机电一体化控制技术与系统期末复习
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名词解释1. 测量灵敏度 3. 压电效应动态误差 5. 传感器6、线性度7、伺服控制系统8、三相六拍通电方式9、传感器10、系统精度11.机电一体化12.自动控制13.开环控制系统14.逆变器15. PWM 16柔性制造系统17、静态设计18、系统软件19、感应同步器20 伺服控制21闭环控制系统22 逆变器23 SPWM 24.分辨力25. 永磁同步电动机26. 复合控制器27检测传感器28伺服电动机29静压轴承30静压导轨31屏蔽32 直接存储器存取(DMA)33、中断34、共模干扰35、伺服控制技术36、串行通信37 变频调速38. FMS 39. 响应特性40. 敏感元件41. 压电效应42. 单片机43. I/O接口44. I/O通道45. 并行通信46、伺服控制47、闭环控制系统 48、人机接口填空题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______________________________________________ _______。
《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯,及其对机电⼀体化产品设计的意义? (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些? (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能? (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯? (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些?它们的作⽤如何? (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程? (13)2、产品的性能要求分类有哪些?简要分类说明。
(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容? (14)4、机电产品设计有哪些类型?试简要说明? (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系? (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点? (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容? (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点? (15)10、优化设计的原理⽅法? (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法? (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分? (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么?常⽤⽅法有哪些? (16)3、试述导轨的主要作⽤,导轨副的组成种类及应满⾜的要求? (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些? (16)5、谐波齿轮传动有何特点?基本组成有哪些部件? (16)6、什么是低速爬⾏?造成的原因是什么? (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点? (16)1.某交流感应电动机,正常⼯作时实际转速1350r/min,电源频率50Hz,其转差率是多少? (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动,已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5,2/4相步进电机的步进⾓为1.8°,半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少? (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法? (17)4、对电机进⾏闭环控制中,适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么?跟踪型PWM有何特点? (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点? (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的? (17)7、液压调节系统有哪些? (17)8、开环控制系统中,多采⽤什么类型驱动电机?有什么特点? (17)9、液压伺服有何特点? (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统,已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1=800N,最⼤加速度为8m/s2,丝杠直径为d=20mm,导程t=5mm,齿轮减速⽐为i=6,总效率为?=30%,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动⼒矩。
《机电一体化系统》考试复习题选择题:1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变3.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类:外循环插管式和( )A.内循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环反向器式4.某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度是( )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速( )A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压6.电压跟随器的输出电压( )输入电压。
