課后答案42742

1、第1章 ：1 試說明機電一體化的涵義。2 什么是工業(yè)三大要素？3 機電一體化系統(tǒng)的主要組成、作用是什么？4 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成要素是什么？它們各有什么作用？其主體和核心技術(shù)是什么？5 傳統(tǒng)機電產(chǎn)品與機電一體化產(chǎn)品的主要區(qū)別是什么？6 機電一體化各要素及其與外界是通過什么連接的？有什么重要性？7 為什么說精密機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)？8 發(fā)展機電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)有那些？它們的作用如何？9 試舉出幾個機電一體化的家電產(chǎn)品。10 試論述機電一體化的發(fā)展趨勢。第2章 ：1 簡述機電一體化系統(tǒng)設(shè)計流程。2 簡述開發(fā)性設(shè)計、適應(yīng)性設(shè)計、變型設(shè)計的異同？3 何謂概念設(shè)計？簡述概念設(shè)計的具體設(shè)計步驟。

2、4 簡述功能行為結(jié)構(gòu)三者的關(guān)系。5 如何進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的抽象化，其作用是什么？6 總功能為什么要分解，應(yīng)如何進(jìn)行分解？7 什么是功能結(jié)構(gòu)，三種基本結(jié)構(gòu)形式是什么？7 何謂功能元，常用的基本功能元有哪些？8 舉例說明什么是物理效應(yīng)和功能載體？9 什么是藝術(shù)造型三要素？10 人機接口和機電接口各有哪些分類？并舉例說明。 11 為什么要進(jìn)行系統(tǒng)的評價？簡述其步驟。12 為什么要進(jìn)行系統(tǒng)的決策？簡述其步驟。13 如何確定系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系？14 常用的系統(tǒng)評價方法是什么？15 系統(tǒng)調(diào)試的一般規(guī)律是什么？16 簡述各種現(xiàn)代設(shè)計方法的內(nèi)涵。17 如何進(jìn)行機電一體化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計？18 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計與綠色產(chǎn)

3、品設(shè)計有何區(qū)別與聯(lián)系？ 第3章 ：1 試對數(shù)控機床的主軸功能進(jìn)行分解，列出其形態(tài)學(xué)矩陣。2 試以一種你熟悉的機電一體化產(chǎn)品為例，對其總功能進(jìn)行分解。第4章 ：1 機電一體化的機械系統(tǒng)主要內(nèi)容有哪些？2 對機械傳動機構(gòu)的性能要求是什么？3 常用無側(cè)隙齒輪傳動機構(gòu)有哪幾種？4 滾珠絲杠副有哪些特點？5 滾珠絲杠副常用的支承方式有哪幾種？各有什么特點？6 滾珠絲杠副為何要預(yù)緊？預(yù)緊力常為多少？7 常用的直線運動導(dǎo)軌有哪些？8 對機座機架的基本要求是什么？9 簡述花崗巖的特點及應(yīng)用？10 當(dāng)工作臺重量為400kg，夾具和工件重量為400kg，最大工作行程為1000mm，其它條件和4.5.2節(jié)相同時，試

4、選擇設(shè)計滾珠絲杠副。11 工作臺重量為400kg，夾具和工件重量為400kg，最大工作行程為1000mm，其它條件和4.5.3節(jié)相同時，試選擇設(shè)計線性運動滾珠導(dǎo)軌。第5章 ：1 簡述傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及各環(huán)節(jié)的作用？2 在傳感檢測系統(tǒng)中為什么要進(jìn)行標(biāo)度變換？3 在什么情況下采用數(shù)字濾波？數(shù)字濾波和模擬濾波相比有何優(yōu)點？4 試舉一例說明傳感器非線性特性的線性化過程。5 為何對傳感器的溫度誤差要采用軟件補償？簡述其關(guān)鍵和步驟。6 增量式脈沖編碼器是如何檢測數(shù)控機床進(jìn)給軸的進(jìn)給速度和進(jìn)給行程的？7 CCD圖像傳感器的工作原理是什么？8 光纖傳感器的工作原理是什么？第6章 ：1 簡述機電一體化系統(tǒng)中的

