机电一体化技术与系统

基于机电一体化技术的智能监测与控制系统开发智能监测与控制系统是目前在各个行业中被广泛应用的一种技术。

随着机电一体化技术的不断发展和进步，智能监测与控制系统的功能和应用领域也在逐渐扩大。

本文将重点介绍基于机电一体化技术的智能监测与控制系统的开发。

一、智能监测与控制系统的概述智能监测与控制系统是一种能够实时监测和控制设备运行状态的系统。

它通过传感器和执行器等硬件设备获取设备的运行数据，并通过算法和控制逻辑对设备进行控制。

智能监测与控制系统能够自动化地进行数据采集、分析和处理，实现自动监测和智能控制。

二、机电一体化技术在智能监测与控制系统中的应用1. 传感器技术的应用：机电一体化技术中的传感器可以实时采集设备的运行数据，例如温度、湿度、压力等参数，并将这些数据传输到监测与控制系统中。

通过分析这些数据，系统可以判断设备的运行状态，及时发现问题并采取相应的控制措施。

2.执行器技术的应用：机电一体化技术中的执行器可以根据监测与控制系统的指令对设备进行控制。

例如，当系统检测到设备温度过高时，可以通过控制执行器调整设备的运行状态，使温度回归正常范围。

3. 数据分析与处理技术的应用：机电一体化技术中的智能算法能够对采集到的数据进行分析和处理。

通过对设备运行数据的分析，系统可以预测设备的故障可能性，提前进行维护，从而避免设备故障导致的停机时间和损失。

三、智能监测与控制系统开发的关键步骤1. 系统需求分析：在开发智能监测与控制系统之前，首先需要明确系统的需求和目标。

根据具体的应用场景，确定系统需要监测和控制的参数、采样频率、控制策略等。

2. 硬件设计与选型：根据系统的需求，选择适当的传感器和执行器。

对于机电一体化技术，需要考虑传感器的安装方式、通信协议等因素，以及执行器的控制方式和接口。

3. 软件开发与算法设计：开发智能监测与控制系统需要编写相应的软件程序。

这包括数据采集、数据处理、算法设计和控制逻辑等方面的开发。

根据具体的应用场景，选择合适的算法和控制逻辑，实现设备的智能监测和控制。

单选题试题库（200题）1. 直流电机的换向极绕组必须与电枢绕组( )。

A、串联B、并联C、垂直D、磁通方向相反2. 通常所说的486、586微机，其中486、586的含义是( )。

A、主存的大小B、芯片的规格C、硬盘的容量D、主频3. 直流电动机调速所用的斩波器主要起( )作用。

A、调电阻B、调电流C、调电抗D、调电压4. 一般工业控制微机不苛求( )。

A、用户界面良好B、精度高C、可靠性高D、实时性5. ( )不属于微机在工业生产中的应用。

A、智能仪表B、自动售票C、机床的生产控制D、电机的启动、停止控制6. ( )是指微机对生产过程中的有关参数进行控制。

A、启动控制B、顺序控制C、数值控制D、参数控制7. 液压传动中容易控制的是( )。

A、压力、方向和流量B、泄漏、噪声C、冲击、振动D、温度8、液压传动的调压回路中起主要调压作用的液压元件是( )。

A、液压泵B、换向阀C、溢流泵D、节流阀9. 无刷直流电动机与一般直流电动机最大的优点区别是( )。

A、无滑动接触和换向火花，可靠性高以及无噪声B、调速范围广C、起动性能好D、调速性能好10. 微机调节机械运动位置属于微机应用中的( )。

A、数值计算B、工业控制C、事务处理D、CAD11. 异步电动机的极数越少，则转速越高，输出转矩( )。

A、增大B、不变C、越小D、与转速无关12. 计算机在电力传动的自动控制，一般分为( )。

A、生产管理级和过程控制级B、单机控制和多机控制C、直控级和监控级D、管理级和监控级13. 液压泵的吸油高度一般应大于( )mm。

A、50B、500C、30D、30014. 微机没有( )的特点。

A、可以代替人的脑力劳动B、价格便宜C、可靠性高D、高速度的运算15. 电梯轿厢额定载重量为800kg,一般情况下轿厢可乘( )人应为满载。

A、10B、5C、8D、1516. 开环自动控制系统在出现偏差时，系统将( )。

A、不能消除偏差B、完全能消除偏差C、能消除偏差的三分之一D、能消除偏差的二分之一17. 关于计算机的特点，( )是论述的错误。

机电一体化毕业论文专业：机电一体化技术课题名称：机电一体化技术与系统班级：姓名：指导老师：时间：年月日摘要机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。

此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。

关键词：机电一体化技术现状发展趋AbstractMachine incorporation is the result of modern science and technology development. It analyzes the basic things and developing background, the current condition of home and abroad, and the trend of machine incorporationKey words: machine incorporation; technology; current condition; trend目录第一篇：什么是机电一体**************************31.1机电一体化”？它的来源是什么？*******************41.2一体化技术基本概念*****************************41.3体化技术五大组成要素与四大原则：*************4第二篇：机电一体化发展历程及其趋势**************62.1一体化”的发展历程*****************************62.2一体化”发展趋势*******************************62.3的机电一体化产品*******************************72.4发展“机电一体化”而临的形势和任务*************7 第三篇：机电一体化技术及其应用*****************12 第四篇：机电一体化中的接口技术*****************17 第五篇：机电一体化系统抗干扰问题的探讨*********20 结论*******************************************21 参考文献***************************************21第一篇1.1机电一体化”？它的来源是什么？“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics 的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。