A.大于B.大于等于C.等于D.小于7.某4极交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为0.02时,其转速为( )A.1450[r/min]B.1470[r/min]C.735[r/min]D.2940[r/min]8.右图称( )A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性9.计算步进电动机转速的公式为( )A. B.T sm cos C. D. 180°-10.一般说来,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t s( )A.增大B.减小C.不变D.不定11.已知f(t)=a+bt,则它的拉氏变换式为( )A.+bB.C.D.12.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( )使得它们同步协调到达目标点。
A.位置和加速度B.速度和加速度C.位置和速度D.位置和方向13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为( )A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.累计式定时器工作时有( )A.1个条件B.2个条件C.3个条件D.4个条件13.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为()等方面。
机电一体化复习题库(含答案)一 名词解释1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、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,以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。
2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。
4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。
5 SPWM 是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形。
6 它是把组成微机的CPU 、存储器I/O 接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
7 I/O 接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
8 I/O 通道也称为过程通道。
它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
9 串行通信是数据按位进行传送的。
在传输过程中,每一位数据都占据一个固定的时间长度,一位一位的串行传送和接收。
串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。
10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换(DMA )而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。
光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。
当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N ,则可测出转速为Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数;n ——转速(r /min);t ——测量时间(s)。
2. 可编程控制器有两种基本的工作状态,即运行(RUN)和停止(STOP)状态。
不管是在哪种状态,PLC都是反复不断地重复进行,直至PLC停机。
机电⼀体化复习题含答案⼀、名词解释1、机电⼀体化:机电⼀体化技术综合应⽤了机械技术、微电⼦技术、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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统⼯程技术。
2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是由两台或两台以上加⼯中⼼或数控机床组成,并在加⼯⾃动化的基础上实现物料流和信息流的⾃动化。
3、传感器:传感器适机电⼀体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的⾮电量转换成电量,对系统运⾏中所需的⾃⾝和外界环境参数及状态进⾏检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。
4、伺服电动机:伺服电动机⼜称控制电机,其起动停⽌、转速或转⾓随输⼊电压信号的⼤⼩及相位的改变⽽改变。
输⼊的电压信号⼜称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动⼯作机构完成所要求的各种动作。
5、感应同步器: 感应同步器是⼀种应⽤电磁感应原理制造的⾼精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别⽤作检测直线位移和转⾓。
6、⼈机接⼝:⼈机接⼝(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进⾏信息交换的接⼝,主要完成输⼊和输出两⽅⾯的⼯作。
7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是⼀种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核⼼,把⾃动化技术、计算机技术、通信技术融为⼀体的新型⼯业⾃动控制装置,⼴泛应⽤在各种⽣产机械和⽣产过程的⾃动控制中。
8、变频器:变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤将⼯频电源变换为另⼀频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提⾼运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。
9、通信协议:通信协议是指通信双⽅就如何交换信息所建⽴的⼀些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应⽤何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输⽅式等。
