机电一体化的概念
在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术向传统机械行业领域迅速渗透，机械电子技术深度结合的现代工业基础上，综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，合理配置布局机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、控制元件、微电子信息接收、分析、加工、处理、生产、传输单元和线路以及衔接接口文件等硬件元素，并使之在软件程序和微电子电路之间实现有目的的信息流向导引
工程机械机电液一体化系统具备功能
?能检测、识别工作对象和工作条件
?可根据检测、识别结果和工作目标，自行作出下一步动作的决策
?有响应决策、执行动作的伺服机构
现代工程机械机电液一体化的发展趋势
?性能上向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展
?功能上向小型、轻型化、多功能方向发展
?层次上系统化、复合集成化方向发展
工程机械的主要组成:
动力装置、传动装置、行走装置、工作装置和操纵装置等组成
工程机械机电液一体化控制系统的组成
?整机电子控制
－电液传动及操作控制、仿真控制、远距离控制、无线遥控及智能控制等
?发动机的电子控制
－燃油喷射、发动机工况和电控泵的监测与控制、冷却系统和润滑系统的监测和保护等?行走系统的电子控制
－自动调速、恒速控制、全轮独立自动转向、直线行驶控制、功率分配控制等
?工作装置的电子控制
－自动找平、自动料位控制、自动调频、调幅等
第二章
一．工程机械常用控制电器
控制按钮、万能转换开关、行程开关、接触器、继电器以及电磁离合器
二．工程机械常用执行机构
电动式、液动式以及气动式机构
电动式：交流电动机、电磁铁等
液动式：液压缸、回转液压缸、液压马达等
气动式：由气缸、气阀或气动马达等组成
三．工程机械常用检测器件
位移、扭矩、振动、应变、力、转矩传感器
四．三相异步电动机启动控制电路
五．三相异步电动机正反转控制电路
第三章
电喷柴油机对电子控制装置的基本要求
?较高的喷射压力?独立的喷射压力控制?改善柴油机燃油经济性?独立的燃油喷射正时
控制?可变的预喷射控制能力?最小油量的控制能力?快速断油能力?降低驱动扭矩冲击载荷
电喷技术的发展目前已经历了3个阶段
?位置控制型（电子调速器）
?时间控制型
?时间控制与压力控制型结合（高压共轨电控喷射）
第四章
自动换档变速器工作原理
自动换挡控制系统根据发动机的负荷（节气门开度）和机动车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动比，从而实现自动换挡。
自动变速器的特点（优越性）
?提高发动机和传动系的使用寿命?提高机动车通过性?具有良好的自适应性?操纵轻便
自动换挡变速器的类型
?液力机械自动变速器(AT)?机械自动变速器(AMT)?机械无级自动变速器(CVT)?双离合器式自动变速器(DCT)
换挡控制策略
无论哪一种作业方式都要有快速接近物料、低速插入物料、低速离开物料、快速到达卸料点等多个步骤。此时换挡及前进、倒驶转换频繁，其中30%的时间需在倒车状况下工作。能否正确及时的换挡，不但是保证插入力的需要，而且也是降低燃料消耗、减少环境污染，提高生产率的需要。因此，要求装载机要操纵快捷、换挡平顺、换向迅速，以保证作业运行的快捷灵活。
无级变速控制系统的基本形式
变量泵-定量马达容积调速．定量马达-变量泵容积调速．变量马达-变量泵容积调速
工程机械常用无级变速行驶控制的参数：
无级变速行驶控制包括车辆的前进、后退、转向以及行驶速度等。
系统说明：该系统控制驱动轮转速，使驱动轮转速能按照速度指令变化。
该系统的液压动力装置由变量泵和马达组成，变量泵既是液压能源又是主要的控制元件。由于操纵变量机构所需要的力较大，通常采用一个小功率的放大装置作为变量控制机构。该系统采用阀控制电液位置伺服系统作为泵的控制机构。系统输出的速度由测速发电机检测，并转换为反馈电压信号Uf，与输入速度指令信号Ui相比较，得出偏差电压信号Ue=Ui-Uf，作为变量控制机构的输入信号。
1.伺服过程
Ui↑→Ue=Ui-Uf＞0→θ↑→q↑→ω↑→Uf↑→ Ue=Ui-Uf↓直至Ue=0
2.恒速过程
负载增大→ω↓→Uf↓→Ue=Ui-Uf＞0→θ↑→q↑→ ω↑→Uf↑→Ue=Ui-Uf↓直至Ue=0
该系统中，内部控制回路可以是闭合，也可为不闭合。当内部控制电路不闭合时，该系统为速度伺服系统。如果闭合控制电路，便消除了变量控制机构中液压缸的积分作用，系统实际上不再是速度伺服系统，而成了一个速度调节器。
无级变速速度控制方式（P54图）
第五章
液压挖掘机的组成
液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、回转装置、行走装置和电气控制等部分组成。
挖掘机液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。液压系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。
电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。
工作装置是直接完成挖掘任务的装置，它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成，动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制，为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。
回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。
第六章
沥青混凝土摊铺机的作用
沥青混凝土摊铺机是用来将拌制好的沥青混凝土均匀地摊铺在已经整修好路面基层上的专用设备，广泛用于公路、城市道路、大型货场、停车场、码头和机场等工程中沥青混凝土的摊铺作业，也可用于摊铺稳定材料和干硬性水泥混凝土材料。
在摊铺过程中，首先接受由自卸汽车运来的混合料，再将其横向铺散在路基或基层上，最后加以初步压实、整形，形成一条有一定宽度、一定厚度和一定形状的铺层。
对沥青混凝土摊铺机的要求
一是要使得物料在机械行进时均匀充满预定空间，对行进速度的稳定性要求十分严格，在选定一种行进速度时，其运料、分料速度也必须相应地改变；
二是使用先进的电子找平系统
三是在操作环境方面，更加注重人性化、舒适化的追求，在视野、座位、操作台、驾驶室的设计上均以舒适性作为主要评价指标。
摊铺机的基本结构
现代自行式摊铺机的结构总体上分为两大部分，即前面是主机，也就是牵引机；后面是熨平装置，也就是工作装置。主机通过大臂牵引熨平装置。
摊铺机主要由发动机、传动系统、行走机构、供料系统、操纵控制系统、车架、调平大臂、熨平板以及自动调平系统等组成。
调平控制系统的作用
沥青摊铺机在摊铺作业时，熨平板通过两侧牵引大臂由主机牵引，熨平板处于浮动状态。这种浮动式熨平板对路基不平度具有初步的滤波和滞后效应，具有一定的调平功能，但只能消除波长较小的凹凸。如果要使路面的摊铺平整度完全不受基层的影响，就必须在摊铺过程中根据基层的高低不平随时调节牵引大臂牵引点的垂直高度，并保证摊铺仰角为初始值。
自动调平控制系统的组成
自动调平装置由控制器（包括传感器和调节器）、液压缸、换向阀、传感器、平均梁等组成
自动调平控制系统的发展
①开关式自控系统。以“开”、“关”的方式进行调节，无论检测的偏差大小，均以恒速进行继续控制。其结构简单、价廉、使用方便，但调节的精度较低。
