機電一體化試題B

1、填空1機電一體化是微電子技術(shù)向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一種綜合技術(shù)，其主要的相關(guān)技術(shù)可以歸納成機械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)和系統(tǒng)總技術(shù)。2當兩物體產(chǎn)生相對運動或有運動趨勢時，其接觸面要產(chǎn)生摩擦。摩擦力可分為黏性摩擦力、靜摩擦力與庫侖摩擦力。3摩擦對伺服系統(tǒng)的影響有引起動態(tài)滯后，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，導致系統(tǒng)誤差和產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。、諧波齒輪傳動機械系統(tǒng)中，設(shè)柔輪為固定件，波發(fā)生器為輸入，剛輪為輸出，則包含輸入與輸出運動方向關(guān)系在內(nèi)的傳動比計算式為i爲Z/(ZZ)。H2ggr5負載角加速度最大原則表明了：齒輪傳動比的最佳值就是將J換算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣

2、量L正好等于電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量時的總傳動比,此時電動機的輸出轉(zhuǎn)距一半用于加速負載，一半用于加速電動機轉(zhuǎn)子,達到了慣量負載和轉(zhuǎn)距的最佳匹配。7機電一體化系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)總傳動比不變的情況下，常采用等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則、重量最輕原則和輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則。8齒輪傳動裝置的總傳動比設(shè)計原則是出于使系統(tǒng)動作穩(wěn)、準、快的考慮之上的，在具體確定系統(tǒng)總傳動比時，可按工作時折算到電動機軸上的峰值轉(zhuǎn)矩最小；等效均方根力矩最小；電動機驅(qū)動負載加速度最大三種方法計算。9機電一體化機械系統(tǒng)主要包括以下三大機構(gòu)傳動機構(gòu)、導向機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)。、機械傳動系統(tǒng)的特性包括運態(tài)響應(yīng)特性和伺服特性。、標準滾動軸承接其所能承受

3、的載荷方向或公稱接觸角的不同，可分為圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承。、基于單片機的計算機控制系統(tǒng)前向通道具有芯片和芯片,反饋通道具有_芯片和。(選擇如下、芯片、片)、為了避免外部設(shè)備的電源干擾，防止被控對象電路的強電反竄，通常采取將微機的前后向通道與被連模塊在電氣上隔離的方法，稱為光電隔離。、用軟件進行“線性化”處理，方法有三種：計算法、查表法和插值法。、在機電一體化測控系統(tǒng)中，傳感器的輸出量與被測物理量之間的關(guān)系，絕大部分是非線性的。造成非線性的原因主要有兩個：一是許多傳感器的轉(zhuǎn)換原理并非線性；二是采用的測量電路也是非線性的。、算術(shù)平均濾波=Xi的選取應(yīng)按具體情況決定越大則平滑度高濾波效果越好。

4、對于流量信號；壓力信號。、目前世界各國均采用直流信號作為統(tǒng)一信號，并將直流電壓和直流電流同作為統(tǒng)一的標準信號。、傳感器與前級信號的放大與隔離裝置有運算放大器、測量放大器、程控測量放大器、隔離放大器。、伺服系統(tǒng)因被控對象的運動、檢測部件以及機械結(jié)構(gòu)等的不同而對伺服系統(tǒng)的要求有差異，但所有伺服系統(tǒng)的共同點是帶動控制對象按指定規(guī)律作機械運動。、建立伺服系統(tǒng)數(shù)學模型的方法一般分為分析法和實驗法。、步進電機的步距角計算公式為角度=360度/z*m，步距角越小,意味著它所能達到的位置精度越高。、直流伺服電機慣量匹配原則，對小慣量直流伺服電機推薦、對大慣量直流伺服電機推薦。、直流伺服電機目前常用調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)

5、和可控硅直流調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)兩種方式。、把微機系統(tǒng)后向通道的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動執(zhí)行元件動作的具有一定電壓和電流的強電功率信號或液壓氣動信號，稱為脈沖功率放大器。6對步進電機施加一個電脈沖信號時，步進電機就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，叫做步距角，電機的總回轉(zhuǎn)角和輸入脈沖數(shù)量成正比，而電機的轉(zhuǎn)速則正比于輸入脈沖的頻率。7從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看，閉環(huán)伺服系統(tǒng)可以看作為以位置控制為外環(huán),速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。選擇題1、對于機電一體化系統(tǒng)的涵義，至今還有不同的認識。但對機電一體化的本質(zhì)特性認為是一個計算機系統(tǒng)機械系統(tǒng)傳感系統(tǒng)電氣系統(tǒng)2接口有三個基本功能，它們是變換、放大、傳遞變換、放大、轉(zhuǎn)換變換、放