一、单项选择题 考10题20分1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪,其产生的年代为 ( A )A .70年代 B.50年代 C.40年代 D.80年代 2. “机电一体化”在国外被称为( C )A .Machine B.Electronics C.Mechatronics D.A 和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是( D )A .提供动力B.传递运动C.传递动力 D.A 、B 和C 4. 时域函数αt e -=f(t)的拉普拉斯变换为( C )A .s1 B.αα+sC.α+s 1 D.α15. 在同步齿型带传动中,同步带的齿形为( A ) A .梯形 B.矩形 C.渐开线 D.摆线 6. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 ( A ) A .机械特性 B.调节特性 C.力矩特性 D.转速特性7. 在滚珠丝杠副中,预紧调整是为了消除其( B ) A .径向间隙 B.轴向间隙 C.预应力 D.A 和B 8. 在交流伺服电机中,控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是(D )A .60°B.45°C.0°D. 90° 9. 若x 为传感器的输入量,y 是其输出量,则传感器的灵敏度为( C )A .yxB.yx ∆∆ C.xy ∆∆ D.xy10. 在滚珠丝杠副中,公式IEMl ES Pl L π2200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的( A ) A .刚度 B.强度 C.塑性变形 D.疲劳点蚀 11. 在可编程控制器的编程中,同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为 ( B ) A .2 B.1 C.3 D.4 12. MCS —51的每个机器周期包含状态周期数为( D )A .12 B.24 C.10 D.6 13.在滚珠丝杠副JB3162.2-91的标准中,最高的精度等级是 ( A ) A .1级 B.10级 C.7级 D.C 级 14. 在可编程控制器梯形图的编程中,继电器线圈左侧触点的数目为( D )A .0B.>3C.<2D.≥115. 光栅式位移传感器的栅距W 、莫尔条纹的间距B 和倾斜角θ之间的关系为 (A )A .θWB≈B.θWB >C.θWB <D.θWB 5.1≈16. 差动变压器式电感传感器属于( C )A .涡流式 B.自感型 C.互感型 D.可变磁阻式17. 结构设计中力流变化急剧的地方说明其应力集中( B ) A .平缓 B.严重 C.不存在 D.可以消失 18. 在自动控制系统中,伺服电机通常用于控制系统的( B ) A .开环控制 B.C 和D C.全闭环控制 D.半闭环控制 19. 在光栅式位移传感器中,莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成( A )A .90° B.0° C.45° D.60° 20. 在同步齿型带传动中,节线的长度在工作过程中( A ) A .不变B.变长C.变短D.几乎不变1. Mechatronics 是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是 ( B )A .机械学与信息技术B.机械学与电子学C.机械学与自动化技术D.机械学与计算机 2. 计算机集成制造系统包括( D )A .CAD 、CAPP 、CAM B.FMS C.计算机辅助生产管理 D.A 、B 和C3. 时域函数t t f ωsin )(=的拉普拉斯变换为( C )A .ω+21sB.αω+sC.22ωω+s D.22ω+s s4. 在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力——电压等效法,此时机械系统的阻尼等效于电系统的( C ) A .电容 B.电荷 C.电阻 D.电感5. 周转轮系中的行星轮系和差动轮系的自由度分别为 (A ) A .1,2 B.2,1 C.1,1 D.2,26. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其( B )A .转速特性 B.调节特性 C.工作特性 D.机械特性7. 滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时,螺母上基准点的 ( B ) A .径向位移 B.轴向位移 C.螺旋线长度 D.坐标值 8. 在双波谐波齿轮传动中,通常刚轮与柔轮的齿数差是 ( C ) A .1 B.3 C.2 D.4 9. 谐波齿轮的齿形若为直线齿廓,则其压力角通常为(B ) A .20° B.28.6° C.25° D.15°10. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大,则输出电压与转速 ( B ) A .成反比 B.成正比C.成平方关系 D.成指数关系11. 在MCS —51中,MOV 指令用于访问( B )A .内部程序存储器 B.内部数据存储器 C.外部数据存储器D.外部程序存储器12. 在两级齿轮传动中,若传动比的分配方案是21i i =,则其遵循的原则是( A )A .重量最轻B.等效转动惯量最小 C.输出轴转角误差最小 D.加速度响应最快13. 谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的( B ) A .中心轮 B.行星轮 C.系杆 D.B 和C 14. 在MCS —51单片机中,用于对外部程序存储器读的信号是( A ) A .PSEN B.RD C.WR D.ALE15. 步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的( A )A .0.5倍B.2倍C.0.25倍D.不变 16. 在槽轮机构中,反应槽轮运动时间与静止时间之比的时间常数t K 为(C )A .24+=Z K tB.231+-=Z K tC.241+-=Z K tD.ZK t 4=17. 传感器在零输入状态下,输出值的变化称为传感器的 ( C )A .线性度 B.精确度 C.零漂 D.分辨率 18. 在自动控制系统中,步进电机通常用于控制系统的( C ) A .半闭环控制 B.闭环控制 C.开环控制 D.前馈控制 19. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度,滚珠丝杠副在使用之前应该进行( B )A .调整径向间隙B.