5、執(zhí)行元件的分類及特點(優(yōu)缺點)。2 機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求是什么?3 機電一體伺服系統(tǒng)有哪幾種，各有何特點？4 簡述交流伺服電動機的驅(qū)動方式，SPWM交流驅(qū)動調(diào)速的工作原理。5 簡述交流伺服電動機的矢量控制工作原理。6 數(shù)控機床的伺服進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動有什么區(qū)別？7 試述進(jìn)給伺服系統(tǒng)在伺服元件、電路、控制和性能方面的發(fā)展趨勢。8 列舉新型執(zhí)行裝置在機電一化系統(tǒng)中的應(yīng)用。第7章 ：1 控制系統(tǒng)基本性能的要求是什么？2 控制系統(tǒng)設(shè)計的主要步驟有哪些？各步驟主要內(nèi)容是什么？3 系統(tǒng)模型主要有哪些？其主要內(nèi)容是什么？4 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型主要有哪些方法？5 對于機電一體化控制系統(tǒng)為什么要建模

6、？6 針對數(shù)控機床這一典型的機電一體化系統(tǒng)，其進(jìn)給系統(tǒng)通常可分為那些常見結(jié)構(gòu)？試從控制理論角度畫出進(jìn)給系統(tǒng)控制框圖？按照機電一體化的接口概念，各部分之間是如何接口的？7 針對本章中數(shù)控銑床控制系統(tǒng)設(shè)計實例圖7-18所示，根據(jù)機電一體化構(gòu)成要素，那些屬于控制要素的構(gòu)成部分？8 除本章中所述機電一體化控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢外，你還能列舉哪些你認(rèn)為屬于其發(fā)展的趨勢？第1章：1 試說明機電一體化的涵義。答：機電一體化乃是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。2 什么是工業(yè)三大要素？答：物質(zhì)，能量，信息3 機電一體化系統(tǒng)的主要組

7、成、作用是什么？答：主要組成：主功能、動力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能主功能是系統(tǒng)的主要特征部分，是實現(xiàn)系統(tǒng)目的功能直接必需的功能，主要是對物質(zhì)、能量、信息或其相互結(jié)合進(jìn)行變換、傳遞和存儲；動力功能是向系統(tǒng)提供動力、讓系統(tǒng)得以運轉(zhuǎn)的功能；檢測功能和控制功能是解決各種信息的獲取、傳輸、處理和利用，從而能夠根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，實施目的功能；構(gòu)造功能則是使構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)及元、部件維持所定的時間和空間上的相互關(guān)系所必需的功能。4 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成要素是什么？它們各有什么作用？其主體和核心技術(shù)是什么？答：機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成要素是：機械本體、動力系統(tǒng)

8、 、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行部件、信息處理及控制系統(tǒng)；機械本體：用于支撐和連接其他要素，并把這些要素合理地結(jié)合起來，形成有機的整體；動力系統(tǒng)：按照系統(tǒng)控制要求，為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能；傳感檢測系統(tǒng)：將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進(jìn)行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息；執(zhí)行部件：在控制信息的作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能；信息處理及控制系統(tǒng)：根據(jù)機電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進(jìn)行相應(yīng)

9、的處理、運算和決策，以對產(chǎn)品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。5 傳統(tǒng)機電產(chǎn)品與機電一體化產(chǎn)品的主要區(qū)別是什么？答：機電一體化產(chǎn)品和傳統(tǒng)機電產(chǎn)品相比：（1） 生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高（2） 使用安全性和可靠性提高（3） 調(diào)整和維護(hù)方便，使用性能改善（4） 具有復(fù)合功能，適用面廣（5） 改善勞動條件，有利于自動化生產(chǎn)（6） 節(jié)約能源，減少耗材6 機電一體化各要素及其與外界是通過什么連接的？有什么重要性？答：接口；一方面，機電一體化系統(tǒng)通過輸入/輸出接口將其與人、自然及其他系統(tǒng)相連；另一方面，機電一體化系統(tǒng)通過許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素聯(lián)系為一體。因此，系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于接口的性能。7

