各章節(jié)重點(diǎn)要點(diǎn)講解

各章節(jié)重點(diǎn)要點(diǎn)講解

第一章概論以概念為主：1．基本概念：系統(tǒng)，機(jī)電一體化，機(jī)電一體化系統(tǒng)。2．機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)及其作用。3．機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)與評(píng)價(jià)表準(zhǔn)。4.設(shè)計(jì)思想與方法。一、單項(xiàng)選擇題：1．受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，如位置、速度及加速度的一種反饋控制系統(tǒng)為BA.數(shù)控機(jī)床B.伺服系統(tǒng)C.自動(dòng)導(dǎo)引車D.順序控制系統(tǒng)2．用于系統(tǒng)中各級(jí)間的信息傳遞的模塊稱

D

A.通信模塊B.測(cè)量模塊C.軟件模塊D.接口模塊3．“機(jī)電一體化”含義是

D

A.以機(jī)為主加點(diǎn)電B.機(jī)械部與電子部合并C.以電淘汰機(jī)D.機(jī)械與電子的集成技術(shù)二、簡(jiǎn)答題

1．試簡(jiǎn)述”機(jī)電一體化”的涵義。P32．典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)包含哪些功能結(jié)構(gòu)模塊?

P12

3．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是什么？P164．機(jī)和電融合的設(shè)計(jì)思想是什么？P175．注重創(chuàng)新的思想有哪些？P186．機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)與評(píng)價(jià)表準(zhǔn)有哪些？P14第二章機(jī)械受控模塊（一）概念：1．機(jī)械傳動(dòng)的三種主要形式：齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)；絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)；諧波傳動(dòng)。2．齒輪消隙的方法。3．滾珠絲桿螺母消隙預(yù)緊的方法。（二）計(jì)算1．齒輪系傳動(dòng)比最佳分配條件。2．諧波傳動(dòng)一、單項(xiàng)選擇題：1．易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象的導(dǎo)軌是

C

A.滾柱導(dǎo)軌B.靜壓導(dǎo)軌

C.滑動(dòng)導(dǎo)軌D.氣浮導(dǎo)軌2．齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率隨著傳動(dòng)級(jí)數(shù)

B A.增加而增加B.增加而降低

C.減少而降低D.變化而不變

3．齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)

AA.增加而減少B.增加而增加

C.減少而減少D.變化而不變4．滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)有兩類：外循環(huán)插管式和D

A.內(nèi)循環(huán)插管式B.外循環(huán)反向器式

C.內(nèi)、外雙循環(huán)D.內(nèi)循環(huán)反向器式5．在常用的滾珠絲杠螺母副的間隙消除方法中，調(diào)整精度最高的一種是A

A．雙螺母齒差式B．雙螺母紋式

C．雙螺母墊片式D．單螺母變?yōu)閷?dǎo)程式6．滾珠絲桿副的基本導(dǎo)程減少，可以

D

A．加大螺旋升角B．提高承載能力

C．提高傳動(dòng)效率D．提高精度二、簡(jiǎn)答題：1．機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中機(jī)械受控模塊的作用是什么?P122．滾珠絲桿螺母副常用的支承結(jié)構(gòu)形式有哪幾種？P363．滾珠絲桿螺母副有哪些消除間隙和預(yù)緊的措施?P36三、計(jì)算題與應(yīng)用題

1．已知：某機(jī)床x向進(jìn)給系統(tǒng)減速器的總速比要求為25：6，取兩級(jí)減速，試設(shè)計(jì)確定各齒輪的齒數(shù)。P292．一直雙波諧波齒輪的柔輪齒數(shù)

Z1=200，剛輪齒數(shù)Z2=202，波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速nH＝600r/min，如圖所示。求：①柔輪固定時(shí)的剛輪轉(zhuǎn)速n2②剛輪從動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)比i。P42①n２＝nH（Z2－Z1）/Z2

n2＝600×2/202＝2.97(r/min)②傳動(dòng)比i，柔輪固定,剛輪從動(dòng)時(shí)

i＝Z2/（Z2－Z1）＝202/2＝101第三章測(cè)量模塊（一）概念：1．傳感器的性能。2．位移傳感器，速度傳感器，加速度傳感器。3．信號(hào)調(diào)理電路：前置放大器，濾波電路。（二）計(jì)算：1．光柵的計(jì)算。2．直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，碼盤式測(cè)速。（三）簡(jiǎn)單應(yīng)用：1．低通濾波，高通濾波。2．電位器位移測(cè)量，加速度傳感器。一、單項(xiàng)選擇題：1．電荷放大器的輸出電壓與反饋電容B

