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机电一体化复习内容第一篇：机电一体化复习内容第一章绪论1、机电一体化系统的基本功能要素有哪些？功能各是什么？(1)、机械本体其主要功能是使构造系统的各子系统，零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定位置上，并保持特定的关系。
(2)、动力单元按照机电一体化系统控制要求，为系统提供能量和动力，以保证系统正常运行。
(3)、传感检测单元对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到控制信息处理单元，经过分析处理产生相应的控制信息。
(4)、执行单元根据控制信息和指令完成所要求的动作。
(5)、驱动单元在控制信息作用下，驱动各执行机构完成各种动作和功能。
(6)、控制与信息处理单元将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的的运行，并达到预期的性能。
(7)、接口将各要素或子系统连接成一个有机整体。
2、机电一体化的相关技术有哪些？①机械技术②检测传感技术③信息处理技术④自动控制技术⑤伺服驱动技术⑥系统总体技术第二章机械系统设计1、分析各种机械特性对系统性能是如何影响的。
答：摩擦（稳态精度、低速爬行原因）、阻尼（欠阻尼、阻尼比不同时的影响）、间隙（G1—G4）、转动惯量（过大、过小）。
Ⅰ、摩擦特性对性能的影响分析（1）引起动态滞后和稳态误差，如果系统开始处于静止状态，当输入轴以一的角速度转动时,由于静摩擦力矩T的作用,在一定的转角θi范围内, 输出轴将不会运动,θi值即为静摩擦引起的传动死区。
在传动死区内,系统将在一段时间内对输入信号无响应,从而造成误差。
（2）引起低速抖动或爬行—导致系统运行不稳定当输入轴以恒速ω继续运动后,输出轴也以恒速ω运动, 但始终滞后输入轴一个角度θss,（θss为系统的稳态误差）。
Ⅱ阻尼（1）当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
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。
机电一体化复习资料第一篇：机电一体化复习资料一.概论1.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。
其包含的技术：（1）检测传感技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）伺服驱动技术（5）精密机械技术（6）系统总体技术2.机电一体化系统由机械系统（机构）信息处理技术（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（如动力机）五个子系统组成。
3.伺服系统：全闭环（通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统）、半闭环、开环。
4.广义的接口功能有两种：一是变换调整；另一种是输入/输出。
5.（1）机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合法、组合法。
其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统（产品）。
（2）机电一体化系统的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计。
复习题：一.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？1.控制器【控制（信息存储、处理、传送）】2.检测传感器【计测（信息收集与交换）】3.执行元件【驱动（操作）】4动力源【提供动力（能量）】5.机构【构造】二.工业三要素指的是什么？P7物质、能量和信息。
三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换（加工、处理）功能2.传递（移动、输送）功能3.存储（保持、和蓄、记录）功能。
第二章1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。
就是说响应要快，稳定性要好。
2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。
3.传动机构不断适应新的技术要求（1）精密化（2）高速化（3）小型轻量化。
