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1. 机电一体化的定义。
机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们进行有机的组织和综合，实现系统整体的最佳化。
2. 简述机电一体化系统的组成及各组成部分的功能。
机电一体化系统的组成：A机械本体、B动力单元、C传感检测单元、D执行单元、E驱动单元、F控制及信息处理单元这六部分组成。
各成分的功能如下：1、机械本体：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（装配连接）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的控制要求，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：对系统运行过程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，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
4、执行单元：根据控制信息和指令在驱动单元的驱动下完成所要求的动作。
5、驱动单元：在控制信息作用下，在动力单元的支持下，驱动各种执行机构（执行单元）完成各种动作和功能。
6、控制及信息处理单元：将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、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，通过输出接口送往驱动单元和执行机构，控制整个系统有目的地运行。
3. 机电一体化系统有哪些设计方法？分别举例。
机电一体化系统有以下三种设计方法：A.取代法，如用电气调速系统取代机械式变速机构等；B.整体设计法，如某些激光打印机的激光扫描镜；C.组合法，如设计数控机床时使各个单元有机组合融为一体。
4. 转动惯量、刚度、阻尼的折算公式。
另附资料。
5. 传动链精度对开环伺服系统、闭环伺服系统精度的影响。
开环伺服系统中，传动链的传动精度不仅取决于组成系统的单个传动件的精度，还取决于传动链的系统精度。
闭环伺服系统中的传动链，虽然对单个传动件的精度要求可以降低，但对系统精度仍有相当高的要求，以免在控制时因误差随机性太大不能补偿。
6. 举例说明缩短传动链的三种方式。
机电一体化考试知识点总结一、机电一体化基础知识1. 机电一体化的概念和发展历程机电一体化是指在产品或系统的设计、制造、使用和维护过程中，完全将机械、电子、传感器、控制技术和信息技术无缝集成为一个整体。
机电一体化技术是近年来在制造业中迅速发展起来的一种先进生产技术，它结合了机械、电子、信息技术等多种技术，以实现生产过程的全面自动化和智能化。
机电一体化的发展历程可以追溯到20世纪60年代，在那个时候，自动化生产线一度兴起，为生产过程带来了很大的改善。
随着信息技术和电子技术的不断发展，机电一体化技术逐渐成为制造业的主流技术，被广泛应用于汽车制造、电子设备制造、航空航天等领域。
2. 机电一体化的特点机电一体化技术的特点主要包括：集成性、智能化、基于网络、高精度、高速度、高可靠性等。
机电一体化技术通过将机械、电子、信息技术有机结合，实现了产品生产的智能化、自动化和网络化，能够大大提高生产效率和产品质量。
3. 机电一体化的应用领域机电一体化技术被广泛应用于工业机械、汽车制造、工程机械、电子设备制造、医疗器械、航空航天、高速铁路等领域。
在这些领域，机电一体化技术可以实现设备的智能化控制、自动化生产、信息化管理等，为企业提供了更高效的生产方式。
4. 机电一体化技术的发展趋势随着信息技术和电子技术的快速发展，机电一体化技术也在不断地向智能化、网络化、高可靠性、低能耗等方向发展。
未来，机电一体化技术将更加普及，带来更多的应用和创新。
二、传感器技术1. 传感器的基本概念和分类传感器是一种可以感知和采集物理量或化学量的变化并将其转换为可用电信号的设备。
按照测量物理量分类，传感器可分为：力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、光电传感器等。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理主要取决于其测量物理量的不同。
常见的传感器工作原理有：电压、电流、电阻、电容、电磁感应等。
3. 传感器的特性和性能指标传感器的特性和性能指标包括：静态特性（灵敏度、线性度、分辨率、稳定性）、动态特性（响应时间、过载能力、动态误差）以及环境适应能力（温度、湿度、抗干扰能力）等。
江苏职教高考机电一体化类（液压与气动）课程知识框架第一章液压传动的基本概念重点第二章液压元件第三章液压基本回路及传动系统第四章气压传动重点第一章液压传动的基本概念本章重难点分析第一节液压传动原理及其系统组成第二节液压传动系统的流量和压力第三节压力、流量损失和功率计算考核要求1、了解液压传动的工作原理。
2、理解液压传动的组成及功用。
3、理解液体的基本特性（粘性、可压缩性）。
4、掌握流量和压力的基本概念。
5、理解静压传递原理和流量连续性原理的基本概念。
6、了解液压传动的压力损失和流量损失的机理。