A．成正比 B．成反比

C．成曲線關(guān)系D．無關(guān)2．感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電動(dòng)勢(shì)是滑尺上正弦組和余弦組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的

A．代數(shù)和B．代數(shù)差CC.矢量和D．矢量差3．若要使長(zhǎng)光柵能測(cè)出比柵距還小的位移量，則應(yīng)利用B

A．莫爾條紋的作用B．細(xì)分技術(shù)

C．計(jì)算機(jī)數(shù)字處理D．?dāng)?shù)顯表4．光柵條紋密度是100條/mm，光柵條紋間夾角θ=0.001弧度，莫爾條紋的寬度

C

A．100mm B．20mmC．10mm D．.0.1mm5．設(shè)某光柵的條紋密度是250條/mm，要它測(cè)出1μm的位移，應(yīng)采用（A

）細(xì)分電路。

A．四倍頻 B．八倍頻

C．十倍頻 D．十六倍頻6．用光電編碼器進(jìn)行角度測(cè)量時(shí)，為辨別轉(zhuǎn)向，采用兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，并使它們的相對(duì)位置保證兩者所產(chǎn)生的電信號(hào)在相位上相差B

A．45°B．90°C．120°D．180°7．直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速

C

A．成正比的交流電壓B．成反比的交流電壓C．成正比的直流電壓D．成反比的直流電壓8．電壓跟隨器的輸出電壓

A

輸入電壓

A．等于B．大于

C．大于等于D．小于二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述測(cè)量模塊的組成及作用?P122.簡(jiǎn)述傳感器有哪幾方面的性能指標(biāo)?P723.簡(jiǎn)述電荷放大器的特點(diǎn)和主要用途。P98

4.簡(jiǎn)述電壓跟隨器的特點(diǎn)及作用?P975.測(cè)量位移的傳感器常用的有哪些?P121(最少指出5種)三、計(jì)算題與應(yīng)用題:1.若某一光柵的條紋密度為100條/mm，現(xiàn)利用光柵莫爾條紋的放大作用，把莫爾條紋的寬度調(diào)成5mm，求光柵條紋間的夾角。P83

柵距P=0.01(mm)W=P/θθ=0.01/5=0.002(弧度)2.用每轉(zhuǎn)3000條刻線的增量方法，采用圖示的測(cè)量方法，在0.1s的采樣周期內(nèi)測(cè)得的編碼器脈沖數(shù)為1000，求轉(zhuǎn)速n.P853.采用2000條刻線的增量編碼器測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法如圖所示。已知時(shí)鐘脈沖為8MHz，在10個(gè)編碼器脈沖間隔的時(shí)間里計(jì)數(shù)器共計(jì)200000個(gè)時(shí)間脈沖，試求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n。P854.電位器的測(cè)量位移原理如圖所示，圖示為一線性電位器。若電位器的總電阻R為

2kΩ，電刷位移為X時(shí)的相應(yīng)電阻Rx=1

kΩ，電位器工作電壓Vi=12V.RL為負(fù)載電阻，求：①已測(cè)得輸出電壓V0=5.8V，RL=?。②當(dāng)RL=∞時(shí)，輸出電壓V0為多少？③當(dāng)RL=10KΩ時(shí)，輸出電壓V0為多少？

p122

5.對(duì)于右圖所示的加速度計(jì)，具有下列參數(shù):m=0.016kg,k=300N/m

Xmax=±0.24cm求（1）可以測(cè)量的最大加速度；（2）諧振頻率

P866．典型二階低通有源濾波電路如圖所示，試將其改變成二階高通有源濾波器⑴畫出二階高通有源濾波電路⑵畫出其特性示意圖P102第四章電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路（一）概念：1．電動(dòng)機(jī)的分類，各類電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)。2．直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)特性。

P1333．直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路種類。P135（二）計(jì)算與簡(jiǎn)單應(yīng)用：1．直流電動(dòng)機(jī)。2．交流電動(dòng)機(jī)。一、單項(xiàng)選擇題：1．交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)S=1的轉(zhuǎn)矩稱AA．堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 B．最大轉(zhuǎn)矩

C．額定轉(zhuǎn)矩D．負(fù)載轉(zhuǎn)矩2．交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，空轉(zhuǎn)速1450r/min，電源頻率50Hz，則其極對(duì)數(shù)為BA．1 B．2 C．3 D．43．兩級(jí)對(duì)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率為50Hz，當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時(shí)，其轉(zhuǎn)速為

DA．1450[r/min] B．2940[r/min]C．735[r/min]D．1470[r/min]4．兩臺(tái)交流感應(yīng)電機(jī)A和B。A為2極，B

為4極，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作在轉(zhuǎn)差率相同的條件下，則其轉(zhuǎn)差ΔnA和ΔnB的關(guān)系為

A．ΔnA<ΔnBB．ΔnA=ΔnBC．ΔnA>ΔnB

D．不確定C5．右圖稱為A．直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)特性B．直流伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性C．直流伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性D．直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍A二、簡(jiǎn)答題1．直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)各有何特點(diǎn)？P1302．為什么交流電動(dòng)機(jī)有取代直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)勢(shì)？P1303．直流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路包含有哪些類型?