②比例式自控系统。根据信号偏差的大小，以相应的速度进行连续调节。它不会因“搜索”、超调等原因出现振荡现象，可使摊铺路面获得较高的平整度。但它的结构精度要求高，造价昂贵。
③比例脉冲式自控系统。这是在开关式自控系统的基础上改进的新型调平方式。它在恒速调节区和死区之间设置了一道脉冲区，脉冲信号根据偏差的大小成正比例的变化，经过处理以后可以来驱动调平油缸。
工作原理
自动调平装置利用安装在熨平板上的纵向及横向控制器，以事先设置的钢丝、尼龙绳、滑杆或己铺设的路面、路肩为基准，在摊铺过程中，纵向、横向传感器能随时检测出路基不平整及其他干扰所引起的熨平装置上检测部位的高度偏差与水平偏差，产生电信号，再通过一系列信息传递，使机身两侧牵引臂上的牵引点上下移动，以抵消路基不平整或其他因素干扰所造成的影响。
找平基准的形式
1.固定基准，即悬线法
2.接触跨越式浮动平衡梁基准
3.非接触式电子平衡梁基准
4.滑靴非接触式电子平衡梁形式
①声波式②激光式
超声波测距原理（四公式一图）
超声波式电子平衡梁测量原理
工作前首先利用超声波测距原理先设定1个基准面：在摊铺机左、右两侧平衡梁上均朝下布置4个声呐传感器，声呐传感器发射器发出声脉冲，这些声脉冲到达地面以后再以声速返回发射器。然后以地面为基准连续不断地测出地面与4个超声波传感器之间的距
离，最后经过采样处理后对这些距离取平均值。
激光式电子平衡梁测量原理
激光调平系统中的激光扫描器发射激光束，在基准面上反射，反射激光束由扫描器接收，系统根据反射与发射的时间差以及激光束的倾斜角度计算反射点与激光扫描器的垂直距离。每条激光束相当于1个测距传感器，激光扫描器发射的激光束之间相隔1°。所以，实际扫描面是由多条密集激光束组成的一个扇形扫描面。由扫描所得高度的平均值形成一个在扫描面内的虚拟调平基准，数字控制器根据熨平板相对于虚拟基准的变化来调整熨平板的升降，从而改变摊铺厚度，保证铺层平整度。
激光调平系统的特点
激光调平系统最突出的特点是采用激光作为探测距离的介质，由于激光在空气中传播速度恒定不变，不需要对介质的传播速度进行定值检测校正，所以该系统测距精确，计算过程简单，易于保证计算精度，从而使获得的虚拟基准更加准确，且受环境因素的影响较小。
此外，激光扫描器可以发射密集的激光束对基准面进行大范围的扫描，并且扫描过程是随摊铺机作业连续进行的，使数字控制系统对基准面的变化具有事早的预知性和更平缓、更稳定的过滤作用，进而获得良好的铺层平整度。
再者，由于扫描长度可调，施工时可以根据现场情况设定扫描长度。例如，在平直路段上采用较长的扫描长度可以在更大范围内扫描探测、采集基准面高程数据，并获得更好的长距离平均效果和路面平整度，这样不仅可以保证铺层的连续、光整，而且可以很好地跟踪基准面的纵坡和弯道自然变化，形成流畅变化的路面；在横向弯道或纵向坡道上施工时，可以根据弯道和坡道的缓急程度采用相应较短的扫描长度，这样可以准确地跟踪横向超高或纵向高程的连续变化，从而获得连续平整的弯道、坡通、匝道等。
由于系统是通过激光进行扫描，在能见度很低的情况下会严重影响激光的传输，从而影响系统的调平效果；另外，系统对摊铺现场管理要求较高，如果在扫描范围内出现过多的杂物或人员流动，这也会影响到激光的传输而使系统工作不稳定，影响调平精度。
说明：
PWM液压阀工作原理
脉宽调制器将输入的控制信号与载波信号比较后，转换为周
期为T的脉宽调制信号。图7.30(a)中的U为计算机计算输出
的控制信号，通过将控制信号与计算机输出的另一系列作载
波信号的锯齿波信号V作比较。如果在某一时刻U的值大于
锯齿波V的值，则PWM液压阀开启，否则关闭。随后得到图
7.30(b)中所示的一系列控制指令，将这一系列控制指令施加
到PWM液压阀的电磁线圈上，在高电平期间，有流量q通过，
其余的时间内则无流量通过。高速开关阀采用脉宽调制原理
来控制其平均流量，由于时间T非常小，常为0.01-0.15s。因
此，可用平均流量来表示这一时间内PWM液压阀的输出流量。PWM脉宽调制阀控制系统的组成
PWM脉宽调制阀控制系统的工作原理
调平传感器检测的实时位移信号经模数转换器转换为数字信号并载入PLC内存中（以ds 表示），并与PLC初始化得到的基准值（以dr表示）相比较。如果ds-dr>δ（δ为预定义死区值），首先使电磁换向阔的右电磁铁线圈通电，然后按照给定的调制规律使两个高速开关阀的线圈同时交替通断，断电时，两调平油缸在分流阔的作用下等速下降，通电时，两调平油缸处于停止状态，如果下次采样并比较后仍是ds-dr>δ，则调平油缸就以脉冲动作形式使牵引点下降，从而减小ds-dr的差值；如果采样比较后有ds-dr>-δ时，在PLC的作用下，先切断电磁换向阀的右线圈电源，随后给该阀的左线圈送电，并依照上述规律采用脉冲调制信号控制两个高速开关阀，这样，两调平油缸同步上升，使牵引点抬高，相应地使ds逐渐逼近dr；当ds-dr≤δ时，PLC使电磁换向阀两线圈断电，且给两高速开关阅线圈通电，两调平油缸就锁在当前的位置。只要系统处于自动控制工作状态中，就重复上述的工作过程按采样周期给定的调节时间不断地检测、比较、输出、调节，最终使采样值逐渐逼近基准值。
触摸屏除能完成上述自动控制工作状态的设定外，还可以通过自动、手动切换方式开关使系统处于手动调节状态。在这种工作方式下，PLC判断输入量是上升调平油缸，还是下降或停止调平油缸，确定后执行相应的程序控制电磁阀组，相应地使调平油缸动作。PWM脉宽调制控制系统的特点
(1)高速开关阀取代普通换向阀构成的自动调平系统具有响应快速、定位精确的优点，在工程领域中具有重要的推广价值。
(2)采用PLC作为数字控制器，控制算法灵活、抗干扰能力强，所构成的自动调平系统定位精度较高。
(3)高速开关阀响应调制信号时，载波频率越高，响应越快，但降低了它的使用寿命。在选择PWM调制载波频率时，要同时考虑系统响应性能和高速开关阀的寿命两个因素。
第七章
沥青混凝土拌和楼的组成及结构
冷骨料的定量供给和输送装置，石粉供给装置，沥青供给装置，干燥滚筒，热骨料提升装置，热骨料称量装置，搅拌器，除尘装置。
拌和楼中主要控制系统：
1.温度控制系统
2.骨料供给控制系统
3.热骨料称量系统
4.提升机控制系统
5.沥青加热的导热油自控系统
沥青混凝土拌和楼的工艺流程（课本流程图）
(1)不同规格的冷沙石料分别储入各自的料斗→冷骨料定量给料装置对各料按容积进行粗配→冷骨料输送机2传输→干燥滚筒3烘干加热（喷燃器的火焰逆料流烘干加热到足够温度）→热骨料提升机4转输→热骨料筛分机5筛分→热骨料储入各自的临时料半（以上过程为连续进行）→热骨料计量装置6精确称量→搅拌器9搅拌
(2)石粉→石粉储仓7→石粉称量装置→搅拌器9搅拌
(3)沥青（流体）→沥青保温罐8→沥青称量装置→搅拌器9搅拌，搅拌好的混合料成品→直接运往工地或由成品料斗送人混合料成品储仓10
(4)干燥滚筒3与热骨料筛分机等所产生的粉尘→除尘装置11将粉尘分离出来→石粉定量给料装置7回收再用
第八章
水泥混凝土搅拌楼组成
进料设备、配料设备、搅拌设备和辅助设备
水泥混凝土搅拌楼中主要电气控制系统
进料系统控制、.配料系统控制、搅拌系统和出料系统控制。
水泥混凝土搅拌楼称量条件
料斗底门关闭，称量时不能卸料
水泥混凝土搅拌楼卸料条件
各料仓底门均关闭，没有漏称一种料；没有一种料超称；回转给料漏斗已对准某台搅拌机并已具备进料条件
卸料顺序和理由（P98）
PLC组成工作原理（P111）
机电一体化课程总结 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