第一章概述1、机电一体化术语的来源：最早（1971年）起源于日本2、机电一体化乃是在机械的主功能、动机功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与微电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。

3、机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：控制器、检测传感器、执行元件、动力源、机构。

P64、机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合（结合）法和组合法。

例：机电一体化系统设计考虑方法及设计类型考虑方法——（1）机电互补法（2）结合（融合）法设计类型——（1）开发性设计（2）适应性设计（3）变异性设计第二章机械系统部件的选择与设计1、为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。

2、差动传动方式工作原理图：由图可知螺杆2左、右两段螺纹螺距不同、旋向相同的螺纹Ph1和Ph2，若螺母旋合圈数为5，当丝杠2转动时，Ph1=15，Ph2=8，则螺母1的移动距离为多少？解：Δλ=n(Pn1-Pn2)=352．如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动x 向工作台的三相双三拍步进电机，转子齿数z 为100。

滚珠丝杠的基本导程为l 0=6mm 。

已知传动系统的横向(x 向)脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。

试求：（1）步进电机的步距角α；（2）减速齿轮的传动比i 。

解：（1）K=3相，N=3拍，z=100步进电机的步距角α=360º/(z*m)= 360º/(z*K*N)= 360º/(100*3*3)=0.4 º（2）由于一个脉冲，步进电机旋转0.4 º，工作台横向(x 向)脉冲当量0.005mm ，由于滚珠丝杠的基本导程为l 0=6mm ，对应于丝杠转动一周360 º ，设一个脉冲丝杠转动的角度为x ，则 6mm/360º=0.005/x º，得x=0.3º故减速齿轮的传动比i=0.3/0.4=3/46、滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有 内循环 和 外循环 两种。

《机电一体化技术与系统》试题及答案一、填空题（每道3分，共30分）1. 机电一体化技术的内涵是和渗透过程中形成的一个新概念。

2. 机电一体化系统（产品）是和技术的有机结合。

3. 工业三大要素是、、、；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：4. 机电一体化研究的核心技术是问题。

5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：、、、、。

6.机电一体化接口按输入/输出功能分类、、、。

7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：、、。

8.机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：、、。

9.机电一体化技术是在机械的、、基础上引入，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。

10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：和。

二、选择题（每小题2分，共10分）1、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。

A 换向结构B 转换电路C 存储电路D检测环节2、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和_______。

A 控制电路B 转换电路C 调制电路D 逆变电路3、以下可对异步电动机进行调速的方法是_______。

A 改变电压的大小B 改变电动机的供电频率C 改变电压的相位D 改变电动机转子绕组匝数4、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为________、液压式和气动式等。

A 电气式B 电磁式C 磁阻式D 机械式5、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过________ 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 脉冲的占空比三、简答题1. 机电一体化技术（或产品）的定义。

2. 机电一体化系统或产品设计的目的是什么？主要目的：增加机械系统或产品的附加值和自动化程度3. 机电一体化系统（产品）的主要构成单元或组成部分有哪些？4.简述机电一体化系统或产品的机电结合（融合）设计方法。

机电一体化控制技术与系统课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在加强学生对机电一体化控制技术应用与实践的理解，激发学生的创造力和实践动手能力，培养学生的工程设计和解决实际问题的能力。

二、课程设计内容本课程设计主要涉及机械电子、自动化、计算机科学、控制理论等多个学科领域，重点掌握机电一体化控制技术应用的基本原理和实践方法，并进行实际系统设计和开发。

课程设计内容包括以下几个方面：1. 理论学习通过教师讲授、课堂讨论、学生自学等多种途径，全面了解机电一体化控制技术的基本理论知识，掌握电气控制和机械传动方面的专业知识。

2. 实践操作在基础理论学习的基础上，通过实验室中模拟实际生产过程的实践操作，运用电子控制器、传感器、驱动器等机电一体化控制元件，设计和制作一个以自动控制为主导的机电一体化控制系统，同时掌握相关软件编程和调试技术。

3. 实际应用在完成实践操作的基础上，结合实际应用案例（如水泵、齿轮箱、传送带等），对机电一体化控制系统进行实际性能测试和应用验证，实现最佳控制效果。

三、课程设计流程本课程设计流程主要包括以下步骤：1. 需求分析与系统设计初步了解实际应用背景，明确课程设计目标，确定系统架构、类型和性能指标，完成系统设计方案。

2. 系统构建和软件编程搭建机电一体化控制系统硬件平台，编写控制系统运行程序，调试并测试。

3. 性能测试和应用实现对机电一体化控制系统进行性能测试和应用实现，并进行优化和调整，使其性能达到最佳。

4. 课程设计报告完成课程设计报告，包括需求分析、系统设计及实现过程、性能测试及分析、总结和展望等。

四、课程设计评估和要求本课程设计采用知识点考核和实际操作操作相结合的评估方式，具体评估要求如下：1. 知识点考查考察学生对机电一体化控制技术应用的相关基础理论知识掌握程度。

2. 实践操作评估主要针对学生的实际操作能力和创新性，包括系统设计、软件编程、控制系统调试及应用验证等方面。

3. 课程设计报告评估考察学生对课程设计整个过程的理解和掌握，包括问题分析、系统设计和实现、测试和分析等方面。