10、為什么說精密機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)？精密機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)，因為機電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機械技術(shù)為主，來得以實現(xiàn)。8 發(fā)展機電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)有那些？它們的作用如何？答：發(fā)展機電一體化技術(shù)所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)包括傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。傳感檢測技術(shù)： 在機電一體化產(chǎn)品中，工作過程的各種參數(shù)、工作狀態(tài)以及與工作過程有關(guān)的相應(yīng)信息都要通過傳感器進(jìn)行接收，并通過相應(yīng)的信號檢測裝置進(jìn)行測量，然后送入信息處理裝置以及反饋給控制裝置，以實現(xiàn)產(chǎn)品工作過程的自動控制。信息處理技術(shù)：信息處理技術(shù)是指在機電一體化

11、產(chǎn)品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關(guān)的信息輸入、識別、變換、運算、存儲、輸出和決策分析等技術(shù)。自動控制技術(shù)：自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善了勞動條件，而且在人類征服大自然、探索新能源、發(fā)展空間技術(shù)與改善人類物質(zhì)生活等方面起著極為重要的作用。伺服驅(qū)動技術(shù)：伺服驅(qū)動技術(shù)主要是指機電一體化產(chǎn)品中的執(zhí)行元件和驅(qū)動裝置設(shè)計中的技術(shù)問題，它涉及設(shè)備執(zhí)行操作的技術(shù)，對所加工產(chǎn)品的質(zhì)量具有直接的影響。接口技術(shù)：機電一體化系統(tǒng)是機械、電子和信息等性能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng)，其構(gòu)成要素和子系統(tǒng)之間的接口極其重要。精密機械技術(shù)：精密機械技術(shù)是機電一體化的基

12、礎(chǔ)，因為機電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機械技術(shù)為主，來得以實現(xiàn)。系統(tǒng)總體技術(shù)：系統(tǒng)總體技術(shù)是最能體現(xiàn)機電一體化設(shè)計特點的技術(shù)，也是保證其產(chǎn)品工作性能和技術(shù)指標(biāo)得以實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。9 試舉出幾個機電一體化的家電產(chǎn)品。答：洗衣機，冰箱，豆?jié){機。10 試論述機電一體化的發(fā)展趨勢。答：智能化，模塊化，網(wǎng)絡(luò)化，微型化，綠色化，人格化。第2章：1 簡述機電一體化系統(tǒng)設(shè)計流程。答：主要設(shè)計過程可分為5個階段：產(chǎn)品規(guī)劃、概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、設(shè)計實施和設(shè)計定型階段。2 簡述開發(fā)性設(shè)計、適應(yīng)性設(shè)計、變型設(shè)計的異同？答：開發(fā)性設(shè)計：在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，沒有參照產(chǎn)品，應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過試

13、驗證明是可行的新技術(shù)，設(shè)計出質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的新產(chǎn)品。這是一種完全創(chuàng)新的設(shè)計。適應(yīng)性設(shè)計：在總的方案原理基本保持不變的情況下，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機械結(jié)構(gòu)，或為了進(jìn)行微電子控制對機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價值。變異性設(shè)計：在設(shè)計方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸，使之適應(yīng)于量的方面有所變更的要求。3 何謂概念設(shè)計？簡述概念設(shè)計的具體設(shè)計步驟。答：概念設(shè)計可以理解為是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的、可組織的、有目標(biāo)的一系列活動，它表現(xiàn)為一個由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具體、不斷進(jìn)化與展開的推

14、理與決策的過程。概念設(shè)計過程的步驟：設(shè)計任務(wù)抽象化，確定系統(tǒng)的總功能將總功能分解為子功能，直到功能元尋找子功能（功能元）的解將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計方案對眾多方案進(jìn)行評價決策，選定最佳方案概念產(chǎn)品。4 簡述功能行為結(jié)構(gòu)三者的關(guān)系。答：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化是行為，行為的作用是功能，因此結(jié)構(gòu)是功能和行為的載體。功能通過行為實現(xiàn)，行為受物理定律的制約，產(chǎn)品各組成部分在實現(xiàn)其功能時必然存在著物理關(guān)系。5 如何進(jìn)行設(shè)計任務(wù)的抽象化，其作用是什么？答：工程設(shè)計中常用的抽象方法是“黑箱法”。抽象化的目的是使設(shè)計人員暫時拋棄那些偶然情況和枝節(jié)問題，突出基本的、必要的要求，這樣就便于抓住問題核心，同時