机电一体化结课总结历时半个学期的机电一体化课程就这样结束了，真的是太快了。下面我就先来总结总结自己在这半个学期的机电一体化课堂上学到的知识，然后再谈谈一些自己的感想哈。 首先，谈谈机电一体化的基本概念哈。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。 第一点就是它的使用安全性和可靠性提高了哈。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采
取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。 然后就是它的生产能力和工作质量提高了哈。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。 再然后就属使用性能的改善啦。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。 除此之外，其具有复合功能并且适用面广啦。
春季高考模拟考试 机电一体化专业知识综合试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分200分，考试时间120分 钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题，共100分） 一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项字母代号选出，并填涂在答题卡上） 1、如果发现有人触电首先应做的是 A 、打120急救 B 、打110报警 C 、切断电源 D 、做人工呼吸 2、人们在日常生活中用到的工频交流电是由发电厂的发电机生产的，发电机中形成电流的是 A 、自由电子 B 、正电荷 C 、正、负离子 D 、电子-空穴对 3、如图示电路，下列说法正确的是 A ．该电路有4个结点，5条支路，6个回路，4个网孔 B ．该电路有3个结点。4条支路，5个回路，4个网孔 c ．该电路有3个结点，5条支路，6个回路，3个网孔 D ．该电路有3个结点，4条支路，5个回路，3个网孔 4、如图所示，当R=6Ω时，a 、b 两端的等效电阻是 A 、1Ω B 、3Ω C 、1.5Ω D 、6Ω 5、如图所示，a 点的点位Va 是 A 、2V B 、1V C 、-1V D 、-2V 6、给一电容器充电，电压从2V 充到4V ，则 A 、电容量增加一倍 B 、电容量减少一半 C 、电荷量增加一倍 D 、电荷量减少一半 7、下列电器中利用涡流工作的是 A 、热继电器 B 、白炽灯 C 、电烙铁 D 、电磁炉 8、电感线圈产生的电动势，总是与线圈的电流 A 、方向相同 B 、变化趋势相反 C 、方向相反 D 、变化趋势相同 9、R-L 串联电路中若频率增加，则阻抗角 A 、减小 B 、不变 C 、增加 D 、先小后大 10、某电路两端的电压u=220√2sin （100πt+45°）V ，i=2√2sin100πtA ，则该电路的有功功率是 A 、880W B 、220W C 、311W D 、440W 11、正弦量的三要素是 A 、频率、最大值、初相 B 、频率、平均值、相位 C 、周期、有效值、平均值 D 、周期、频率、时间常数 12、感性负载并联适当的电容后，下列说法不正确的是 A 、功率因数角增大 B 、有功功率不变 C 、功率因数提高 D 、总电流减小 13、下列不是高压输电等级的是 A 、500KV B 、10KV C 、220KV D 、110KV 14、对于变压器而言，下列说法不正确的是 A 、铜损耗随负载变化而变化 B 、有无负载都有铁损耗 C 、单相变压器的电压比等于匝数比 D 、输入功率小于输出功率 15、关于自耦变压器下列说法不正确的是 A 、可降压 B 、可升压 C 、原副绕组有电的联系 D 、可作为安全电源 16、下列电器中不用温度传感器的是 A 、空调 B 、冰箱 C 、数码相机 D 、热水器 17、具有失压欠压保护的电器是 A 、交流接触器 B 、热继电器 C 、熔断器 D 、闸刀开关 18、单相电容起动式异步电动机，电容的作用是 A 、耦合 B 、产生振荡 C 、分相 D 、提高功率因数 19、电路如图所示，导通的二极管是（ ）。 20、适用于电子焊接的电烙铁功率是（ ）。 A 、25W B 、50W C 、75W D 、100W 21、YB1605函数信号发生器输出衰减倍数为（）。 学校：_______________________ 班级：_______________ 姓名：________________ （请 不 要 在 密 封 线 内 答 题）
1.机电一体化：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设置与电子设置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 2.机电一体化系统组成：1机械系统（机构）2信息处理系统（计算机）3动力系统（动力源）4传感检测系统（传感器）5执行元件系统（电动机） 3.机电一体化系统设计考虑方法：机电互补法、融合法和组合法 4.机电一体化系统设计类型：1开发性设计2适应性设计3变异性设计 5.机电一体化系统的设计准则：考虑人、机材料成本等因素，而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本，以成本为核心的设计准则。 6.机电一体化系统设计规律：根据设计要求要求首先确定离散要素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。 7.滚珠丝杠副的典型结构类型：从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区分1我国螺纹滚道有单圆弧形2滚珠循环方式：内循环、外循环3外循环：螺旋槽式、插管式、端盖式 8.滚珠丝杠副；公称直径d0；指滚珠与螺纹滚道里在理论接触状态时包括滚珠球心的圆柱直径。基本导程Pb；滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称导程Ph0；用作尺寸标识的导程值。行程；转动滚珠丝杠或滚珠螺母时，滚珠丝杠或滚珠螺母的轴向位移量 9.滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预案；1双螺母螺纹预紧调整式。特点；结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量的进行调整。2双螺母齿差预紧调整式。特点；可实现定量调整，即可进行精密调整，使用中调整较方便。3双螺母垫片调整式。特点；结构简单刚度高，预紧可靠，但使用中调整不方便。4弹簧式自动调整预紧式；能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但结构复杂轴向刚度低，用于轻载场合。5单螺母变位导程预紧式。特点；结构简单，紧凑，但使用中不能调整，制造困难 10.滚珠丝杠副支撑方式组合方式；1单推---单推式；轴向刚度高，预拉伸安装时预紧力较大，但轴承寿命比双推---双推式低。2双推---双推式；适合高刚度，高转速高精度的精密丝杠传动系统，但温度的升高会使丝杠的预紧力增大，易造成两端支承的预紧力不对称。3双推---简支式；适用于中速，传到精度较高的长丝杠传动系统。4双推---自由式；多用于轻载，低速的垂直安装的丝杠传动系统 11.滚珠丝杠副的结构选择；根据防尘，可以防护条件以及对调隙及预紧的要求，可以选择适当的结构形式。1允许有间隙存在---单圆弧形螺纹滚道的单螺母滚珠丝杠副。