机电系统设计1

机电毕业设计机电工程是一门建立在机械和电子基础之上的交叉学科，旨在研究机械与电气相结合的系统设计和应用。

机电毕业设计是机电工程专业学生在毕业前完成的一项实践性任务，旨在综合运用所学知识和技能，解决实际工程问题。

机电毕业设计可以包括以下几个步骤：1. 选题：根据实际需求和个人兴趣，选择一项合适的课题进行研究和设计。

可以从实际应用中选择一个机电系统，或者从理论研究中提出一个新的机电设计思路。

2. 文献调研：对于所选题目，进行相关文献查阅和资料收集，了解当前的研究进展和技术发展趋势，为后续的设计提供理论基础和参考。

3. 前期设计：根据选题和文献调研结果，进行初步设计方案的制定。

这包括机械设计、电气设计、控制系统设计等。

合理确定系统参数和设计要求，进行初步的系统分析和计算。

4. 设计实施：根据前期设计方案，进行具体的设计实施。

这包括机械零部件的设计、电气元件的选型和配装、控制系统的编程和调试等。

5. 系统集成：对设计完成的机电系统进行集成和测试。

对机械部件进行装配、调试，对电气系统进行连线和调试，最终形成完整的机电系统。

6. 实验或仿真验证：通过实验或仿真验证设计效果和性能。

可以利用实验台或仿真软件进行系统的测试和分析，检验设计的可行性和优化空间。

7. 结果分析和总结：根据实验或仿真结果，进行结果分析和总结，评价设计方案的有效性和可行性。

结合前期的文献调研和设计目标，对设计的优缺点进行评估。

8. 撰写毕业设计报告：根据以上步骤，撰写毕业设计报告。

报告应包括选题背景、设计目标、设计思路、实施过程、实验分析和总结等内容。

同时，还需要对参考文献进行详细的引用和注释。

以上是一般机电毕业设计的基本步骤，具体的设计内容和步骤会根据不同的选题要求和学校的教学安排有所不同。

在整个设计过程中，要注重理论与实践的结合，注重创新和实用性的结合，力求达到理论和技术水平的提高。

《机电一体化系统设计基础》形成性考核册1、2、3、4参考答案(中央电大形成性考核册)判断题（正确的打√，错误的打×）电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具特性的物质。

（×）统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技法论。

（√）息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分术。

（√）动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地定的规律运行。

（×）品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

（×）减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（×）动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（×）闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（×）行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

（×）滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

（√）采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自侧隙。

（√）×采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客场需求能力。

（√）×单选题以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。

游标卡尺B．电话自动洗衣机 D．非指针式电子表提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。

增大系统刚度B．增大系统转动惯量增大系统的驱动力矩D．减小系统的摩擦阻力程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，则其折算到丝等效转动惯量为（B ）kg·mm2。

《机电一体化系统设计基础》计分作业11.采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求的能力。

（错）2.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（错）3.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（错）4.齿轮传动系统中各级传动比的最佳分配原则中等效转动惯量最小原则是使所设计的齿轮传动系统换算到该齿轮传动系统输出轴上的等效转动惯量为最小。

（错）5.齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频震荡。

（对）6.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（错）7.系统的静摩擦阻尼越大，使系统的回程误差增大，定位精度降低。

（对）8.机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。

（对）9.自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。

（错）10.在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以1~5倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（对）11.导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，则其转动惯量为（B）kg·mm2。

选择一项：A.48B.1200C.480D.12012.对于机电一体化系统的齿轮传动，采取下列哪种方法是来消除齿侧间隙，使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙？（B）选择一项：A. 偏心套调整法B. 轴向压簧错齿调整法C. 轴向垫片调整法D. 薄片错齿调整法13.以下产品属于机电一体化产品的是（B）。