4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，基本传动形式有四种类型：（1）螺母固定、丝杠转动并移动（2）丝杠转动，螺母移动（应用最多）（3）螺母转动，丝杠移动（4）丝杠固定，螺母转动并移动。
《机电一体化系统设计》试题及答案一、填空(每空2分，共20分)1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成。
3．在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守原则。
4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成。
5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度。
二、简答题(每题4分，共20分)1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?2．机电一体化相关技术有哪些? 3．转动惯量对传动系统有哪些影响?4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。
5．简述A／D、D／A接口的功能。
三、分析题(20分)1．已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素?2．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?四、计算题(24分)1．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＝1000N，最大加速度为10m／s2’，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为ŋ=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。
2．已知某工作台采用直流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，要求工作台位移的测量精度为o．005mm(忽略齿轮和丝杠的传动误差)。
(1)试采用高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数‘(2)若将传感器与丝杠的端部直接相连，n。
=500脉冲／转的旋转编码器是否合用。
五、综合题(16分)已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示，确定整系统的控制方案、画出控制系统原理图。
(至少提出两个方案)答案及评分标准(供参考)一、填空[每空2分，共20分)1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。
可编辑修改精选全文完整版作业一1直线运动导轨的基本形状有（）。
(A)燕尾形(B)圆形(C)矩形(D)三角形[参考答案：ABCD] 分值：52机电一体化的基本要素有机械本体（）等组成。
(A)动力与驱动部分(B)传感测试部分(C)控制及信息处理(D)执行机构[参考答案：ABCD] 分值：53步进电机的特点（）。
(A)输出角与输入脉冲严格成比例(B)存在失步(C)转子惯量小(D)无误差累积[参考答案：ABCD] 分值：54导轨常用的材料有（）。
(A)铸铁(B)钢(C)有色金属(D)塑料[参考答案：ABCD] 分值：55滚珠丝杆的外循环可分为（）。
(A)端盖式(B)插管式(C)浮动式(D)螺旋槽式[参考答案：AB] 分值：56滚珠螺旋传动特点（）(A)运动精度高(B)运动效率高(C)能自锁(D)具有传动的可逆性[参考答案：ABCD] 分值：57微机控制系统的基本功能（）。
(A)与机电部件的接口功能(B)对控制软件运行的支持功能。
(C)实时信息转换与控制功能(D)人机交互功能[参考答案：ABCD] 分值：58机电一体化系统的设计方法（）。
(A)整体设计法(B)取代法(C)组合法(D)变参数设计[参考答案：ABC] 分值：59模拟信号采集通道一般由（）等组成。
(A)传感器(B)A/D(C)调理电路(D)S/H[参考答案：ABCD] 分值：510微处理器的总线有（）。
(A)控制总线(B)数据总线(C)地址总线(D)状态总线[参考答案：ABC] 分值：511多级齿轮副或蜗轮蜗杆等其它传动机构组成传动链的级数和各级传动比的分配原则（）。
(A)输出轴转角误差最小原则(B)等效转动惯量最小原则院(C)转速最快原则(D)质量最小原则[参考答案：ABD] 分值：512伺服系统主要由被控对象、（）组成。
(A)测量与反馈元件(B)调节元件(C)执行元件(D)比较环节[参考答案：ABCD] 分值：513机电控制系统由（）组成。