2有预紧或使用过程中因磨损而需要定期调整---双螺母螺纹预紧或齿差预紧式结构3良好的防尘条件，只需在装配时调整间隙及预紧力时可采用结构简单的双螺母垫片调整预紧式结构 12.滚珠丝杠副结构尺寸的选择；选用滚珠丝杠副时通常主要选择杠的公差直径和公称导程。公称直径应根据轴向最大载荷按滚珠丝杠副尺寸系类选择。螺纹长度在允许的情况下尽量要短，一般取螺纹长度/公称直径小于30。基本导程应按承载能力、传动精度及传动速度选取13.谐波齿轮传动的工作原理；依靠齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递力和运动。Wr=C 14.同步带传送；综合了普通带传动和链轮链条传动优点的一种新型传动。它在带的工作面及带轮外周上的、均制有啮合齿，通过带齿与轮齿作啮合传动。特点；传动准确，传动效率高能吸振噪声低传动平稳，能高速传动，维护保养方便 15.间歇传动机构分类：棘轮传动，槽轮传动，蜗轮凸轮传动 16.棘轮传动机结构组成：棘轮，棘爪 17.棘轮传动机结构工作原理：棘爪装在摇杆上能围绕O转动，遥杆空套在棘轮凸缘上做往复摇动。当摇杆做逆时针摆动时，棘爪与棘轮2的齿啮合，克服棘轮轴上的外外加力矩T，推动棘轮朝逆时针方向转动，此时止动爪在棘轮齿上打滑。 18.槽轮传动机构组成：拨销盘、槽轮 19.槽轮传动机构工作原理：拨销盘以不变的角速度W0旋转，拨销转过2β角时，槽轮转过相邻两槽间的夹角2a。在拨销转过其余部分的角2（π-β）时，槽轮静止不动，直到拨销进入下一槽内，又重复以上循环。这样将拨销盘的连续运动变为槽轮的间歇运动。 20.导轨副的基本要求：导向精度高，刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度表化影响小以及结构工艺好。1导向精度：导轨的结构类型，导轨的几何精度和接触精度，导轨的配合间隙，油膜厚度，导轨和基础件的刚度和热变形。2刚度：导轨副应有一定的接触精度（施加预载荷，以增加接触面积，提高接触刚度）3精度的保持性：进行正确的润滑和保护（多层金属薄板伸缩式防护罩）4运动的灵活性程低速运动的平稳性：采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料导轨等；普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油；用减小结合面、增大结构尺寸、缩短传动链、减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。 21.静压导轨副的工作原理：将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支撑件之间，运动件浮在压力油或气体薄膜上，与导向支承件脱离接触，致使摩擦阻力（力矩）大大降低。运动件受外载作用后，介质压力会反馈升高，以支承外载荷。 22.方向精度：运动件运动时，其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。置中精度：任意截面上，运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的程度。
机电一体化技术专业素质、知识、能力要求 一、素质结构 1、拥护党的基本路线，具有坚定正确的政治方向，爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具有良好的职业道德和团队协作精神。 2、具有相应的文化科学知识，掌握本专业所必需的基本理论、基本技能，具有较快适应岗位实际工作的能力和素质，并能运用所学知识分析和解决工作中的问题。 3、具有健康的体魄和美好的心灵，较强的文字表达与语言沟通能力、坚强的意志与坦荡的性格，良好的人际关系。 二、知识结构要求 根据机电一体化技术专业知识复合度高的特点，掌握本专业必需的文化基础知识和专业理论基础知识，如计算机基础知识、机械工程图的识图、绘图知识；机械设计与机械制造工艺的基本知识；机电产品零部件的设计与制造基础知识；电气维修和PLC控制的基本知识；机电一体化设备安装、调试、使用、维护、修理的基础知识；数控原理、编程和数控机床结构与操作的基本知识等。 三、职业岗位与职业能力结构 1、本专业毕业生主要就业方向： （1）机电设备维护、修理企业 （2）机电设备和自动化生产线的科技开发公司 （3）各种从事机电产品的制造加工的工厂、企业 （4）与机电有关的各种高新技术产品的加工企业 （5）机电产品营销及与机电一体化技术有关的其他单位 2、职业岗位与主要工作业务分析 职业岗位与主要工作业务分析见表1
表1 职业岗位与主要工作业务分析 3、能力结构及要求 实施专业技能培养与职业标准对接；学生可考取绘图员、数控设备操作工、机修钳工、维修电工、PLC设计师等中级或高级职业资格证书。 (1) 具有较强的机械识图与绘图能力； (2) 具有较强的计算机操作能力、能运用绘图软件绘制机械工程图，并获得绘图员中级以上操作证； (3) 具有较强的电工操作能力和维修能力，并获得维修电工操作证书； (4) 具有一般机电一体化产品的设计与计算能力； (5) 具有阅读本专业相关的一般英语资料的能力； (6)具有较强的数控机床等机电设备安装维护、检测及故障排除能力 (7)具有较强的普通机床与数控机床等机电设备操作能力； (8)具有机电产品营销和一般的企业管理能力； 职业岗位能力分析见表2。
机电一体化复习知识总结（ML制作） 第一章绪论 1 Mechatronics机电一体化，由机械学与电子学组合而成。 2 机电一体化含有两方面内容，首先是机电一体化技术，其次是机电一体化产品。 3 机电一体化的目的是提高系统的附加值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料 省能源。 4 机电一体化系统需解决的共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱 动技术、自动控制技术、机密机械技术及系统总体技术。 5 机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力 源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）等五个子系统组成。 6 构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利的进行物质、能量与信息的交 换和传递。 7 机电一体化系统设计类型有开发性设计、适应性设计与变异性设计。 8 确定机电一体化系统目的功能与规格后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术 进行设计、制造的整个过程为“机电一体化工程”。 9 机电一体化系统设计的现代设计方法，计算机辅助设计与并行工程、虚拟产品设 计、快速响应设计、绿色设计、反求设计、网络合作设计。 第二章机械系统部件的选择与设计 1 机械系统部件的设计要求低摩擦、短传动链、最佳传动比、反向死去误差少、高刚性。 2 机械传动部件实质上是一种转矩、转速变换器，其目的是使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。 3 机电一体化发展要求传动机构不断适应精密化，高速化，小型、轻量化要求。 4 滚珠丝杠四种基本类型（1）螺母固定、丝杠转动并移动，（2）丝杠转动、螺母移动，（3）螺母移动、丝杠移动，（4）丝杠固定、螺母移动并转动。 5 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种，内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。 6 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧（1）双螺母螺纹预紧调整式，（2）双螺母齿差预紧调整式，（3）双螺母垫片调整预紧式，（4）弹簧式自动调整预紧式，（5）单螺母变位导程预紧式，（6）单螺母滚珠过盈预紧式。 7 四级齿轮传动系统总转角误差 =++++ 已知：四级齿轮传动系统，各齿轮转角误差为==…==0.005 rad,各级减速比相同，即==…==1.5。求： （1）该系统最大转角误差；（带入上式即可） （2）为缩小，应采用何种措施。 ①在设计中最末两级的传动比应取大一些