15、避免了構(gòu)思方案前的框框，可以放開視野，尋求更為理想的設(shè)計方案。通過抽象化，設(shè)計人員無需涉及具體的解決方案，就能清晰地掌握所設(shè)計產(chǎn)品的基本功能和主要約束條件，從而抓著了設(shè)計中的主要矛盾。這樣就可以把思維注意力集中到關(guān)鍵問題上來，容易有計突破和創(chuàng)新。6 總功能為什么要分解，應(yīng)如何進(jìn)行分解？答：產(chǎn)品的整體功能是由不同組成部分相互協(xié)調(diào)共同完成的。因此，產(chǎn)品總功能可以分解為子功能和多級子功能，它們按確定的功能結(jié)合起來，建立功能結(jié)構(gòu)圖，這樣既可顯示各功能元、子功能與總功能之間的關(guān)系，又可通過各功能元之間的有機組合求系統(tǒng)方案?？偣δ艿姆纸獬０慈缦虏襟E和方法進(jìn)行： 建立功能結(jié)構(gòu)示意圖 功能元7 什么是功能結(jié)構(gòu)

16、，三種基本結(jié)構(gòu)形式是什么？答：在功能分解中要求同級子功能相互協(xié)調(diào)組合起來應(yīng)能滿足上一級子功能的要求，最后組合起來應(yīng)能滿足總功能，這種功能的分解與組合關(guān)系稱為功能結(jié)構(gòu)。3種基本結(jié)構(gòu)形式：串聯(lián)（鏈狀）結(jié)構(gòu)、并聯(lián)（平行）結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)（反饋連接）。8 何謂功能元，常用的基本功能元有哪些？答：功能元是能直接從物理效應(yīng)和邏輯關(guān)系找到可滿足功能要求的最小單位。常用的基本功能元：物理功能元、邏輯功能元和數(shù)學(xué)功首元。9 舉例說明什么是物理效應(yīng)和功能載體？答：例如，數(shù)控銑床的數(shù)控加工過程，如圖2-11所示，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)被加工工件的數(shù)控加工程序控制，三個直線運動軸（X軸、Y軸、Z軸）和一個旋轉(zhuǎn)運動軸（主軸），在各

17、自的伺服系統(tǒng)驅(qū)動下實現(xiàn)聯(lián)動，從而加工出所要求的工件幾何形狀。10 什么是藝術(shù)造型三要素？答：功能，物質(zhì)技術(shù)條件，藝術(shù)內(nèi)容11 人機接口和機電接口各有哪些分類？并舉例說明。 答：人機接口分為輸入接口和輸出接口兩大類；輸入接口：簡單開關(guān)輸入接口，鍵盤輸入接口；輸出接口：LED,CRT顯示器，LCD顯示器機電接口分為信息采集接口（傳感器接口）和控制量輸出接口。信息采集接口：A/D轉(zhuǎn)換接口；控制量輸出接口：D/A轉(zhuǎn)換接口12 為什么要進(jìn)行系統(tǒng)的評價？簡述其步驟。答：評價的目的是為了決策，決策需要評價。系統(tǒng)的評價對于決策的有效性關(guān)系極大，正確的評價可以使決策獲得成功，取得較好的效益；錯誤的評價會導(dǎo)致決策

18、失敗，付出沉重的代價。系統(tǒng)評價的步驟： 明確系統(tǒng)評價的目的 分析系統(tǒng)、熟悉系統(tǒng) 建立評價指標(biāo)體系 確定評價尺度 確定評價方法 計算評價值 綜合評價13 為什么要進(jìn)行系統(tǒng)的決策？簡述其步驟。答：決策是指為了實現(xiàn)一個特定目標(biāo)，在占有一定信息和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)客觀條件與環(huán)境的可能，借助于一定的科學(xué)方法，從各種可供選擇的方案中，選出作為實現(xiàn)特定目標(biāo)的最佳方案的活動。一般遵循的步驟為：發(fā)現(xiàn)問題確定目標(biāo)找出各種可供選擇的方案對每個方案進(jìn)行評估選擇其中最佳方案執(zhí)行14 如何確定系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系？答：確定指標(biāo)體系要根據(jù)系統(tǒng)的不同特點，遵循系統(tǒng)性、可行性和重要性的原則來進(jìn)行選擇各項評價指標(biāo)。系統(tǒng)評價時，首先