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。
《机电一体化系统设计基础》期末复习一．单选题1.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。
A. 自动化B.微电子 C 机械 D.软件2. 导程Lo = 8 mm 的丝杠的总质量为6kg ，标称直径为4 0 mm ，则其转动惯量为(A)kg. mm2A.1200B.480c. 120D.483. 某机电一体化系统需要消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取(D)调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。
A.偏心套B. 轴向垫片 c. 薄片错齿 D. 轴向压簧错齿4. 下列哪项指标是传感器的动态特性? (D )。
A. 量程B.线性度 c.灵敏度D. 幅频特性5. 在开环控制系统中，常用(B )做驱动元件。
A. 直流伺服电动机B. 步进电动机C. 同步交流伺服电动机D. 异步交流伺服电动机6. HRGP-1A 喷漆机器人中的旋转变压器属于系统中的(B )。
A. 能游、部分B.传感部分C. 控制器D.执行机构7.机械系统的刚度对系统的动态特性主要影响表现为(B )等方面。
A. 固有频率、响应速度、惯量B. 固有频率、失动量、稳定性C. 摩擦特性、响应速度、稳定性D.摩擦特性、失动量、惯量8. 多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按(C )设计的传动链。
A. 最小等效转动惯量原则B. 输出轴的转角误差最小原则c.重量最轻原则(小功率装置)D.重量最轻原则(大功率装置)9. 幅频特性和相频特性是模拟式传感器的(B )。
A.静态特性指标B.动态特性指标C.输人特性参数D.输出特性参数10. 半闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的(D)。
A. 回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度B. 传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度c.回程误差和传动误差都不会影响输出精度D. 回程误差和传动误差都会影响输出精度11. 步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的(B )来实现的。
《机电一体化系统设计》复习题一、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。
<5021>《机电一体化系统设计》【考试形式】书面闭卷考（学生需要自带2B 铅笔，填涂答题卡） 【考试时间】90分钟 【考试题型】1、 选择题（每题2分，共30分）2、 判断题（每题2分，共20 分）3、 填空题（每题2分，共16 分）4、 简答题（每题8分，共24 分）5、 计算题（每题10分，共10分）【考试题库】、选择题（考15题，一共30 分）A. 固有频率越咼振动越大 B .固有频率越咼刚度越小 C.固有频率越高质量越大D.防止在调控范围内发生共振6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。
A. 手机 B.电磁炉 C.高级轿车 D.投影仪1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D )。
2. 3. 4. A.工业机器人B.打印机C.空调D. 电子计算机STD 总线属于什么接口类型？（ AA.智能接口B.无源接口C. 有源接口D. 零接口RS232C 属于什么接口类型？ （ CA.机械接口B.物理接口C. 信息接口D. 环境接口以下哪项不属于机电一体化的发展方向。
A. 高精度B. 机械化C. 模块化D. 网络化5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之D )。