6、大、控制變換、放大、處理3、機電一體化技術(shù)是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果，下列技術(shù)不屬于其主要相關(guān)技術(shù)的是機械技術(shù)檢測傳感技術(shù)自動控制技術(shù)多媒體技術(shù)4機電一體化系統(tǒng)由許多要素或子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)之間要能順利地進行物質(zhì)、能量和信息的傳遞和交換，必須在各要素或子系統(tǒng)的相接處具備一定的連接部件，這個連接部件就稱為傳感檢測單元執(zhí)行單元驅(qū)動單元接口5、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景應(yīng)從如下方面考慮，說法錯誤的是從性能上從功能上從層次上從高技術(shù)的水平上6機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一種綜合技術(shù)。是一門集機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機及軟件技術(shù)、自動控制技術(shù)及其他技術(shù)互相融合而成的多

7、學科交叉的綜合技術(shù)。機電一體化的概念是哪國學者提出的？中國美國德國日本7、爬行是影響進給精度的主要因素。為了提高進給精度，必須消除爬行現(xiàn)象，主要應(yīng)采取措施，不正確的是提高傳動系統(tǒng)的剛度盡量縮短傳動鏈，減小傳動件數(shù)和彈性變形量。減少摩擦力的變化提高臨界速度8機電一體化進給傳動系統(tǒng)，由于齒輪傳動級數(shù)的增加，會使齒隙和靜摩擦增加，傳動效率降低，故傳動級數(shù)一般不超過幾級。9機電一體化系統(tǒng)的慣量大，會使系統(tǒng)的固有頻率下降，產(chǎn)生諧振；但系統(tǒng)的慣量增大也有利于提咼伺服精度提咼響應(yīng)速度擴大伺服帶寬改善低速爬行0齒輪傳動比的分配中，遵循“前大后小”原則的是最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則小功率傳動裝置最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則大

8、功率傳動裝置質(zhì)量最小原則（小功率傳動裝置）質(zhì)量最小原則（大功率傳動裝置）.1齒輪傳動比的分配中，傳動比分配的結(jié)果為各分傳動比相等，其遵循的原則是最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則（小功率傳動裝置）最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則（大功率傳動裝置）質(zhì)量最小原則（小功率傳動裝置）.質(zhì)量最小原則（大功率傳動裝置）2消除間隙的齒輪傳動機構(gòu)中，下列調(diào)整法中能實現(xiàn)自動補償?shù)氖侵饼X圓柱偏心軸套直齒圓柱錐度齒輪直齒圓柱雙片薄片齒輪錯齒斜齒圓柱軸向墊片、滾珠絲杠副的軸向間隙調(diào)整和預(yù)緊方法中，廣泛采用雙螺母預(yù)緊方式，下列預(yù)緊法中最精密的是雙螺母墊片調(diào)隙式雙螺母螺紋調(diào)隙式雙螺母齒差調(diào)隙式、同步帶標記“”，其中“”表示長度代號為節(jié)線長度為、7

9、為測得在同一瞬時各傳感器輸出的模擬信號，須采取1、5諧波齒輪減速器的最大特點，下列說法錯誤的是傳動比大承載能力小傳動精度高齒側(cè)間隙小1、6滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊方案中，便于調(diào)整且精度最高的方案是雙螺母螺紋預(yù)緊雙螺母齒差預(yù)緊雙螺母墊片預(yù)緊、滾珠的工作圈（或列）數(shù)由試驗可知：第一、第二和第三圈（或列）分別承受軸向載荷的、數(shù)控機床要求在什么進給運動下不爬行，有高的靈敏度。停止高速低速、在機床加工零件的過程中引起加工誤差的原因很多，下列屬于常值系統(tǒng)性誤差的是熱變形誤差機床溜板的摩擦刀具長度的改變螺距誤差、機電一體化系統(tǒng)中，作為各子系統(tǒng)之間連接部件的接口，下列哪個不是它的基本功能：、變換、放大、檢