19、要根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)規(guī)定一組評價指標(biāo)，確定系統(tǒng)的評價項目，制定評價的準(zhǔn)則，通過對各因素賦予反映價值地位的加權(quán)系數(shù)，從而形成一種評價的價值體系。15 常用的系統(tǒng)評價方法是什么？答：常見的方法有德爾菲法（專家評價法）、評分法、層次分析法及模糊綜合評價方法等。16 系統(tǒng)調(diào)試的一般規(guī)律是什么？答：基于系統(tǒng)設(shè)計過程中主功能實現(xiàn)的因果關(guān)系，在調(diào)試過程中，應(yīng)遵循：先調(diào)試模塊，后調(diào)試系統(tǒng)；先調(diào)試子功能，再調(diào)試總功能；先模擬調(diào)試，后在線調(diào)試；先靜態(tài)調(diào)試，后動態(tài)調(diào)試的調(diào)試規(guī)律。17 簡述各種現(xiàn)代設(shè)計方法的內(nèi)涵。答：18 如何進(jìn)行機電一體化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計？答：19 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計與綠色產(chǎn)品設(shè)計有何區(qū)別與聯(lián)系？ 答：綠色產(chǎn)

20、品設(shè)計是將產(chǎn)品壽命周期內(nèi)各個階段（設(shè)計、制造、使用、回收處理等）看成一個有機整體，在保證產(chǎn)品良好性能、質(zhì)量及成本等要求的情況下，還充分考慮到產(chǎn)品的維護(hù)資源及能源的回收利用以及對環(huán)境的影響等問題。這與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計是以市場需求的預(yù)測為基礎(chǔ)的，其技術(shù)方案的確定，重點考慮設(shè)計和制造兩個領(lǐng)域的問題，而在產(chǎn)品維護(hù)和產(chǎn)品廢棄方面對環(huán)境的影響考慮很少，甚至根本就不考慮。第3章：1 試對數(shù)控機床的主軸功能進(jìn)行分解，列出其形態(tài)學(xué)矩陣。2 試以一種你熟悉的機電一體化產(chǎn)品為例，對其總功能進(jìn)行分解。第4章 ：1機電一體化的機械系統(tǒng)主要內(nèi)容有哪些？答：傳動機構(gòu)，支承與導(dǎo)向機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)，軸系，機

21、座機架。2對機械傳動機構(gòu)的性能要求是什么？答：無（?。﹤鲃娱g隙，慣量小，摩擦小剛度大，阻尼適中，縮短傳動鏈。3常用無側(cè)隙齒輪傳動機構(gòu)有哪幾種？答：消除齒輪傳動中齒側(cè)間隙的方法主要有：中心距調(diào)整法、雙圓柱薄齒輪錯齒消隙法、齒輪增寬消隙法等。4滾珠絲杠副有哪些特點？答：1.傳動效率高2.運動具有可逆性3.軸向剛度好4.傳動精度高，使用壽命長5.制造工藝復(fù)雜5滾珠絲杠副常用的支承方式有哪幾種？各有什么特點？答：1.一端固定一端自由(F-O)：結(jié)構(gòu)簡單，軸向剛度較兩端固定低，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速較低，用于較短和豎直的絲杠。2.一端固定一端支承(F-S)：兩端與螺母要同軸，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難，剛度同

22、(F-O)相同，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速較(F-O)高，用于較長的臥式安裝絲杠。3.兩端固定(F-F)：兩端與螺母要同軸，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難，軸承無間隙時剛度為(F-S)的4倍，無壓桿穩(wěn)定性問題，固有頻率高，適用于剛度和精度要求較高的場合。6滾珠絲杠副為何要預(yù)緊？預(yù)緊力常為多少？答：預(yù)緊的目的是消除滾珠絲杠副的軸向間隙，提高滾珠絲杠副的軸向接觸剛性，并且在外加軸向載荷小于3倍預(yù)緊力的情況下，軸向剛性是常數(shù)。7常用的直線運動導(dǎo)軌有哪些？答：8對機座機架的基本要求是什么？答：（1）保證剛度（2）減少熱變形（3）提高抗震性（4）良好的結(jié)構(gòu)工藝性9簡述花崗巖的特點及應(yīng)用？答：花崗巖、大理石、天然巖石等