7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）A. 提高控制精度B.检测末端行为的传感器不成熟C.节省能源D.减轻重量8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D）0A. 工业机器人体积小，不需长传动链B. 运行速度慢，减速比小C. 各自由度协调运动靠机械传动实现D. 伺服驱动变速、每个自由度单独驱动与多自由度软件控制协调9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）oA. 机电一体化方法B.机电一体化工程C.微机电一体化D.机械电气化10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）oA.检测控制一体化B.机电液一体化C.机电仪一体化D.光机电一体化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A.自动化B.微电子C.机械D.软件12. 以下哪项不属于概念设计的特征。
中国石油大学（北京）远程教育学院《机电一体化系统设计》期末复习题第一章绪论判断（A对，B错）1.工业三要素是资金、人才、技术。
2.机电一体化系统的执行机构功能是主操作功能。
答案：B A单选1、机电一体化系统机械本体的功能是（）A执行机构B动力源C固定其它部件D主操作功能2、下列哪一项是机电一体化的特性。
A装置的控制属于强电范畴B自动信息处理C支撑技术是电工技术D以机械联结为主3、机电一体化系统的主要构成装置不包含以下哪一项（）A电子装置B控制装置C驱动装置D机械装置答案：C B A问答题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？1)对机器或机组系统运行参数进行巡检传感或控制2)对机器或机组系统工作程序的控制3)用电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构4)节约材料5)节能降耗对机电一体化产品设计的意义表现在：功能模块化；封装模块化；电路（板）器件微型化；可靠性高；抗干扰能力强；结构一体化；机电产品体小、性优、价廉。
2、机电一体化系统的主功能组成是那些？物质、能量、信息（工业三要素）的变换（加工处理）、传递（移动、输送）、储存（保持、积蓄、记录）3、机械电气化与机电一体化的区别机械电气化–很少考虑电器与机械的内在联系；根据机械要求选用电气传动–机械电气界限分明，以机械联结为主，装置是刚性的–装置的控制属于强电范畴，支撑技术是电工技术（电磁学，输配电）机电一体化产品的新功能、智能化进步：自动检测，自动显示，自动记录，自动信息处理，自动调节控制，自动诊断，自动保护4、简要说明机电一体化系统组成要素及其功能？五个方面，各组成及功能分别是：机械本体(构造功能:固定其它部件)；执行机构(主操作功能)；驱动部件(动力功能)；传感部件(信息检测)；控制部分(信息处理及控制)56、机电一体化的关键支撑技术有哪些？它们的作用如何？系统论、信息论、控制论是理论基础和方法论，具体来说有六个方面的关键技术：检测传感技术：是自动化、智能化、闭环控制基础信息处理技术：控制的基础,处理速度,可靠抗干扰自动控制技术：核心是计算机控制,关系着系统的静动特性和稳定性伺服传动技术：动力和运动控制实现包括电,液,气的伺服传动技术精密机械技术：基础技术涉及产品部件的模块化标准化规格化表现为减轻重量，缩小体积，提高精度，改善性能，提高可靠性系统总体技术：包括总体设计和接口设计；涉及到产品的功能分解与技术实现、系统总体综合与接口技术第二章系统总体设计判断（A对，B错）1、产品的功能、原理、结构设计，是机电一体化产品概念设计的核心内容。
机电一体化系统设计复习课(仅供参考) 题型一：问答/填空1.机电一体化的定义，基本组成要素（五个子系统）答：定义：在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
五大功能构成要素：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感系统、执行控制系统（元件）2.机电一体化系统可靠性的定义答：指系统（产品）在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
“完成规定功能”就是能够连续地保持产品（或系统）的工作能力，使各项技术指标符合规定值。
3.机电一体化系统设计中控制用微机的特点答：1）较完善的适时中断系统：实时控制能力、紧急处理能力。
2）足够的存储容量：有效地保证微机系统软件、应用软件、数据处理工作的正常运行。
3）完善的输入/输出通道：逻辑、数字、模拟通道，以及输入/输出通道接口数。
4）实时时钟控制：作为控制系统实现控制功能的基准。
除此之外，还有一些特殊要求——字长、运行速度、指令、成本、编程难易、输入/输出接口扩展能力等。
4.光电隔离电路的工作原理及其主要作用答：工作原理：控制输出时，如图所示可知，微机输出的控制信号经74LS04 非门反相后，加到光电耦合器G 的发光二极管正端。
当控制信号为高电平时，经反相后，加到发光二极管正端的电平为低电平，因此，发光二极管不导通，没有光发出。