机电一体化系统设计习题汇总 第一章：概论 1.关于机电一体化的涵义，虽然有多种解释，但都有一个共同点。这个共同点是什么? 2.机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么？ 3.为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益? 4.机电—体化对我国机械工业的发展有何重要意义? 5.试列举20种常见的机电一体化产品。 6.试分析CNC机床和工业机器人的基本结构要素，并与人体五大要素进行对比，指出各自的特点。 7.机电一体化产品各基本结构要素及所涉及的技术的发展方向。 8.机电一体化设计与传统设计的主要区别是什么? 9.试举例说明常见的、分别属于开发性设计、适应性设计和变异性设计的情况。 10.为什么产品功能越多，操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展? 11.试结合产品的一般性设计原则，分析和理解按“有限寿命”设计产品的目的和意义。 第二章：机械系统设计 1. 机电一体化产品对机械系统的要求有哪些? 2. 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成，对各部分的要求是什么? 3. 常用的传动机构有哪些，各有何特点？ 4. 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙? 5. 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它？ 6. 滚珠丝杠副的支承对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何特点? 7. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杠副。己知平均工作载荷F＝4000N，丝杠工作长度l＝2m，平均转速＝120r／min，每天开机6h，每年300个工作日，要求工作8年以上，丝杠材料为CrwMn钢，滚道硬度为58—62HRC，丝杠传动精度为±0.04mm。 8.导向机构的作用是什么?滑动导轨、滚动导轨各有何特点? 9.请根据以下条件选择汉江机床厂的HJG—D系列滚动直线导轨。作用在滑座上的载荷F＝18000N，滑座数M=4，单向行程长度L＝0.8m，每分钟往返次数为3，工作温度不超过120℃，工作速度为40m／min,工作时间要求10000h以上,滚道表面硬度取60HRC。 10.滚动直线导轨的形式有哪些?各有何特点? 11. 塑料导轨的特点是什么?常用的塑料导轨有哪些？如何使用? 第三章：接口设计 1.试述机电—体化接口设计的重要性。 2.试述机电一体化产品接口的分类方法。 3. 试述人机接口的作用和特点。 4.人机接口中，常用的输入设备有哪几种？常用的输出设备有哪几种？ 5.设计键盘输入程序时应考虑哪几项功能？ 6.七段发光二极管显示器的动态工作方式和静态工作方式各具有什么优缺点？ 7. 在进行PP40打印机接口设计时，可否直接将STB连到WR上？为什么？ 8.试述机电接口的作用和特点。 9. 在机电接口的控制输出接口中，常用的电力电子器件有哪些？ 10.在机电接口中，光电耦合器的作用是什么？
1.机电一体化的基本功能要素： 机械本体，动力单元，传感检测单元，执行单元，驱动单元，控制及信息处理单元 2.机电一体化相关技术： 机械技术，传感检测技术，信息处理技术，自动控制技术，伺服驱动技术和系统总体技术 3.上线信息处理的主要工具是计算机： 计算机技术包括计算机的软件技术硬件技术，网络与通讯技术和数据技术。机电一体化系统中主要采用工业控制机（包括可编程控制器，单，多回路调节器，单片微控制器，总线式工业控制机，分布计算机测控系统）进行信息处理。 4.伺服驱动包括电动，气动，液压，等各种类型的传动装置。 常见的伺服驱动系统主要有电器伺服（步进电机,直流伺服电动机，交流伺服电动机）和液压伺服（液压马达，脉冲液压缸等） 5.机电一体化系统设计方案的方法有：1.取代法2.整体设计法3.组合法 6.为满足机电一体化机械系统的良好伺服性能，不仅要求接卸传动部件满足转动冠梁小，摩擦小阻尼合理，刚度大，抗振动性能好，间隙小的要求:P11要求机械部分的动态性能与电机速度环的动态特性相匹配。 7.齿轮传动齿侧间隙的消除：1刚性消隙法2柔性消隙法 8.丝杠螺母间隙的调整：1垫片式调隙机构2螺纹式调隙机构3齿差式调隙机构 9.齿轮副级数的确定和各级传动比的分配按一下原则进行：1最小等效转动惯量原则2质量最小原则3输出轴的转角误差最小原则。
在减速齿轮传动链中，从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误差较小，且低速级的转角误差占的比重恒大，因此，为了提高齿轮传动精度应该减少传动级数，并使末级齿轮的传动比，尽可能大，制造精度尽量高。 10.传感器的静态性能指标：1线性度2灵敏度3迟滞性4重复性 11.常用直线位移测量传感器：电传感器，电容传感器，感应同步器，光栅传感器 常用角位移传感器：电容传感器，光电编码盘等 12.速度加速度传感器：直流测速器，光电式转速传感器，接近式位置传感器（原理分：超声波式电磁式光电式静电容式气压式） 13.传感器前期信号处理放大方法：1测量放大器2程控增益放大器3隔离放大器 数字量斐线性矫正框图 被测量→传感器→放大器→A/D→数字量非线性矫正电路→数字处理或显示 15.电机控制方式：开环，半闭环，闭环 种类：步进电机直流伺服电机交流伺服电机 16.驱动电源由环形脉冲分配器，功率放大器组成 17.步进电动机的选用：首先根据机械结构草图计算机机械传动装置及负载折算到电动机轴上的等效转动惯量然后分别计算各种工况下所需要的等级力矩，再根据步进电机最大静转矩和起动运行矩频特性，选择合适的步进电动机 18.直流伺服电动机如下特点;1稳定性号2可控性号3相应迅速4控制功率
一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________， __________ ，__________。 3. 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___________________________________。 4. 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_______________________。 5. 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______________________，使它们同步协调到达目标点。 6. 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_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( )