P1594．在選擇PWM開關(guān)放大器的開關(guān)頻率時(shí)，應(yīng)考慮哪幾方面？P138三、計(jì)算題與應(yīng)用題:1．某直流電機(jī)電樞電阻50Ω，做電動(dòng)機(jī)使用時(shí)電樞加110V電壓，空載電樞電流

0.1A,空載轉(zhuǎn)速3000r/min。（勵(lì)磁保持額定狀態(tài)）P133（1）電機(jī)空載損耗功率為多少？（2）電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)為多少？空載輸出電壓為多少？（3）若電機(jī)做發(fā)電機(jī)用，轉(zhuǎn)速保持

2000r/min，外接300Ω負(fù)載電阻，則其電樞電流為多少？①空載損耗：Ua×I0=110V×0.1A=11W②∵反電勢(shì)E=110V-0.1A×50Ω=105V。輸出電壓=反電勢(shì)=105V

反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ke=105／

3000=0.035V/r/min③∵n＝2000r/min∴此時(shí)

E=Ke×n=0.035×2000=70V

Ia=70／350=0.2A

即：此時(shí)電樞電流0.2A2．三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為2920r/min。試問①電動(dòng)機(jī)為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少？②空載時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為多少？③當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率較空載變化如何？①∵n0=60f/P∴P≈60f/n=3000/2920≈1

即該電動(dòng)機(jī)為一個(gè)極對(duì)，或二極空載轉(zhuǎn)差率S=（n0﹣n)/n0=(3000﹣2920)/

3000=0.0267②空載時(shí)：定子：f1=50Hz;

轉(zhuǎn)子：f2=s·f1=1.33Hz③負(fù)載時(shí)：∵f2=s·f1而S增大∴轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率f2變高3．直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)：U=200V；

ne=3000r/min。由題28圖所示電壓波形的PWM放大器供電。（1）試求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n；（2）畫出n=0的電壓波形并標(biāo)明坐標(biāo)值。（1）由題圖可知：V平均電壓=V×τ/T=100v∴電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n=1500(r/min)(2)n=0的電壓波形為第五章步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（一）概念：1．運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成P166

2．步距角、脈沖當(dāng)量、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)頻率、連續(xù)運(yùn)行頻率。P170~P1723．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求P172（二）計(jì)算及簡(jiǎn)單應(yīng)用：1．步距角、脈沖當(dāng)量、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算。2．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理一、單項(xiàng)選擇題：

1．某步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，三相，轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，欲使其步矩1.5°，C

A．單拍制 B．雙拍制

C．單雙拍制D．細(xì)分電路

2．某步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相，轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，欲使其步距為0.5°，應(yīng)采用的通電方式為

A．單拍制 B．雙拍制 D

C．單雙拍制D．細(xì)分電路3．某三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，若其單拍最大轉(zhuǎn)矩為1N·m，則其三相六拍運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)力矩的N·m數(shù)為DA．1 B．0.5 C．0.707 D．0.866二、簡(jiǎn)答題1．何為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行頻率？它與起動(dòng)頻率比有何特點(diǎn)？P1722．何為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)頻率，哪些因素影響起動(dòng)頻率？P172

3．對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路有哪些要求?

P172三、計(jì)算題與應(yīng)用題:1．一采用三相六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子有80個(gè)齒，經(jīng)齒輪減速（Z1=30,Z2=40）帶動(dòng)導(dǎo)程為6mm的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。最大工作頻率f=2500Hz試問：（1）步進(jìn)電機(jī)的步距角＝？（2）脈沖當(dāng)量＝？（3）工作臺(tái)移動(dòng)最大速度=?電機(jī)參數(shù)、脈沖當(dāng)量等的計(jì)算方法：有些人可能自己想要DIY個(gè)雕刻機(jī)或者改某個(gè)落后系統(tǒng)的雕刻機(jī)系統(tǒng)，這樣在電路連線以后就要設(shè)置機(jī)器的電極參數(shù)脈沖當(dāng)量等，要么控制電極就會(huì)出現(xiàn)問題，下面將這些的簡(jiǎn)單算法發(fā)布出來，有這方面的行家可以多提意見，大家共同進(jìn)步．1、首先認(rèn)識(shí)絲杠，導(dǎo)程5的絲杠就是每?jī)蓚€(gè)絲的間距是5；2、步進(jìn)電機(jī)是1.8度200步進(jìn)，走一圈就是200×1.8=360度3、驅(qū)動(dòng)器是8細(xì)分就是把1.8在分成8次4、所以經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)每一步進(jìn)就是1.8度÷8=0.225度5、所以每轉(zhuǎn)一圈就是200×8=1600步進(jìn)6、導(dǎo)程5的絲杠每轉(zhuǎn)一圈走5毫米，每一步進(jìn)就是5÷1600=0.003125毫米，這就是電機(jī)參數(shù)。如果是導(dǎo)程3的參數(shù)就是0.001875，以次類推。7、用1除以電機(jī)參數(shù)就是脈沖當(dāng)量，例如：1÷0.003125=320，就是每走1毫米需要多少步進(jìn)，就是脈沖當(dāng)量2．三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子