10、測、傳遞、1滾珠絲杠副相對于普通絲杠，下列哪個不屬于滾珠絲杠的特點：、摩擦損失小、可以實現(xiàn)自鎖、制造復(fù)雜、可完全消除間隙、在機電一體化計算機控制系統(tǒng)中，計算機與外設(shè)間幾乎不需要有任何的同步，即輸出口永遠可以立即發(fā)送計算機送來的信息；可以隨時通過輸入口讀取外設(shè)的信息，這叫查詢式傳送無條件傳送中斷式傳送延時式傳送、設(shè)計芯片和微處理器間的接口時，必須考慮以下問題，說法錯誤的是的數(shù)字輸出特性和間的時間配合問題的分辨率和微處理器數(shù)據(jù)總線的位數(shù)芯片的技術(shù)先進性、計算機控制系統(tǒng)是一種離散控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)直流控制系統(tǒng)交流控制系統(tǒng)、在機電一體化測控系統(tǒng)中，用軟件實現(xiàn)的數(shù)字濾波方法越來越廣泛的得到應(yīng)用。下列不

11、屬于數(shù)字濾波的方法的是中值濾波算術(shù)平均濾波滑動平均濾波插值法、每進行一次新的采樣，把采樣數(shù)據(jù)放入隊尾，扔掉原來隊首的一個數(shù)據(jù)。這樣，在隊列中始終有個最新的數(shù)據(jù)。對這個最新數(shù)據(jù)求取平均值，作為此次采樣的有效值，這種方法叫做中值濾波算術(shù)平均濾波滑動平均濾波低通濾波采樣保持器模塊各傳感器獨立，轉(zhuǎn)換器共用轉(zhuǎn)換器各傳感器獨立，采樣保持模塊器共用采樣保持器模塊與轉(zhuǎn)換器全獨立采樣保持器模塊與轉(zhuǎn)換器全共用2、8步進電機的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后會出現(xiàn)累積誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差越積越大越積越小為零無法測量9下列控制系統(tǒng)中不帶反饋裝置的是。開環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)、保存新序號、

12、建立新狀態(tài)、保存新狀態(tài)的思想出自環(huán)形分配程序齒補程序自動升降速程序逐點比較法直線和圓弧插補程序31、通過復(fù)雜的坐標變換，把交流電動機模擬成直流電動機并進行控制，是對交流電動機調(diào)速控制的較理想方法。此方法稱矢量變換控制坐標變換控制調(diào)壓調(diào)速弱磁調(diào)速2步進驅(qū)動系統(tǒng)一般與那種插補算法相配合。逐點比較插補數(shù)字積分插補數(shù)據(jù)采樣插補脈沖增量插補3舉例說明機電一體化系統(tǒng)主要由那幾部分組成？各部分的功能是什么？組成有：信號采集、信號傳送和控制單元、執(zhí)行命令機構(gòu)、動力與驅(qū)動單元。34、滾珠絲杠螺母副在數(shù)控機床上安裝時，常采用預(yù)拉消除熱伸長誤差方法。為什么？滾珠絲杠在工作時會發(fā)熱，其溫度高于床身。絲杠的熱膨脹將使導

13、程加大，影響定位精度。為了補償熱膨脹，可將絲杠預(yù)拉伸。預(yù)拉伸量應(yīng)略大于熱膨脹量。發(fā)熱后，熱膨脹量抵消了部分預(yù)拉伸量，使絲杠內(nèi)的拉應(yīng)力下降，但長度卻沒有變化。35、在機電一體化系統(tǒng)中，對傳動機構(gòu)的基本要求主要有哪些方面頁20基本要求有：1、把動力機輸出地速度降低或增高，以適合執(zhí)行機構(gòu)的要求；2、36、試述滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整和預(yù)緊的基本原理。常用有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？滾珠絲杠副在承受負載時，其滾珠與滾道面接觸點處將產(chǎn)生彈性變形。換向時，其軸向間隙會引起空回，這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動精度，又影響系統(tǒng)的動態(tài)性能。雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式、7

14、為測得在同一瞬時各傳感器輸出的模擬信號，須采取單螺母消除間隙、說明滾珠絲杠副代號左的意義。表示為內(nèi)循環(huán)固定式滾珠絲杠副公稱直徑為14mm基本導成為8mm，螺紋旋向為左旋，負荷總?cè)?shù)為4精度等級為2級3、9絲杠支承有哪幾種，特點是什么，各適用于什么情況。53頁、解釋“采樣保持器的工作原理”？180頁、信號在傳輸過程中為什么要進行變換？并說明常用的變換方法？171頁4、3三相步進電機為什么常采用三相六拍通電方式，而很少采用三相單三拍和雙三拍通電方式？185最后一段、直流伺服電機目前常用大功率晶體管脈寬調(diào)制（）調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)和可控硅直流（）調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)兩種方式。簡述雙極式功率驅(qū)動原理？211頁、解釋“