预紧C.预加载荷D.表面清洗20. 感应同步器可用于检测( D )A .位置 B.加速度C.速度D.位移一.选择题1. 通过计算机网络,将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造,统一连接成一个大系统称为 ( B ) A. 顺序控制系统 B. 计算机集成制造系统 C. 柔性制造系统 D. 伺服系统2. 描写静态系统的数学模型是 ( A )A. 代数方程B. 微分方程C. 线性方程D. 常系数线性微分方程3.描写动态系统的数学模型是 ( A )A. 微分方程B. 代数方程组C. 常系数线性微分方程组D. 以上答案都不对4. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数的 (A )A. 增加而减小B. 增加而增加C. 减小而减小D. 变化而不变5. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 ( C )A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关6. 某伺服电动机最高大输出转矩为5N ·m ,通过齿轮系5:1减速,可带动 ( A )的最大转 矩负载。
机电一体化复习题附答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题:1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
(×)2 滚珠丝杆不能自锁。
(√)3 无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
(×)4 异步通信是以字符为传输信息单位。
(√)5 同步通信常用于并行通信。
(×)6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
(×)7从影响螺旋传动的因素看,判断下述观点的正确或错误(1)影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差(√)(2)螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素(√)(3)螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素(√)(4)温度误差是影响传动精度的因素(√)三、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是(C)。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为( B )控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用( A )方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为:串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
综合练习(一)一、名词解释(每小题4分,共20分)1. 机电一体化:从系统的观点出发,将机械技术、微电子技术、信息技术、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佳化而建立起来的一门新的科学技术。
2. 传感器:是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置。
3. 伺服控制系统:一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
4. 可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。
二、填空题(每小题1分,共20分)2.伺服系统中,通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比,以提高伺服系统的响应速度。
3.机身结构设计中,肋板的布置形式可分为纵向肋板、横向肋板和斜置肋板三种。
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__20mm__。
5.柔性制造系统可分为四个系统,分别为加工系统、物料系统、能量系统和信息系统。
6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是: 光电隔离,变压器隔离,继电器隔离。
7.工作接地分为__一点接地、多点接地。
8.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__0.02_。
三、选择题(每小题2分,共20分)1. STD总线是一个通用工业控制的多少位微型机总线? ( B )A. 4位B. 8位C. 16位D. 32位2. 加速度传感器的基本力学模型是( A )A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D.3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( C )A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D.4. A/D转换接口属于( B )。
A. 人机接口B. 检测通道C. 控制通道D. 系统间通道5.伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和( D )等个五部分。
A 换向结构B 转换电路C 存储电路D检测环节6.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( B )A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人7.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类:外循环插管式和( B )A.内循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环反向器式8.直流测速发电机输出的是与转速( C )A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压9.具有某种智能功能的工业机器人属于( B )。
机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题:1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