7、掌握液压传动系统中液体压力、流量、速度和功率、效率之间的关系，并能进行相应计算。
第一节液压传动原理及其系统组成知识点1液压传动原理一、液压传动原理液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压传动是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门技术，在工农业生产中得到了广泛的应用。
下图a所示为液压千斤顶的工作原理图。
液压千斤顶的工作原理图a）工作原理图1-手柄2-泵体3、11一活塞4、10-油腔5、7-单向阀6-油箱8-放油阀9-油管12-缸体用手向上提起杠杆手柄1，小活塞3被带动上行，如图b所示，泵体2内油腔4的容积增大，形成局部真空，在大气压的作用下，油箱6中的油液经单向阀5流入油腔4，同时单向阀7处于关闭状态。
b）泵的吸油过程用手向下压杠杆手柄1小活塞3被带动下行，如图c所示，泵体2内油腔4的容积减小，其中的油液被挤出因单向阀5处于关闭状态，油液通过单向阀7流人缸体12的油腔10内，使油腔10中油液的体积增大，在压力的作用下，推动大活塞11上升。
反复提、压杠杆手柄，就可以使重物不断上升，达到起重的目的。
c）泵的压油过程提、压杠杆的速度越快，重物上升的速度就越快；重物越重下压杠杆的力就越大。
停止提、压杠杆，重物保持在某一位置不动。
由此可见，液压传动是利用密封容积内受压液体的压力来传递动力（力或力矩），利用密封容积的变化来传递运动（使执行机构获得位移或速度），从而输出机械能的一种传动装置。
一、机电一体化基本概念：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，相互结合的过程中，逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
机电一体化技术的定义：机械工程和电子工程相结合的技术，以及应用这些技术的机械电子装置。
二、（1）机电一体化的基本组成要素：机械本体，动力与驱动部分，执行机构，传感测试部分，控制及信息处理部分。
将这些部分归纳为结构组成要素，动力组成要素，运动组成要素，感知组成要素，智能组成要素。
（2）四个发展方向：高性能，智能化，系统化以及轻量，微型化方向发展三、（2）转动惯量随级数的增加而减少四、等效力矩的计算：P35 式2-21 （2）加速力矩计算公司：2-11五、滚珠丝杠预紧的目的是消除间隙，增大刚度。
六、不同微动机构的频率响应特性不同，最高的是磁伸缩材料。
七、存储器的种类与接口：对存储容量较小的系统，采用双极性RAM，需要调试和经常修改的程序，采用EOROM(紫外线擦除)或EEPPROM(电擦除)/接口电路设计时注意的问题1、电源分布2、时钟线路的具体布置3、MOS器件的使用。
八、光电耦合的工作原理及作用：分类：三极管型、单向可控硅型、双向可控硅型。
原理是相同的，即都是通过电-光-电这种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完成隔离功能的。
典型的光电耦合隔离电路有数字传递与数字量反向传递两种。
作用：利用光耦隔离器的开关特性（可传送数字信号而隔离电磁干扰，简称对数字信号进行隔离，用来传递信号而有效地隔离电磁场的电干扰。
满足计算机控制系统需要九、常见功率输出驱动器件特点及应用场合。
（1）三极管驱动电路:低压情况下的小电流开关量，十几几十用普通，几百的克林顿（2）继电器驱动电路外界交流或直流的高电压、大电流设备（3）晶闸管驱动电路交直流电机调速系统、调功系统、随动系统中（4）固态继电器驱动电路计算机控制系统中十ADC0809转换芯片与单片机的连接方法，完成一次转换需要100us;放大电路以及分辨率的计算公式；（P82-85）。
江苏职教高考机电一体化类（电工技术基础）课程知识框架电子电工机械基础30%电工技术基础35%液压与气动10%机械制图10%电子技术基础15%考试大纲：考查目标第二部分《电工技术基础》1.电路的基本概念2.简单直流电路3.复杂直流电路4.电容和电容器5.磁场和磁路6.电磁感应7.正弦交流电路的基本概念8.正弦交流电路9.三相正弦交流电路10.变压器11.电机与控制12.非正弦周期电路13.过渡过程第五部分《电子技术基础》一、模拟电路部分二、数字电路部分第二部分《电工技术基础》第一章电路的基本概念本章重难点分析一、了解电路的组成以及作用二、理解电路的基本物理量的概念及其单位三、熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向和数值正负的意义四、理解电功和电功率的概念，掌握电功、电功率和焦耳定律的计算五、理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。
六、了解电气设备额定值的意义。
一、电路的基本组成电路是为实现某种应用目的，由若干电气设备或器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。
手电筒电路电风扇电路电路的组成电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。
负载是消耗电能的装置，也称为用电器。
负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。