机电一体化个人学习总结范文 想要成为一名机电一体化维修技师，必须具有全面的理论知识，熟练的操作技能，良好的思维品质，这样才能在工作中驾重驭轻，轻车熟路。下面是由整理的机电一体化个人学习总结范文，一起来看看吧。 机电一体化个人学习总结范文篇一经学校安排，我和同事于20XX 年7月14日至7月31日去天津工程师范学院参加了为期十八天的PLC与变频调速技术培训，通过十八天的上课培训，时间虽短，我还是觉得自己学到了很多东西，现将培训内容及我的心得体会总结如下： 此次培训分两个部分，第一部分为PLC，前十天由天津工程师范学院的李波教授主讲，内容包括：西门子S7-300/400和组态WinCC 的相关知识。首先李老师讲了PLC的结构、硬件、编程指令、组织块、数据块，以及PLC的最高级应用组态组网。着重为我们讲解了S7-300、400系列编程软件STEP7-Micro/WIN的使用方法。其次讲解了组态软件WinCC的使用方法。在学习理论的基础上，我们在PLC实训室做了一些针对性练习，加深了对理论知识的理解掌握。 第二部分为变频器调速技术与应用，后八天由有9年变频器维修经验的陈少明讲师主讲。主要包括以下内容： 1、变频器的现状及发展趋势，及在交流传动的应用领域等; 2、电机的知识，异步电机的简单原理，异步电机对变频器的要求，变频器的原理;
3、变频器的主电路，驱动电路，保护电路等; 4、电动机和变频器的选择，包括容量的选择，形式的选择; 5、变频器的安装要求; 6、变频器的功能，全面的讲了变频器的各种功能及参数的设定。 7、IGBT模块的测量。 通过后八天的听课学习，我对异步电机的原理、变频器的原理重要知识点有了初步了解，由于以前接触变频器相关的知识很少，而且时间有限，陈老师也没有仔细讲解，所以还有很多地方都似懂非懂，以后还要结合笔记和培训教材进一步的深入学习。 在这次培训中我发现在工业生产领域的诸多方面都必须要用PLC 控制，所以在这新的时期，PLC将会有更大的发展，它将在自动化领域发挥更大的作用。通过十八天对机电一体化课程的学习，尤其是PLC在机械控制中的应用、编程和调试让我对机械控制方面有了更深层次的理解，也为以后在教学中和科研中指明了一定的方向，拓展了思路、开阔了视野。 机电一体化个人学习总结范文篇二为切实提高我省烟草加工企业设备维修的整体技术水平，加强维修人员的互动交流，共同提高，河南中烟工业公司组织了高技能人才机电一体化轮训班。在20XX年11月的第九期高技能人才机电一体化轮训班为期一周的培训交流中，经过来自行业的多位专家的精心讲解，我们在理论技术水平上得到了很大程度的提高，使我们开阔了视野，增长了知识，在很多维修保养方面受到很大启发。在这次学习培训中，通过形式多样的交流学习，
《机电一体化技术与系统》教学大纲 课程编码： 课程名称：机电一体化技术 学时/学分：32学时/1.5学分 先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机电一体化教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：本课程属于机械设计制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。 2．课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。二、课程教学基本要求 1．要求掌握的基本知识 机电一体化的一般知识。机电一体化的组成，各部分的性能、特点。 2．要求掌握的基本理论和方法 交流逆变技术，位置检测技术，plc控制系统基本原理。常用电动机基本工作原理，交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。 3．要求掌握的基本技能 一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。二、能进行PLC编程，能设计PLC控制电路。三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设计。三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。
4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。 三、课程教学内容 教学内容 1.第一章绪论 内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设计工作的组织；机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。 2.第二章交流逆变技术 内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。 重点：整流电路的分析方法。 难点：PWM逆变原理。 3.第三章位置检测技术 内容：熟悉包括行程开关、接近开关、光电开关检测开关原理及功能。 重点：在了解各种开关原理基础上会进行简单的设计。 难点：传感器接口技术，以及各传感器和plc输入模块连接。 4.第四章PLC控制系统 内容：PLC控制系统，系统组成与PLC结构，PLC的工作原理，PLC的规格与型号，PLC连接技术 重点：PLC连接技术，程序编制。 难点：PLC的应用与实践。 5.第五章伺服传动技术 内容：伺服系统的结构组成及分类，直流伺服系统结构和原理，直流伺服系统的稳态误差分析，直流伺服系统的动态校正，交流伺服系统的分类及应用。异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性，异步电动机变频调速系统。步进电动机的结构、工作原理及使用特点，环形分配器；功率驱动器的种类及其工作原理。 重点: 直流伺服电机特性和调速原理，直流伺服系统组成的基本原理，交流伺服电机特点及其调速方法，变频调速装置的基本原理。 难点：直流伺服电机特性和调速原理，交流伺服电机特点及其调速方法。 6.第六章机械传动与支承技术
1、电子技术分为微电子技术和电力电子技术。 2、通电方式不同，步进电机的步距角不同。 3、齿轮传动系统各级传动比的最佳分配原则有质量最轻原则、等效转动惯量最小原则、输出轴转角误差最小原则。 4、产生干扰必须同时具备干扰源、干扰传播途径、干扰接收载体三个条件。 5、对于三相双三拍通电的步进电机，三个绕组U、V、W的通电顺序为UV-VW-WU-UV。 三相单三拍通电为U-V-W-U。 6、晶闸管的主要用途为整流、逆变、变频、交流调压和无触点开关。 7、闭环之内前向通道上用来传递动力的齿轮间隙对系统的稳定性有影响，对精度无影响。 8、CMOS电路的三个主要特点是功耗低、工作电压范围宽和抗干扰性能强。 9、数据传输I/O控制方式主要有无条件传送方式、查询方式和中断方式。 9、磁电式转速传感器主要由齿轮、铁芯、磁铁和线圈四部分组成。 10、机电一体化系统的执行元件可分为电磁式、液压式和气压式三大类。 11、按照质量最小原则，小功率传动装置的各级传动比应相等。 12、异步串行通信的字符帧由起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分组成。 13、TTL电路是指输入与输出均为晶体管结构的数字逻辑电路。 1、传感器的主要静态性能指标及定义。 传感器静态特性的主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞性和重复性等。 ①线性度指传感器实际的输出与输入特性只能接近线性，与理论直线有偏差。 ②灵敏度传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称。 ③迟滞性传感器在正反行程中，输出—输入特性曲线的不重合程度 ④重复性传感器在同一条件下，被测输入量按同一方向作全量程连续多次重复测量时，所得输出—输入曲线的不一致程度。 2、步距角——对应于每个控制脉冲电机所应转过角度的理论值。 3、端口(port)——指接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。 4、环形分配器——使步进电机绕组的通电顺序按一定规律变化的电子部件。 5、占空比——脉冲信号的高电平宽度与信号周期的比值。 6、扇出系数N——描述门电路输出端最多能够带的同类门电路数。 7、数字滤波——通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，是一种程序滤波。1、机电一体化的相关技术有哪些？ 答：精密机械技术、检测传感技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动与接口技术、系统总体技术。 2、直流伺服电动机的优点是什么？ 答：优点：(1)稳定性好，能在较宽的速度范围内稳定运转。 (2)可控性好，具有线性的调节特性，转速正比于控制电压。 (3)响应迅速，具有较大的起动转矩和较小的转动惯量。(4）控制功率低，损耗小。（5）转矩大。 3、CPU与外设之间设置接口的原因是什么？ 答：信号线不兼容，信号线功能定义、逻辑定义、时序关系上都不一致；二者速度不兼容；设置接口可以提高CPU 的工作效率；若CPU直接控制，外设硬件则依赖于CPU，这对外设的发展不利；解决负载驱动问题。 4、RS-485接口标准有何特点？ 答：(1)因采用差动收/发，共模抑制比高，抗干扰能力强。 (2)传输率高，可达10Mb/S (传送12m时)。 (3)传输距离远(无MODEM时)，采用双绞线，100kb/s时，可达1200m，若减小波特率，传输距离更远。 (4)能实现多点对多点通信，RS-485允许平衡电缆上连接32个发送器/接收器对。 5、晶闸管导通和截止的条件是什么？ 答：晶闸管导通的条件：阳极A和阴极K之间加足够的正向电压；控制机G和阴极K之间也要有足够的正向电压和正向电流。 截止的条件：必须使阳极电流IA减小到维持电流IH一下，这可使阳极电压减小到零，或者反向的方法来实现。 6、I/O端口地址译码的一般原则是什么？ 答：一般原则是把地址线分为两部分：一部分时高位地址线和CPU的控制线号进行组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号，实现系统中的片间寻址；另一部分是地位地址线，不参加译码，直接连到I/O接口芯片—片内端口寻址，即寄存器寻址。 7什么是标度变换，写出标度变换公式并注明式中的参数答：定义：控制系统中的各种被测参量的量纲和数值尽管各不相同，但它们经模拟输入通道采集后得到的都是数字信号，实际应用中需要按被测参量的工程单位进行显示、打印、记录或报警，因此还必须把经过处理后的数字信号转换成带有不同工程单位的测量值。这项工作称为标度变换。 表达式 式中：Ax—参数测量值； A m —参数量程上限；A0 —参数量程下限； N m—A m对应的A／D转换后的输入值；N0 —A0对应的A／D转换后的输入值； Nx—测量值Ax对应的A／D转换值。 8、常用非线性补偿方法及原理。 1、计算法编制一段完成数学表达式计算的程序，将经前期处理的被测参数值输入该程序，计算后的数值即为非线性校正值。 ) ( ) ( N N N N A A A A m x m x- - - + =
机电一体化专业知识题库（277题）（注*的不适于中、初级职称） 1、什么是机电一体化？ 机电一体化技术是由机械技术、计算机技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，有机融合而成的一种综合性技术。 2、什么是机械设计技术？ 机械设计技术是机电一体化的基础。机电一体化产品中的主功能和构造功能，往往是以机械技术为主实现的。 3、什么是计算机与信息处理技术？ 信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储和输出技术，它们大都倚靠计算机来进行，因此，计算机技术和信息处理技术是密且相关的。计算机技术包括计算机硬件技术和软件技术、网络通信技术、数据库技术等。机电一体化系统中主要用工业控制机（包括PLC，单片机等）进行信息处理。机电一体化产品中，计算机和信息处理装置指挥整个产品的运行。 4、什么是自动控制技术？ 自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定规律运行。自动控制技术的范围很广，包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制、自适应控制等，在实际运用中越来越多地与计算机控制技术联系在一起，成为机电一体化中十分重要的关键技术。 5、什么是传感与检测技术？ 传感与检测技术是机电一体化的关键技术，他将所测得的各种参数如：位移、位置、速度、加速度、力、温度等和其他形式的信号等转换为统一规格的电信号输入到信息处理系统中，并由此产生出相应的控制信号，以决定执行机构的运动形式和动作幅度。传感器检测的精度、灵敏度和可靠性将直接影响到机电一体化的性能。 6、什么是执行与驱动技术？ 执行与驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等多种类型，机电一体化产品中多采用电动执行元件；驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路，目前多采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。 执行原件一方面通过电器接口与微型机相连，以接收微型机的控制指令；另一方面又通过机械接口与机械传动和执行机构相连，以实现规定的动作。因此，执行与驱动技术是直接执行操作的技术，对机电一体化产品的动态性能，稳态精度、控制质量等具有决定性的影响。 7、什么是机电一体化总体设计技术？ 系统总体技术是一种从整体目标出发，用系统工程的观点和方法，将系统总体分解成相互有机联系的若干功能单元，并以功能单元为子系统继续分解，直至找到可实现的技术方案，然后再把功能和技术方案组合成总体设计方案，形成经过分析、评价和优选的综合应用技术。 系统总体设计技术包含内容很多，其中接口技术是重要内容之一。接口技术将机电一体化产品的各个部分有机连成一体。 8、什么是温度传感器？分为几类？ 温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置，用于测量温度和热量，也叫做热电式传感器。一般分为两大类：接触式和非接触式。 9、什么是光栅？常见的光栅有几种？ 光栅是一种高精度的直线位移传感器，光栅是通过在玻璃或金属基体上均匀刻划很多等节距的线纹而制成的。常见的光栅种类有透射光栅、反射光栅和定向光栅。 10、什么是电阻应变计？ 电阻式应变计是根据应变——电阻效应，将被测件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件，除直接作为应力、应变测量传感器外，还可以与弹性元件组合构成力、压力、称重、位移、扭矩、振动、加速度等多种专用式传感器。 1