(×)2 滚珠丝杆不能自锁。
(√)3 无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
(×)4 异步通信是以字符为传输信息单位。
(√)5 同步通信常用于并行通信。
(×)6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
(×)7从影响螺旋传动的因素看,判断下述观点的正确或错误(1)影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差(√)(2)螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素(√)(3)螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素(√)(4)温度误差是影响传动精度的因素(√)三、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
A.1<s<2?? ?B.0<s 1C.-1<s<1 ??D.-1<s<03.PWM指的是(C)。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制???? ?D.可编程控制器4. PD称为( B )控制算法。
A.比例????? ?B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用( A )方法实现。
A.插补???? ?B.切割C.画线???? ?D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为:串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
机电一体化复习提纲1. 机械系统和微电子系统有机结合,从而产生新功能和新性能的新产品是机电一体化产品。
机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。
机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。
机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。
机电一体化系统的信息特征(微型化、嵌入式、实时性、分布化)、动力特征(结构分散化、功能智能化)、结构特征(模块化、简单化、高刚度、高精度)。
机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。
2. 机电一体化对机械系统的基本要求是(快、准、稳):快速响应、高精度、良好的稳定性。
为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。
为达到上述要求,主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件;b、缩短传动链,简化主传动系统的机械结构;c、提高传动与支撑刚度;d、选用最佳传动比,尽可能提高加速能力;e、缩小反向死区误差;f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。
机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。
3. 机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等性能要求。
为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,在设计中需满足无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比,为达到这些要求,主要采取①采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件② 缩短传动链,简化传动系统的机械结构③提高传动与支撑刚度④选用最佳传动比,以达到提高系统分辨率、减少到执行元件输出轴上的等效转动惯量,尽可能提高加速能力⑤缩小反向死区误差⑥改进支撑及架体的结构设计以提高刚性、减少震动、降低噪声。
4. 滚珠丝杠螺母副中滚珠循环装置有外循环,内循环。
滚珠丝杠支承方式有单推-单推式、双推-双推式、双推-简支式、双推-自由式。
具有最大刚度的的支承方式是双推-双推式。
5. 滚珠丝杠螺母副中按照滚珠循环方式划分外循环,内循环。
滚珠丝杠螺母副中调整间隙和预紧的方法有垫片调整式(调整垫片来改变轴向力)、双螺母调节式(调整螺母来消除间隙或预紧)齿差调节式(左右螺母外端凸缘制成齿数差1 的直齿圆柱齿轮),原理是什么?滚珠丝杠副的安装方式有单推-单推式(轴向刚度较高、预紧力较大、轴承寿命比双推-双推式低)、双推-双推式(刚度最高、易造成预紧力不对称)、双推-简支式(轴向刚度不太高、预紧力小、轴承寿命较长、适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统)、双推-自由式(轴向刚度和承载能力低、多用于轻载、低速的垂直安装丝杠传动系统),特点分别是什么?滚珠丝杠副的选择方法是结构的选择、结构尺寸的选择(公称直径和基本导出的选择)。
6. 直齿圆柱齿轮侧隙的调整方法有中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向垫片调整法。
要消除齿轮副间隙是因为侧隙会产生齿间冲击,影响传动平稳性、若出现在闭环系统中、则可能导致系统不稳定、使系统产生低频振荡,常用中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向垫片调整法、轴向压簧法等方法消除间隙。
7. 同步带的结构由背带、抗拉层、带齿、包布层部分组成,传动特点是传动比准确、传动效率高、工作平稳、能吸收振动,噪音小、速比范围大、允许线速度高、传动结构紧凑、适合多轴传动。
但中心距要求严格,安装精度要求高,其主要参数有带齿的节距、节径、外径、节线。
8. 间歇传动机构有槽轮机构(结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率较高,加速过程有冲击、不适合高速运动)、棘轮机构(优点是结构简单、运动可靠、缺点是只能进行有级调节、不适合高速传动)、其他间隙运动机构(凸轮式间隙运动机构、不完全齿轮机构)。
9. 导向机构的作用是支撑和限制运动部件按给定的运动要求和运动方向运动。
导轨副的组成主要由运动件和承导件组成及种类有滑动导轨、滚动导轨、液体介质摩擦导轨、弹性摩擦导轨。