23、材料已廣泛應(yīng)用于各種高精度機電一體化系統(tǒng)的機座，如三坐標(biāo)測量機的工作臺、金剛石車床的床身以及平板、導(dǎo)軌、底座、橫梁、立柱等?；◢弾r具有許多優(yōu)點：穩(wěn)定性好，無內(nèi)應(yīng)力，幾乎不變形，能長期保持穩(wěn)定的精度；通過研磨、拋光，容易得到很高的精度和非常光滑的表面；對溫度不敏感，導(dǎo)熱系數(shù)和膨脹系數(shù)均很小；吸振性好，內(nèi)阻尼系數(shù)比鋼大15倍；耐磨性比鑄鐵高510倍；不導(dǎo)電，抗磁、抗氧化。主要缺點是加工困難，脆性大，抗沖擊性能差，油和水易滲入晶體中，易引起變形。10當(dāng)工作臺重量為400kg，夾具和工件重量為400kg，最大工作行程為1000m；其它條件和4.5.2節(jié)相同時，試選擇設(shè)計滾珠絲杠副。11工作臺重量為40

24、0kg，夾具和工件重量為400kg，最大工作行程為1000mm，其它條件和4.5.3節(jié)相同時，試選擇設(shè)計線性運動滾珠導(dǎo)軌。第5章：1 簡述傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成及各環(huán)節(jié)的作用？答：2 在傳感檢測系統(tǒng)中為什么要進(jìn)行標(biāo)度變換？答：各種不同的傳感器都有不同的量綱和數(shù)值，被測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后僅僅與其輸入的參數(shù)值相對應(yīng)，但其量綱和大小并不與輸入的被測參數(shù)相同，因此必須把它轉(zhuǎn)換成和輸入?yún)?shù)具有相同的量綱，這些轉(zhuǎn)換就是標(biāo)度變換。3 在什么情況下采用數(shù)字濾波？數(shù)字濾波和模擬濾波相比有何優(yōu)點？答：在由微處理器對傳感器采樣時，為了減少干擾對采樣值的影響，提高系統(tǒng)的可靠性，常采用數(shù)字濾波方法。數(shù)字濾波和模擬濾波相比較

25、具有以下優(yōu)點。 不需要增加任何硬件設(shè)備，只要在程序進(jìn)入數(shù)據(jù)處理和控制算法之前加一段數(shù)字濾波軟件即可； 因沒有硬件設(shè)備，傳感器精度可以提高，不存在阻抗匹配問題； 數(shù)字濾波可以多個通道共用，而模擬濾波器則每個通道都要有一個獨立的濾波器； 可以多頻率很低的信號進(jìn)行濾波，而模擬濾波器受電容器容量限制，頻率不宜太低； 使用靈活方便，可根據(jù)需要選擇不同的濾波方法和濾波參數(shù)。4 試舉一例說明傳感器非線性特性的線性化過程。答：5 為何對傳感器的溫度誤差要采用軟件補償？簡述其關(guān)鍵和步驟。答：由于溫度傳感器和微處理器性價比的提高，利用軟件補償溫度誤差是一條有效的途徑。要實現(xiàn)測量系統(tǒng)溫度誤差的補償，只要能精確地建立

26、溫度誤差的數(shù)學(xué)模型，就可以對溫度誤差進(jìn)行較為滿意的補償。步驟：通常在檢測系統(tǒng)傳感器較近的地方安裝一個測溫傳感器，如半導(dǎo)體熱敏電阻、AD590等，測量檢測系統(tǒng)的溫度，測溫傳感器的輸出經(jīng)放大及A/D轉(zhuǎn)換送到微處理器，按照溫度誤差模型進(jìn)行補償。6 增量式脈沖編碼器是如何檢測數(shù)控機床進(jìn)給軸的進(jìn)給速度和進(jìn)給行程的？答：7 CCD圖像傳感器的工作原理是什么？答：基本工作原理是信號電荷的產(chǎn)生、存儲和傳輸。（P154）8 光纖傳感器的工作原理是什么？答：光纖傳感器主要由光源、光纖、光檢測器和附加裝置等組成。光纖很細(xì)、柔軟、可彎曲，是一種透明的能導(dǎo)光的纖維。光導(dǎo)纖維能進(jìn)行光信息的傳輸，是利用了光學(xué)中的全反射原理