这时光敏晶体管截止，输出信号几乎等于加在光敏晶体管集电极上的电源电压。
当控制信号为低电平时，发光二极管导通并发光，光敏晶体管接收发光二级管发出的光而导通，于是输出的电平几乎等于零。
作用：1）可将输入/输出两部分的供电电源和电路的地线分离，各自使用一套电源供电。
光电耦合输入、输出端之间绝缘电阻很大（1011~1013Ω），寄生的电容很小（0.5~2pF），因而干扰信号很难从输入端反馈到输出端。
2）可进行电平转换，实现要求的电平输出，从而具有初级功率放大作用。
3）提高对负载的驱动能力。
可直接驱动光控晶闸管工作。
如果光电隔离电路与滤波电路、屏蔽电路有效的结合起来，将会进一步提高微机控制系统的抗干扰能力。
5.机电一体化系统主要的干扰源有哪些？有哪些抗干扰的措施？答：1）系统干扰源的类型传导型——---由线路传入信号影响控制系统工作。
如：供电干扰、强电干扰、接地干扰等。
辐射型——---由空间感应输入信号影响控制系统工作。
如：电磁干扰、电场干扰、静电干扰等。
2）提高系统抗干扰能力的措施针对不同类型的干扰信号，采取的抗干扰措施也有所不同。
·供电系统的抗干扰措施：稳压、滤波、隔离。
·接口电路的抗干扰措施：吸收抑制、阻断隔离。
·转换接口抵消隔离措施：差动式运算放大器或桥式电路、高频滤波整形电路。
·接地系统干扰措施：单点接地、并联接地、光电隔离接地。
6.试比较开环、半闭环、和闭环伺服系统的优缺点答：（1）开环控制就是系统按设定的参数来运转，不作监测，不反馈。
开环系统最简单，成本低，但执行精度最差，基本无系统波动。
（2）半闭环控制就是在系统的执行端之前（非最终端）设置监测，反馈回的信号可以对执行端之前的机构进行实时调整。
半闭环系统成本介于两者之间。
（3）闭环控制是在系统的最终执行端设置监测，反馈回的信号直接用于系统整体调整。
闭环系统最复杂，控制成本最高，但执行精度相当高，系统波动也最大。
7.机电一体化系统的设计方法通常有哪几种？大致有哪几种设计类型？答：常用的设计方法：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法常见的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计8.机电一体化系统对检测传感器的基本要求是什么?答：①体积小、重量轻、适应性好。
②精度和灵敏性高、响应快、稳定性好、信噪比高。
③安全可靠、寿命长。
④便于与计算机对接。
⑤不易受被检测对象和外部环境的影响。
⑥环境适应能力强。
⑦现场安装处理简单、操作方便，价格便宜。
9.提高软件设计可靠性的措施是什么？答：1）利用软件提高控制系统的可靠性①增加系统的管理软件与硬件的匹配，保护处理信息②利用冗余技术，防止信息输入输出和传送中出错③编制软件对系统的故障诊断程序和故障修复程序④编制可对系统(硬件和软件)进行调试和保护的程序。
2）提高软件自身的可靠性①采用软件分和层次结构编程。
②提高软件自身可测试程序的设计。
③对软件进行测试调试——提高可靠性的关键技术。
3）软件测试调试技术的制定制定合理的软件测试调试技术方法是提高可靠性的关键技术之一。
具体方法如下：①确定软件测试调试前的初试条件——输入条件、输出结果评价规范②单元或模块测试③局部或系统测试。
④系统功能或性能调试与测试。
⑤现场安装、综合验收与评价。
10.举例说明单片机、工控机、PLC在PLC系统中的应用单片机：微机控制的车床、钻床中的控制器；工程机：作为机电一体化系统中控制中心，有指挥协调作用；PLC：开关量的控制，运动控制，过程控制，数据处理通讯联网。
11.机电一体化系统失效与故障有什么异同？答：如果产品不能完成规定功能，就称为失效。
对于可修复的系统（产品），也可称故障。
可见失效（或故障）是一种破坏系统（产品）工作能力的事件，失效（或故障）越频繁，可靠性就越低。
12.保证机电一体化系统可靠性的方法有哪些？答：1）提高产品的设计和制造质量——裕度法、自动控制。
2）采用冗余技术——工作冗余、后备冗余。
3）故障诊断技术——测试、症兆、诊断。
注意：裕度法是从改进硬件性能，提高系统可靠性的有效方法；自动控制、冗余技术、故障诊断技术是用硬件和软件来提高系统可靠性的有效措施。
13.机电一体化系统设计时的稳态设计与动态设计共包含哪些内容？答：稳态设计：①使系统的输出运动参数达到所要求技术状态②执行元件的参数选择③功率（力/力矩）匹配以及过载能力的验算。
④各主要元件的选择与控制电路的设计⑤信号的有效传递⑥各级增益的分配⑦各级之间阻抗的匹配和抗干扰措施等，并为后面动态设计中的校正补偿装置的引入留有余地。
动态设计：主要是设计校正补偿装置，是系统满足动态技术指标要求，通常要进行计算机仿真，或借助计算机进行辅助设计。