控制装置及导线用于连接电源和负载，使它们构成电流的通路，把电源的能量输送给负载，并根据需要控制电路的通、断。
保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能电路的功能（1）电力系统中：电路可以实现电能的传输、分配和转换。
（2）电子技术中：电路可以实现电信号的传递、存储和处理。
三、电路模型和电路图什么是模型？物理学中的质点、刚体以及点电荷等都是模型。
1、理想电路元件实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电阻器等，它们的电磁性质是很复杂的。
何为电路元件？用于构成电路的电工、电子元器件或设备统称为实际元件。
例如：一个线圈在有电流通过时为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，把它看成理想电路元件。
1. 机电一体化的含义：机电一体化是在机械的主功能、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2. 机电一体化五大子系统及其功能：机电一体化系统（产品）由机械系统(机构)、控制与信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件与驱动系统(如电动机)等五个子系统组成 其各部分功能是：（1）机械系统是系统所有功能元素的机械支承结构（2）控制与信息处理系统其功能是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，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行（3）动力系统可以按照系统控制的要求为系统提供所需的能量和动力，保证系统的正常运行（4）传感检测系统其功能是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，生成相应的可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息（5）执行元件与驱动系统起能量放大作用，可将系统的控制决策转化为系统具体的机械行为。
3. 机电一体化的目的：是使系统(产品)高附加价值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、自动化需求。
4. 五大功能：(!)主功能: 实现系统“目的功能”直接必需的功能，主要对物质、能量、信息及其相互结合进行变换传递和存储。
(2) 动力功能: 向系统提供动力，让系统得以运转(3) 检测功能与控制功能：根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常运转，实施“目的功能”（4）构造功能：使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。
5. 六大相关技术：机械技术，伺服驱动技术 ，传感与检测技术，自动控制技术，计算机与信息处理技术，系统总体技术。
6. 接口概念：各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件就可称为接口。
机电一体化系统设计重点知识总结1.机械结构设计：机械结构设计是机电一体化系统设计的基础，包括选取适合的机械元件、确定机械传动方式、计算机械矩阵等。
设计过程中要考虑系统所需的载荷、精度和稳定性等要求，确保机械结构能够满足系统的工作需求。
2.电气控制系统设计：电气控制系统设计是机电一体化系统实现自动化的关键。
涉及到电气元件的选取和组成电路的设计，包括传感器、执行器、计算机等的选择和配置。
在设计过程中要考虑电气元件的可靠性、安全性和稳定性，确保电气控制系统能够准确地感知和响应外界信号，并控制机械结构的运动。
3.信号处理和数据分析：机电一体化系统通常需要感知外界的信号来进行相应的控制。
设计人员需要了解信号采集、处理和分析的方法，以便正确地提取有用的信息。
常用的信号处理方法包括滤波、谱分析、数字滤波等。
数据分析方面，则需要掌握统计学和数学建模的知识，以便从海量数据中提取出有用的信息。
4.控制算法设计：机电一体化系统的控制算法设计直接影响系统的性能和精度。
设计人员需要了解各种控制算法的原理和特点，包括PID控制、自适应控制、模糊控制等。
在选择和应用控制算法时，需要综合考虑系统的动态特性、鲁棒性和响应速度等因素。
5. 系统集成和仿真：机电一体化系统设计需要将机械结构、电气控制系统和算法等各个方面进行整合。
设计人员需要掌握系统集成的方法和技术，确保各个组件之间能够协调工作。
同时，还需要进行系统仿真，以验证系统设计的正确性和优化性能。
常用的仿真软件包括MATLAB/Simulink、LabVIEW等。
6.故障诊断与维修：机电一体化系统设计后，需要对系统进行故障诊断和维修。
设计人员需要掌握故障诊断的方法和技术，包括故障判断、故障位置定位和故障修复等。
同时，还需要了解常见故障的原因和解决方法，以提高系统的稳定性和可靠性。
7.具体应用领域的需求：机电一体化系统的设计还要结合具体的应用领域需求进行。
例如，在自动化生产线上，需要考虑高速、高精度、高稳定性等因素；在机器人应用中，则需要考虑运动规划、路径规划和碰撞检测等问题。