导轨的基本要求有导向精度高、刚度好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺好。
滑动摩擦导轨截面的常用形式有V 型导轨、矩形、燕尾型、圆形。
滑动导轨副的组合形式有双三角形、三角形和矩形、三角形和平面导轨。
如何调整导轨副间隙压板法、镶条法。
10. 滚动直线导轨副的结构和工作原理是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖、侧密封端盖等组成P31 。
滚动直线导轨副的类型有滚动体循环式和滚动体不循环式。
静压导轨副的工作原理与特点分别是什么P33 。
11. 什么是电主轴?有哪些部分组成?(是一套组件,包括电主轴、高频变频装置、油气润滑系统、冷却系统、内置编码器和换刀装置)的特点电主轴是耐磨耐热、寿命是传统轴承的几倍、高速。
电主轴需要润滑哪些部分?12. 什么是电主轴的刚度静刚度是主轴抵抗静态外载荷的能力,简称刚度?提高电主轴静刚度的主要措施有a、提高支承刚度、包括增加轴承数量、采用高刚度的轴承和提高轴承预紧力;b 、优化主轴设计,包括尽量缩短前悬伸量,并选择最佳支承跨距,在满足轴承、电机转子等工作性能的前提下,增大主轴直径。
13. 什么是压电效应由于晶体在机械力作下发生变形而引起带电粒子的相对位移,从而造成晶体的总电矩发生变化。
压电式传感器目前多用于测量动态的力或压力。
环形行波电机的工作原理是什么?P40 压电驱动器与超声电机应用领域有航空航天、精密加工设备的进给机构、汽车行业、精密仪器或医疗器械、机器人关节驱动、办公自动化设备、微型机械。
14. 什么是微动机构是一种能在一定范围内精确、微量地移动到给定位置或实现特定进给运动的机构。
微动机构应满足a、低摩擦、高灵敏度,最小移动量达到使用要求;b 、传动平稳、可靠,无空程和爬行,有足够的刚度,制动后能保持稳定的位置;c、有好的动态特性,即相应频率高;d、抗干扰能力强,快速响应性好;e、能实现自动控制;f、良好的结构工艺性的基本要求?微动机构有双螺旋差动式、弹性变形式、热变形式、磁致伸缩式、电致伸缩式等基本类型,工作原理分别是什么?P48-5015. 液压机构与气动机构的特点分别是什么液压:a、在输出同等功率的条件下,机构结构紧凑,体积小,重量轻,惯性小;b 、工作平稳,冲击、振动和噪音都较小,易于实现频繁的启动、换向,能够完成各种旋转运动和各种往复运动;C、操作简单、调试方便,并能在大的范围内实现无级调试,调试可达5000 ;d、可实现低速大力矩转动,无需减速装置。
气压:a、以空气为工作介质,用后可直接排到大气,处理方便;b、动作迅速,反应快,维护简单,不存在介质变质问题,工作环境适应性好,安全可靠性优于液压、电子和电气机构;d、但工作速度稳定性稍差,工作压力低,难以获得较大的输出力;噪声大,要加消声器。
真空发生器的性能指标包括耗气量、真空度、抽吸时间。
常用的气动机构有哪些?16. 机电一体化对控制系统的基本要求有稳定性、快速性、精确性。
机电一体化控制系统的类型有基于PC的控制系统、基于微处理器的控制系统、基于PLC的控制系统、其他控制系统。
各有什么特点?分别应用在什么场合?P65 —6617. 工业控制计算机叫工控机。
工控机的硬件有计算机基本系统和过程I/O 系统。
工控机的接口卡有模拟量输入输出卡(处理模拟信号的输入输出)、数字量输入输出卡(实现各类开关信号的输入输出)、运动控制卡(速度控制、点位控制、电子齿轮)、RS-232/RS-485 模块、CAN总线接口卡,各有什么功能?通常把8位和8位/16位兼容的AT总线称为ISA总线和PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。
PCI总线定义了内存地址空间、I/O地址空间、配置地址空间三种物理地址空间。
工控机的主板类型有长卡和半长卡。
18. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为串行通信和并行通信两种。
串行通信接口除了RS-422还有RS-485和RS-232C。
19. 机电一体化系统设计类型大致可分为开发型设计、适应性设计和变异性设计。
机电一体化系统设计的方法通常有机电互补法、机电结合法和组合法。
20. 机电一体化对控制系统的基本要求是什么?机电一体化系统中的控制系统根据所选用的控制器的不同,一般可分为哪些?21. 根据片内程序存储器的配置上,MCS-51 系列单片机有掩膜ROM 、EPROM 、ROMLess (无片内程序存储器)三种形式。
模拟数据采集系统输入通道的基本构成是传感器、多路模拟开关、放大器、采样保持器、A/D 转换器。
22. 什么叫多路模拟开关?其作用是将多路模拟信号分别与A/D 转换器接通,逐一进行A/D 转换,以达到分时享用A/D 转换器的目的?举例说明多路模拟开关的工作原理?P10223. 采样/ 保持电路的作用是保证转换精度,在A/D 转换的过程中,要求信号的电压保持不变,在A/D 转换完之后,又能跟踪信号电压的变化。
分析采样/ 保持电路工作原理?P10324. 实现A/D转换的方法有计数法、双积分法、逐次逼近法。
25. 根据预先规定好的时间或条件,按照预先确定的操作顺序,对开关量实现有规律的逻辑控制,使控制过程依次进行的一种控制方法叫顺序控制。
顺序控制系统有时间顺序控制系统、逻辑顺序控制系统、条件顺序控制系统。
顺序控制系统有实现方法有a、由继电器组成的逻辑控制系统(机械式开关);b、由晶体管组成的无触点顺序逻辑控制系统(电子式开关);c、可编程序控制器(软件开关);d、由计算机组成的顺序逻辑控制系统。
26. 可编程序控制器有哪些分类方法?具体如何划分?按IO 点规模分类(小型机、中型机、大型机);按结构特点分类(箱体式、模块式、基板式)27. 可编程序控制器的工作机制是周期循环扫描。
可编程序控制器的编程语言有梯形图、指令表、顺序功能图、功能块图、其他高级语言。
PLC中存储器的作业是用于存储、运行系统和用户程序。
28. PLC控制系统与继电器控制系统相比较在性能上比继电器控制系统要优越得多,特别是对工艺的适应性好,可靠性高,设计施工周期短,维护方便,可扩展性好,但价格要高于继电器控制系统?可编程序控制器可以实现开关量的开环控制;模拟量的闭环控制;数字量的智能控制;数据采集与监控;联网、通信及集散控制。
29. 特殊辅助继电器M8000 (运行监控,PLC运行时接通)、M8002 (初始脉冲)、M8011(10ms 脉冲)、M8012(100ms 脉冲)、M8030(使电池欠压灯熄灭)、M8033 (PLC停止时保持输出)、M80334 (禁止全部输出)。
状态继电器的功能是是构成顺序功能图的基本要素,是步进控制简易编程的重要元件,它与STL组合使用。