在恒轉矩階段。21.步進電機按轉子結構形式可分為：反應式步進電機、永磁式步進電機、混合式步進電機三種。22.步進電機的工作方式有：單拍工作方式和倍拍工作方式。23.步進電機的開環(huán)控制精度主要由步進電機的結構形式和工作方式決定的；為了進一步提高步進電機的控制精度，可以采用細分電路來提高控制精度。24.依據(jù)步進電機的工作原理，步進電機的驅動控制電路主要由：方向控制電路、環(huán)形分配電路、驅動放大電路等組成。25.機電一體化系統(tǒng)中，常用的微型計算機類型有：單片機控制系統(tǒng)、單板機控制系統(tǒng)、工業(yè)微型計算機控制系統(tǒng)三種。26.提高機電一體化控制系統(tǒng)工作可靠性的措施主要有：隔離技術、和屏蔽技術、濾波技術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、開關信號檢測傳感器三種形式。28.機電有機結合分析設計方法主要有穩(wěn)態(tài)設計方法和動態(tài)設計方法兩種。29.在機電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設計的負載分析中，常見的典型負載形式有：慣性負載、外力負載、內力負載、彈性負載、摩擦負載等。30.在進行機械系統(tǒng)負載和轉動慣量的等效中，遵循的基本原則是能量守恒定律簡述題1.機電一體化技術（或產品）的定義。定義：在機械的主功能，動力功能，信息功能，控制功能基礎上引入微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機的結合所構成的系統(tǒng)的總稱。2.機電一體化系統(tǒng)或產品設計的目的是什么？主要目的：增加機械系統(tǒng)或產品的附加值和自動化程度3.機電一體化系統(tǒng)（產品）的主要構成單元或組成部分有哪些？機械系統(tǒng)，電子信息處理系統(tǒng)，動力系統(tǒng)，傳感系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)4、簡述機電一體化系統(tǒng)或產品的機電結合（融合）設計方法。機電結合設計方法是將個組成要素有機的結合為一體而構成專用或通用的功能部件，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分5、簡述機電一體化系統(tǒng)（產品）的機電組合設計方法，特點是什么？。機電一體化系統(tǒng)的機電組合設計方法是將用結合法制成的功能部件，功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)，特點是可以縮短設計與研制周期，節(jié)約工裝設備費用，且有利于生產管理，使用和維修。6.機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)（產品）中的基本功能和作用是什么？機械傳動系統(tǒng)在機電一體化系統(tǒng)中的基本功能是傳遞力/轉矩和速度/轉速。實質上是一種轉矩，轉速變換器。作用是使執(zhí)行原件與負載之間在轉矩和轉速方面達到合理的匹配。7.簡答機電一體化機械傳動的主要功能，目的，基本要求。圖1絲杠螺母傳動機構的基本傳動形式1.簡述如圖2所示死杠螺母傳動機構的特點。圖1絲杠螺母傳動機構的基本傳動形式a：結構簡單，傳動精度高。螺母支撐絲桿可消除軸向躥動，剛性較差。B結構緊湊，絲剛剛性較高，要限制螺母移動，需導向裝置。C：結構復雜，占用空間較大，傳動時間需限制螺母移動和絲桿轉動。D：結構簡單，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構特點（設計、制造、使用與維護）單圓弧滾道：結構簡單，傳遞精度由加工質量保證，軸向間隙小，無軸向間隙調整和預緊能力，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：結構簡單，存在軸向間隙，加工質量易于保證，在使用雙螺母結構的條件下，具有軸向間隙調整和預緊能力，傳遞精度高。3.試分析圖示消除滾珠絲杠軸向間隙調整與預緊的工作原理與結構特點。雙螺母墊片預緊調整的結構特點：結構簡單，剛性好，預緊可靠，使用中調整不方便。工作原理：在絲桿固定不動的條件下，增加墊片的厚度，左右絲桿螺母分別向左移動和向右移動。4.試分析圖示消除滾珠絲杠副軸向間隙調整與預緊的工作原理與結構特點一、名詞解釋

(每小題2分，共10分)

1.

測量2.靈敏度3.

壓電效應4.

動態(tài)誤差

5.

傳感器1.

是人們借助于專門的設備，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，當沿著一定的方向對它施加力而使它產生變形時，內部就會產生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上將2

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

4.

動態(tài)誤差在被測量隨時間變化過程中進行測量時所產生的附加誤差稱為動態(tài)誤差。

5.

傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉換為與之有確定對應關系的，便于應用的某種物理量

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際關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行動作，從而獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統(tǒng)。

3、如果步進電動機通電循環(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換為與之有確定對應關系的，便于應用的某種物理量

的測量裝置。

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

PWM機電一體化--從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，將機械技術

、微電子技術、信息技術、控制技術等在系統(tǒng)工程基礎上有機地加以綜合，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)最佳化的一門新科學技術。

2.自動控制—由控制裝置自動進行操作的控制。

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的交流電的

DC/AC變流器。

5.

PWM—通過調節(jié)脈沖的寬度改變負載電壓平均值的脈寬調制斬波器。1、機電一體化:

機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、檢測技術、電力電子技術、接口技術及系統(tǒng)總體技術等群體技術，實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術。

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)控機床組成，并在加工自動化的基礎上實現(xiàn)物料流和信息流的自動化

3、靜態(tài)設計：是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過研究制定出機械系統(tǒng)的初步設計方案。

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

用戶使用計算機的軟件。

5、感應同步器:

感應同步器是一種應用電磁感應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角。5.簡述燕尾形導軌組合的特點和間隙調整機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、檢

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

功能價值的系統(tǒng)工程技術。

2

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

機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、檢