27、，即入射角大于全反射的臨界角的光都能在纖芯和包層的界面上發(fā)生全反射，反射光仍以同樣的角度向?qū)γ娴慕缑嫒肷?，這樣，光將在光纖的界面之間反復(fù)地發(fā)生全反射而進(jìn)行傳輸。第6章：1 簡述機電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件的分類及特點(優(yōu)缺點)。答：伺服執(zhí)行元件分為液壓式、氣壓式和電氣式等主要類型。優(yōu)缺點見P163.2 機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求是什么?答：（1）體積小、重量輕、輸出功率大（2）快速性能好（3）宜于計算機控制（4） 可靠性高、便于維修與安裝（5）有足夠有精確度，即實際的輸出與指令值之差要小（6）動作平穩(wěn)、準(zhǔn)確度和分辨率高。3 機電一體伺服系統(tǒng)有哪幾種，各有何特點？答：1.開環(huán)伺服系統(tǒng)：開環(huán)

28、伺服系統(tǒng)的精度低，其定位精度一般可達(dá)±0.02mm±0.01mm，且速度也有一定的限制。但是，開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試、維修、使用都很方便，由于被控量不以任何形式反饋到輸入端，所以其工作穩(wěn)定、可靠2.閉環(huán)伺服系統(tǒng)：閉環(huán)伺服系統(tǒng)因為采用了位置檢測裝置，所以在結(jié)構(gòu)上較開環(huán)伺服系統(tǒng)復(fù)雜，成本也較高。另外，由于機械傳動機構(gòu)部分或全部包含在系統(tǒng)之內(nèi)，機械傳動機構(gòu)的固有頻率、剛性、阻尼、間隙、摩擦等將成為系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素，從而閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試變得異常復(fù)雜。3.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)：閉環(huán)系統(tǒng)的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度要低一些。但由于測量角位移比測量線位移容易，并可在傳動鏈的任何轉(zhuǎn)動部位進(jìn)行角位移

29、的測量和反饋，因此半閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，調(diào)整、維護(hù)也比較方便。由于將慣性質(zhì)量很大的工作臺排除在閉環(huán)之外，這種系統(tǒng)調(diào)試比較容易，穩(wěn)定性好，具有較高的性價比4 簡述交流伺服電動機的驅(qū)動方式，SPWM交流驅(qū)動調(diào)速的工作原理。答：第一問未知；原理是采用等腰三角形波形作為載波與正弦調(diào)制波相比較，得到一組幅值相等而脈沖寬度隨時間按正弦規(guī)律變化的矩形脈沖5 簡述交流伺服電動機的矢量控制工作原理。答：將三相交流矢量轉(zhuǎn)換成與之等效的直流標(biāo)量，建立起交流電動機與直流電動機等效的數(shù)學(xué)模型，然后按直流電動機的控制方法對其進(jìn)行控制。6 數(shù)控機床的伺服進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動有什么區(qū)別？答：數(shù)控機床的主伺服驅(qū)動系統(tǒng)一般都采用無級調(diào)速，以適應(yīng)各種加工方式的需要，保證加工時能選用合理的切削用量，從而獲得高的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。數(shù)控機床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)，它能根據(jù)指令信號自動精確地控制執(zhí)行部件運動的位移、方向和速度，以及數(shù)個執(zhí)行部件按一定的規(guī)律運動以合成一定的運動軌跡。7 試述進(jìn)給伺服系統(tǒng)在伺服元件、電路、控制和性能方面的發(fā)展趨勢。答：8 列舉新型執(zhí)行裝置在機電一化系統(tǒng)中的應(yīng)用。、答：新型執(zhí)行裝置：磁致伸縮執(zhí)行裝置；壓電執(zhí)行裝置；熱變形執(zhí)