15、微步距細分技術(shù)”？、什么叫步進電動機的環(huán)形分配器常用的方式有哪兩種197倒數(shù)2行，47、什么是步進電動機的通電方式?常用的有哪幾種?8什么是？它有什么用途？9步進電機環(huán)形分配器由什么確定？如何進行設(shè)計？50、簡述硬件脈沖分配和軟件脈沖分配兩種脈沖分配方式各自的優(yōu)缺點。第1章緒論1、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，機電產(chǎn)品必須完成相互協(xié)調(diào)的若干機械運動，每個機械運動可由單獨的控制電機、傳動件和執(zhí)行機構(gòu)組成的若干系統(tǒng)來完成，由計算機來協(xié)調(diào)與控制。V2按照功能劃分，可以分為加工系統(tǒng)和信息系統(tǒng)兩大部分。X3從概念的外延來看，機電一體化包括機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品兩個方面。V第章機電一體化系統(tǒng)中的機械傳動1

16、、與一般的機械系統(tǒng)相比，機電一體化中的機械系統(tǒng)除要求具有較高的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性，即響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好V。2摩擦系數(shù)最小時對應(yīng)的移動速度稱為臨界速度，當主動件的移動速度大于臨界速度時,進給系統(tǒng)就容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。V3、對于系統(tǒng)閉環(huán)內(nèi)的間隙，在控制系統(tǒng)有效控制范圍內(nèi)對系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性影響較大，但反饋通道上的間隙要比前向通道上的間隙對系統(tǒng)影響較小。X4、機電一體化機械系統(tǒng)中的機械傳動裝置，已不僅僅是用來作運動轉(zhuǎn)換和力或力矩變換的變換器，已成為伺服系統(tǒng)的重要組成部分，要根據(jù)伺服控制的要求來進行設(shè)計和選擇。所以在一般情況下，應(yīng)盡可能縮短傳動鏈，而不是取消傳動鏈。V5機電一體化機

17、械系統(tǒng)，一般要求機械傳動系統(tǒng)最低固有頻率鼻/,其他機械系統(tǒng)三/,V6磁軸承是高速軸承，但最高轉(zhuǎn)速不能超過。X7滾珠絲杠副只能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。X8、在傳動系統(tǒng)中，計算轉(zhuǎn)動慣量時，可以直接將各軸的轉(zhuǎn)動慣量值加起來作為等效轉(zhuǎn)動慣量來設(shè)計系統(tǒng)。X9塑料導軌軟帶中最成功、性能最好的是聚四氟乙烯導軌軟帶。V第3章機電一體化控制系統(tǒng)的組成與接口設(shè)計1、機電一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計思路必須考慮兩個權(quán)衡，即專用與通用的權(quán)衡，硬件與軟件的權(quán)衡。V2、選擇機電一體化控制系統(tǒng)的微型計算機，從控制的角度出發(fā)，應(yīng)能滿足具有較完善的中斷系統(tǒng)、足夠的存儲容量、完善的通道和實時時鐘等要求。V3、單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng)是指用

18、一片單片機，加上晶振電路、復(fù)位電路、電源與外設(shè)驅(qū)動電路組配成的控制系統(tǒng)。V4工業(yè)控制計算機并不包含單片機和可編程序控制器，僅指定系列的機。X5使用時，啟動某一通道使其開始轉(zhuǎn)換，常使用，而不單獨設(shè)置命令字。V6、機電一體化系統(tǒng)的控制程序是應(yīng)用軟件的核心，是基于控制理論的控制算法的具體實現(xiàn)。X7、機電一體化控制系統(tǒng)的一般設(shè)計步驟應(yīng)為：確定系統(tǒng)整體控制方案；確定控制算法；選用微型計算機；系統(tǒng)總體設(shè)計；軟件設(shè)計等。V8、機電一體化技術(shù)已從早期的機械電子化轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械微電子化和機械計算機化。即微型計算機已成為整個機電一體化系統(tǒng)的核心。V9、由于單片機總線的驅(qū)動能力有限，外圍芯片工作時又有一個輸入電流，過多的外圍芯片可能會加重總線負載，故在單片機的總線與外圍擴展芯片之間需通過驅(qū)動器連接。V第4章：傳感器、執(zhí)行器與微機的接口1采樣保持器在保持階段相當于一個“模擬信號存儲器”。這種講法是錯誤的。X2、將傳感器測量的被測對象信號輸入到單片機數(shù)據(jù)總線的通