14.为保证机电一体化系统的安全性，举例说明在设计中应采取哪些措施？答：P285 工业机器人：1、设置安全* 2、安装警示灯3、安装监视器4、安装防越程装置5、安装紧急停止装置6、低速示数15.机电一体化系统中的执行元件有哪些？对它们的基本要求是什么？答：执行元件：电动式执行元件，液动式执行元件，气动式执行元件基本要求：（1）惯量小，动力大。
（2）体积小，重量轻。
（3）安装方便、便于维修维护。
（4）易于实现自动化控制。
16机电一体化系统设计中，各级齿轮传动比的分配原则是什么？答：1）重量最轻原则•小功率传动装置各级传动比（等传动比分配，等模数原则）•大功率传动装置各级传动比确定，应遵循“先大后小”原则，再由经验、类比方法和结构设计紧凑等方法确定。
（不等传动比分配，不等模数原则）2）输出转角误差最小原则为了提高机电一体化系统中齿轮传动系统传递运动的精度，各级传动比应按“先小后大”原则分配，以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误差对输出转角精度的影响。
设齿轮传动系统中各级齿轮的转角误差换算到末级输出轴上的总转角误为，则：式中：—第个齿轮所具有的转角误差；—第个齿轮的转轴至第级输出轴的传动比。
3）等效转动惯量最小原则各传动轴转动惯量等效到电机轴上的等效转动惯量最小。
(机械传动部分响应特性最佳原则)。
17.输出轴转角误差最小原则的含义是什么？答：为了提高机电一体化系统中齿轮传动系统传递运动的精度，各级传动比应按“先小后大”原则分配，以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误差对输出转角精度的影响。
18.轴系设计的基本要求有哪些？答：作业2.2519.什么是机电互补法、结合法、组合法？答：作业1.1620.开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？答：①开发性设计是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。
②变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。
③适应性设计是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。
所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物的有用信息。
21.机电一体化系统的接口功能有哪两种？答：接口功能:①输入,输出。
②变换,调整22.机电一体化系统的主要评价内容有哪些?答：作业1.11 :23.机电一体化系统的设计步骤答：明确设计思想和概念→分析系统（产品）的综合性能指标要求→产品调研和市场调研→根据目的功能确定产品规格→按产品（系统）内部五大功能划分功能部件或功能子系统→确定各功能部件或子系统的功能要素→接口设计→整体评价→可靠性复查→试制与调试24.机电一体化系统由哪些子系统所组成？分别实现哪些功能？答：①机械系统：构造功能②电子信息处理系统：控制功能③动力系统：动力功能④传感系统：计测功能⑤执行控制系统（元件）：操作功能25.传感器的选用原则及注意事项答：作业4.19①传感器的选用原则主要是依据传感器的使用要求和被控制对象的控制精度要求选择适用的传感器。
②传感器选用的注意事项在确保主要性能参数和指标的条件下，适当可放宽次要的性能和指标要求，以便获得较高的性能价格比。
注意：不能盲目的追求传感器各种性能指标均高的传感器选择方法或原则。
题型二：分析题第二章1.选择滚珠丝杠副支承方式第三章2.直流（DC）伺服电动机的驱动要实现对直流电动机的速度和方向进行调节控制，通常可用两种驱动控制方式：晶体管直流脉宽调制驱动；晶闸管直流脉宽调速驱动；1）脉宽调制驱动(PWM)工作原理：当输入一个直流控制电压U时就可得到一定宽度与U成比例的脉冲方波给伺服电机电枢回路供电，通过改变脉冲宽度来改变电枢回路的平均电压，从而得到不同大小的电压值Ua，使直流电动机平滑调速。
设开关S 周期性地闭合,断开，闭和开的周期是T。
在一个周期T 内，闭合的时间是τ，开断的时间是T-τ，若外加电源电压U 为常数，则电源加到电动机电枢上的电压波形将是一个方波列，其高度为U,宽度为τ,则一个周期内电压的平均值为式中μ——导通率，又称占空系数，μ=τ/T2）直流电动机的方向控制3.交流（AC）伺服电动机及其驱动矢量控制原理：4.步进电动机与驱动工作原理：5.步进电动机的运行特性与性能指标6.步进电机的驱动与控制7.步进电机的微机控制主要分为：串行控制和并行控制两种方法步进电机的加减速控制原则：8.步进电机闭环控制原理第四章9.专用/通用微型计算机的选择1）专用控制系统的构成与特点用于大批量生产的机电一体化产品。