杭州项目机电系统设计注意事项结合陆家嘴大厦与新鸿基淮海路项目的机电系统，杭州项目在前期设计时要注意如下事项1：考虑大型机电设备调运及以后机电设备更换维修通道。

2：货梯井道或货梯要考虑以后的大型设备运输。

3：要综合考虑设备机房的面积，要从施工作业面、隔音措施、设备管线布置上统筹考虑等。

4：由于1#楼是自用要适当放大租户冷却水容量，其它2#、3#楼按标准设计。

5：冷冻机房及水泵房应设置排水沟。

标准层空调机房设置地漏且地漏位置要适当，注意避免设置在电气设备上方。

6：柴发机房日用油箱处要设置油沟管槽，门口设置上翻挡水墙等。

7：变电站、消控中心、电梯机房等需要设置独立的空调系统，不与大厦的中央空调系统合用，电梯机房内避免空调水管接入。

8：由于1#楼属于银行自用，机电配置标准适当提高，强电负荷按照120KVA/M2。

9：电梯基坑旁的排水井深度要大于基坑的深度，便于自动排水。

10：屋顶防雷天线位置不能影响擦窗机臂的转弯半径。

11：消火栓箱中要考虑排水地漏。

12:核心筒中的电梯逃生门不能高于地面500MM。

13：卫生间内安装热水器，且安装位置不能与用水点距离太远。

14：室外油罐不能自埋，要在四周做结构混凝土墙体，便于以后维修。

15：电梯井道中不能走与电梯无关的管线。

16：室外水景设置循环泵及过滤系统。

17：在办公区域预留卫生间给排水立管，方便日后租户自己接驳。

18：室外泛光照明系统埋设灯具要考虑防水。

19：生活给水系统使用铜管。

20：客梯外招按钮及到站指示灯要装在租客容易看到的地方。

21：手动排烟阀控制箱要安装在公共区域。

22：幕墙泛光照明系统要集成在BMS系统，手动控制开关安装监控中23：变电站房上方避免设置设置卫生间或厨房。

24：标准层采用VAV空调系统吊顶回风时，独立办公室隔墙板不能到结构楼板，否者会影响空调效果。

25：公共区域走廊、电梯厅等要有适当的检修口，以方便吊顶内设备检修。

26：卫生间内应设置空调。

1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D ）。

2. STD 总线属于什么接口类型?（A ）3. RS232C 属于什么接口类型？（C ）4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。

（B ）5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之一是（D ）。

6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。

7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）。

8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D ）。

9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）。

10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）。

11. 机电一体化技术是以（C ）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术 12. 以下哪项不属于概念设计的特征。

（A ）13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用是（C ）。

14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的作用是（B ）。

15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C ）。

16. 机电一体化现代设计方法不包括（A ）。

17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，它是由以下哪种传动演变而来的。

（ C ）18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（ A ）19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是（ A ） 20. 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按（ D ）设计的传动链。

21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ）22. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一种方法精度高，结构复杂。

（ B ） 23. 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 ） 24. 在滚珠丝杠副中，公式IE Ml ES Pl L π200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的 （ A ）25. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中 （ A ） 26. 滚珠丝杠副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 ） 27. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i i =，则其遵循的原则是（ D ） 28. 当刚轮固定，柔轮输出，波形发生器输入时，谐波齿轮可实现（B ）传动。

机电一体化系统设计第四版课程设计1. 课程设计背景及目的机电一体化系统是现代制造业中常用的一种技术。

它将机械、电气、电子、传感器等多个领域的技术融合在一起，实现了自动化、智能化、高效率、高精度的生产流程。

在工业生产中具有广泛的应用前景。

本课程设计旨在通过设计机电一体化系统，让学生深入了解机电一体化技术，掌握机电系统的设计原理与方法，培养学生的机电一体化系统设计能力和实践能力。

2. 设计要求2.1 设计目标设计一个具有自动化、智能化、高效率、高精度的机电一体化系统，要求满足以下功能：•具有自动化控制系统，能够自动完成生产流程；•具有各种传感器、执行器等控制设备，能够实时获取生产状态信息并进行控制；•具有高精度的精确控制能力，能够保证生产质量和效率。

2.2 设计内容•机械设计：设计一个包含多个部件的机械系统，实现物料转移、加工、成品分离等操作。

根据机械系统的功能需求，设计适当的运动轨迹、速度、力学参数等。

•电气设计：设计配备各种传感器、执行器等设备的电气控制系统，实现对机械系统运动、物料流动等各方面的控制。

电气设计需要综合考虑各种因素，如噪声、电磁兼容性、安全可靠性等。

•控制系统设计：设计机械控制系统和电气控制系统的集成控制器，实现对整个机电系统的自动化控制。

控制系统需要具有高精度、高响应、高鲁棒性等特点，能够保证生产过程的稳定性和效率。

2.3 设计要求•机械系统应具有适当的小型化性质，易于搬运和维护；•电气系统应具有良好的隔离性，保证安全和避免电磁干扰；•控制系统应具有高可靠性，能够保证生产过程的稳定性和效率。

3. 设计步骤3.1 设计方案确定根据设计要求，确定机械系统、电气系统和控制系统的整体方案，包括机械系统的结构布局、传动链设计、电气系统的元件选型、电路设计和控制系统的算法设计等。

3.2 细节设计在确定了整体方案后，对各个系统进行细节设计，包括机械系统的部件设计、电气系统的布线设计、控制系统的编程等。

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。

（×）2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。

（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。

（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。

（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

（√）11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。

（√）×12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。

（√）×二、单选题1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。

A．游标卡尺 B．电话C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。

《机电一体化技术》试卷及答案（一）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( )A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 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( )A. 单片机B. 2051C. PLCD. DSP5、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（）等个五部分。