1、机电一体化的概念： 机电一体化又称机械电子学，它是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、计算机信息技术、自动控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门的科学技术。机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化系统两方面的内容。典型的机电一体化系统有数控机床、工业机器人、汽车等。 2、机和电的关系： 在机电一体化系统中，“机”指机械部分，包括结构、执行机构、传感器机构等。“电”指电子部分，包括控制电路和电气连线等。二者关系是，“机”是基础，“电”是核心。机电系统在电的控制下，协调各机械部件(传感器、电机、结构等)完成各种指令及功能。 3、机电一体化的范畴：凡是由各种现代高新技术与机械和电子技术相互结合而形成的各种技术、产品以及系统都属于机电一体化的范畴 4、机电一体化的发展趋势： 1）性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。 2）功能上，向小型化、轻型化、多功能化方向发展。 3）层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。系统结构采用采用开放式和模式化的总线结构，并具有强大的通讯功能，如RS232、RS485、CAN等。 4）机电一体化单元向模块化方向发展，利用标准模块解决系统集成中的不匹配、不兼容问题。 5）机电一体化产品向网络化方向发展，基于网络的各种远程控制和监视意义重大。 6、机电一体技术的主要特征 1）整体结构最优化。在设计机电一体化系统时，综合运用机械、电子、硬件、软件等各种知识和理论，实现系统优化。 2）系统控制智能化。机电一体化系统具有自动控制、自动检测、自动信息处理、自动诊断、自动记录、自动显示等功能。 3）操作性能柔性化。通过软件和程序实现对系统机构的控制和协调。操作流程通过软件设定，灵活、方便。 7、机电一体化的目的功能：
《机电一体化技术基 础》 课程标准江苏联合职业技术学院
机电一体化技术基础》课程标准 （80 学时 ） 一．课程概述 一）课程性质 本课程是高等职业教育机电一体化专业《机电一体化技术》模块中的综合化基础课程。 二）课程基本理念 根据本课程在专业教学中的作用， 围绕本专业的培养目标， “以就业为导向， 以能力为 本位”的教学理念为指导，注重与实践相联系，以实用为主、够用为度展开设计。 三）课程设计思路 课程结构与内容根据高职教育特点， 面向机电类企业， 围绕常用的机电设备的结构原理 及应用展开，可操作性强。课程主要内容包括：机电一体化技术的发展，系统的组成及其原 介绍，为学生今后的专业学习和发展服务。 二．课程目标 一）总目标 使学生对所学习的专业有个总体了解和掌握， 明 确机电一体化专业的概念和内容， 为学 生后续的学习和将来的工作打好基础。 二）具体目标 1. 通过介绍和观察体会，懂得“机电一体化”的内涵， 同于传统的“机”和“电” 。 2. 掌握“机电一体化”系统的组成及其工作原理。 3. 了解“机电一体化”技术中包含的机械、自动控制、 4. 了解机电一体化系统的控制方式及其应用特点。 5. 了解“机电一体化”技术人员的主要任务及所应具备的基本技能。 三．课程内容与要求 第一章 导论 教学目标：掌握机电一体化的概念、技术体系的组成及其发展前景。 考核方式：采用教师评价和学生自评的评价方法。 第一节 概述 知识要点： 掌握机电一体化的基本概念， 了解机电一体化系统的构成以及机电一体化的 理，机械和电子技术基础知识， 自动控制理论简介， 数控机床， 工业机器人， 自动生产线等。 课程教学把提高学生的职业能力放在突出的位置， 与实践密切相联， 注重新知识、 新技术的 它是“机”与“电”的有机融合，不 电机等技术基础知识。
宜宾职业技术学院 《典型机电一体化控制系统分析与设计》 试题库 课程代码：1311303S 课程性质：专业必修课 适用专业：机电一体化技术 学分：4 负责人：温洪昌 参与人：杨阳熊平 二0一五年三月
典型机电一体化控制系统分析与设计知识点 课程试题库规划（B类） 专业：机电一体化课程：典型机电一体化控制系统分析与设计负责人：温洪昌课程类别：B类
主要知识点1：一个机电一体化系统组成结构划分(103) 一、选择题 1、一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：（）。 A 机械本体 B 动力与驱动部分 C 执行机构 D. 控制及信息处理部分 【代码】10341018 【答案】A、B、C、D 2、机电一体化系统（产品）开发的类型（）。 A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D 其它 【代码】10331028 【答案】A、B、C 3、机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法（）。 A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它 【代码】10331038 【答案】A、B、C 4、机电一体化的高性能化一般包含（）。 A高速化 B高精度 C高效率 D高可靠性。 【代码】10341048 【答案】A、B、C、D 5、抑制干扰的措施很多，主要包括（）。 A屏蔽 B隔离 C滤波 D接地和软件处理等方法【代码】10341058 【答案】A、B、C、D 6、柔性制造系统的英文缩写是（）。 A FMS B CIMS C CAPP D MEMS 【代码】10311068 【答案】A 7、微电子机械系统的英文缩写是（）。 A FMS B CIMS C CAPP D MEMS 【代码】10311078
第一章绪论 ●机电一体化是指机械装置和电子设备适当地组合起来，构成机械产品或机电一体与机信一体的新趋势。 ●机电一体化是把机械学和电子学有机地结合起来，提供更加优越技术的一种技术。 ●机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。机电一体化的目的是使产品具有多功能、高效率、高智能、高可靠性，同时又能节省材料、省能源，使产品向轻、薄、细、小、巧的方向发展，以不断满足人们生活的多样化要求和生产的省力化，自动化需求。 机电一体化基本结构要素：
1．机械本体包括机身、框架机械联接等在内的产品支持结构属于基础部分，实现产品的构造功能。 2．动力源向系统提供能量，并将输入的能量转换成需要的形式，实现动力功能。 3．检测与传感装置包括各种传感器及其信号检测路，用于对产品运行时的内部状态和外部环境进行检测，提供运行控制所需的各种信息，实现计测功能。4．控制与信息处理装置主要是指由计算机及其相应硬、软件所构成的控制系统。 5．执行机构包括机械传动与操作机构，在控制信息作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。是机电一体化产品中最重要的组成要素之一。 机电一体化产品可划分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。1．功能附加型产品：主要特征是在原有机械产品基础上，采用微电子技术，使产品功能增加和增强，性能得到适当的提高。经济型数控机床、电子秤、数显量具、全自动洗衣机等都属于这一类机电一体化产品。 2．功能替代型产品：主要特征是采用电子技术及装置取代原产品中的机械控制功能、信息处理功能或主功能，使产品结构简化，性能提高。柔性增加，如电子缝纫机、自动照相机等用微电于装置取代了原来复杂的机械控制机构；线切割加工机床、激光手术器等则用因微电子技术的应用而产生的新功能，取代了原来机械的主功能。