80個(gè)齒。試計(jì)算：①單拍制步距角；②雙拍制步距角；③單雙拍制步距角。第六章閉環(huán)伺服系統(tǒng)（一）概念：1．伺服系統(tǒng)概念及分類P195～P1962．全閉環(huán)與半閉環(huán)P1963．伺服系統(tǒng)的控制環(huán)路P201～P2044．復(fù)合控制器P2095．?dāng)?shù)字PID控制算法P215（二）計(jì)算及簡(jiǎn)單應(yīng)用：1．電流環(huán)、速度環(huán)傳遞函數(shù)2．位置環(huán)的開環(huán)傳遞函數(shù)P2043．伺服剛度P2054．伺服系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)P2065．輸入?yún)⒖贾噶畹膯挝浑A躍和單位斜坡及系統(tǒng)誤差P205一、單項(xiàng)選擇題：

1.反饋測(cè)量裝置測(cè)量輸出變量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)反饋到系統(tǒng)的輸入端稱D

A．超前反饋B．滯后反饋

C．正反饋D．負(fù)反饋2.在采樣控制系統(tǒng)中，考慮系統(tǒng)的抑制干擾能力，采樣速率應(yīng)為閉環(huán)系統(tǒng)通頻帶的BA．8倍以上

B．10倍以上

C．12倍

D．20倍3.復(fù)合控制的前饋控制是D

A．誤差控制B．串級(jí)控制

C．閉環(huán)控制D．開環(huán)控制4.在采樣控制系統(tǒng)中，考慮系統(tǒng)的抑制干擾能力，采樣速率應(yīng)為閉環(huán)系統(tǒng)通頻帶的BA．8倍以上

B．10倍以上

C．12倍

D．20倍5.閉環(huán)伺服系統(tǒng)的電流環(huán)實(shí)質(zhì)上是（）控制回路BA．轉(zhuǎn)速B．轉(zhuǎn)矩

C．角速度D．電壓6.PID控制器中，P的作用是AA．降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差

B．增加系統(tǒng)穩(wěn)定性

C．提高系統(tǒng)無靜誤差

D．減小系統(tǒng)阻尼第七章數(shù)控機(jī)器運(yùn)動(dòng)控制指令生成（一）概念：1．點(diǎn)為控制和連續(xù)路徑可控制P2322．機(jī)器人的類型P2343．路徑和軌跡P2344．DDA插補(bǔ)法P236（二）計(jì)算及簡(jiǎn)單應(yīng)用：1．直線插補(bǔ)器遞推算法2．點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制指令一、單項(xiàng)選擇題：

1.DDA插補(bǔ)運(yùn)算中，插補(bǔ)器的速度由（）設(shè)置C

A．軟件B．寄存器

C．時(shí)鐘脈沖D．硬件2.通用工業(yè)機(jī)器人屬于CA．點(diǎn)位控制機(jī)器人

B．連續(xù)路徑控制機(jī)器人

C．控制路徑機(jī)器人

D．以上均錯(cuò)誤

3.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（）方法實(shí)現(xiàn)AA．插補(bǔ)B．切割

C．劃線D．自動(dòng)4.插補(bǔ)器的數(shù)字積分值等于CA．溢出脈沖數(shù)

B．積分余數(shù)

C．溢出脈沖數(shù)加余數(shù)

D．溢出脈沖數(shù)減余數(shù)5.自動(dòng)導(dǎo)引車在平面上運(yùn)動(dòng)，一般具有的運(yùn)動(dòng)自由度是AA．2個(gè)B．3個(gè)

C．4個(gè)D．6個(gè)第八章順序控制系統(tǒng)（一）概念：1．PLC與通用微機(jī)的基本區(qū)別P2632．順序邏輯表示方法P266~P2