机电一体化总复习m

1、机电一体化总复习第一章1、机电一体化的概念和其英文名称答：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。英文：mechatronics > mechanics （机械学） 和 electronics（电子学） 组合而成的英语。2、机电一体化的目的机电一体化技术革命的目的是提高系统（产品）的附加价值，即多功能、高效率、高可 靠性及节约材料和能源，并使产品结构向短、小、轻、化方向发展，从而不断满足人们生活 多样化、生产省力化及自动化的需求。3、机电一体化系统的组成，分别实现哪些功能布机电一体化系统（产品）

2、要素功能控制器计算机等）控制信息存储、处理.传送）检消传感器计测（信息收集与变换）执行元件期动（操作）动力源提供动力f能鼠）机构构造4、工业三大要素答：物质、能量、信息。5、机电一体化的三大效果答：省能、省资源、智能化。6、根据不同的接口功能说明接口的种类。根据接口的的变换、调整功能，接口可分为：1.零接口、2.无源接口、3.有源接口、4.智能接口。根据接口的输入/输出功能，接口可分为：1.机械接口、 2.物理接口、3.信息接口、 4. 环境接口。扩展接口的方案较多，要更具控制要求既能够得到何种元件和扩展接口的方便程度来确定，通常有下述三种方法可供选择：选用功能接口板 在功能接口板上，有多组并

3、（串）行数字量输入/输出通道，或多组模拟量输入 /输出通道。采用选配功能插板扩展接口方案的最大优点是硬件工作量小，可靠性高，但功能插板价格较高，一般只用来组成较大的系统。选用通用接口电路在组成一个较小的控制系统时，有时采用通用接口电路来扩展接口。由于通用接口电路是标准化的，只要了解其外部特性与CPU的连接方法、编程控制方法就可进行任意扩展。用集成电路自行设计接口电路在某些情况下，不采用通用接口电路，而采用其他中小规模集成电路扩充接口更方便、廉价。按信息的传递方向，机电接口分为哪些接口?输入接口与输出接口第二章7、机电一体化机械系统由哪几部分组成？答：机电一体化系统通常由控制部件、接口电路、功率

4、放大电路、执行元件、机械传动 部件、导向支承部件以及检测传感部件等部分组成。8、常用的传动机构有哪些？答：丝杆螺母，齿轮，齿轮齿条，链轮链条，带 带轮，缆绳，绳轮，杠杆机构，连杆 机构，凸轮机构，摩擦轮，万向联轴器，软轴，蜗轮蜗杆，间歇机构。9、机电一体化系统传动机构的作用答：传递转矩和转速。传动的变换（形式、行程、方向、速度），动力的变换（大小、 形式）10、丝杠螺母机构的组成要素答：主要由丝杆 螺母、滚珠、反向器组成。11、消除滚珠丝杠副的轴向间隙的方法有哪些？双螺母螺纹预紧调整式双螺母齿差预紧调整式双螺母垫片预紧调整式弹簧式自动预紧调整式单螺母变位导程预紧和单螺母滚珠过盈预紧式12、梯形

5、同步带由哪几部分组成 ？由包布层、带齿、带被、加强筋组成13、了解谐波齿轮的传动原理及钢轮与柔轮旋转方向的判别方法在未装配前，柔轮及其内孔呈圆形，当波发生器装入柔轮的内孔后，由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径，柔轮撑成椭圆形，迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的钢轮完全啮合，在短轴方向完全分离，其余各处的齿视柔轮的回转位置的不同，或者处于“啮入”状 态，或者处于“啮出”状态。由于钢轮固定，波发生器逆时针转动时，柔轮做顺时针转动， 当波发生器连续回转时，柔轮长轴和短轴，及“啮入” “啮出”的位置不断变化往复循环， 迫使柔轮连续转动。当柔轮固定时， 露=0, igh为正说明钢轮与波发生器转向相同，

6、igh为负说明转向相反。当刚轮固定时，6g =0, ihr为正说明柔轮与波发生器转向相同，igh为负说明转向相反14、导向机构的作用是什么？导向支承部件的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。15、计算题看 P89: 2-10、2-17、2-19第三章16、常用的执行机构有哪些？电动式、液动式、气动式17、直流伺服电机控制方式的基本形式是什么？晶体管脉宽调理驱动、晶闸管直流调速驱动18、PWMt流驱动调速、换向的工作原理。 P10019、在步进电机中，什么叫三相单三拍运行？三相双三拍运行？如果按A-B A的顺序通电，步进电动机将沿顺时针方向一步步地转动。从一相通 电换接

7、到另一相通电称为一拍，每一拍转过一个步距角。像上述的步进电动机，三相励磁绕组依次单独通电运行，换接三次完成一个通电循环，称为三相单三拍通电方式。20、步距角的计算：步距角的大小与通电方式和转子齿数有关，.二.二360o/zmZ 一转子齿数；M 一运行拍数，通常等于相数或相数整数倍，即m=KNN为电动机的相数，单拍时k=1,双拍时k=2)21、步进电机的基本原理。其定子有六个均匀分布的磁极，每两个相对的磁极组成一相，即有A-A' ,BB' ,C C',三相，磁极上绕有励磁绕组。假定车t子具有均匀分布的四个齿，当A、B、C三个磁极的绕组一次通电时，则 A、B C三对磁极依次

8、产生磁场吸引转子转动。22、与直流伺服电机的控制方式与种类。可变磁阻型又称反应式步进电动机永磁型混合型23、步进电动机的驱动电路有哪些 ？驱动电源由脉冲分配器、功率放大器等组成。环形脉冲分配器实现环形分配的方法有三种：一种是采用计算机软件，利用查表或计算方法来进行脉冲的环形分配，简称软环分。第二种种是采用小规模集成电路搭接而成的三相六拍环形脉冲分配器。第三种即采用环形分配器件。功率放大电路步进电动机所使用的功率放大电路有电压型和电流型。电压型又有单电压型、 双电压型（高低压）电流型中有恒流驱动、斩波驱动等1.单电压功率放大电路 2.高低压功率放大电路 3.恒流源功率放大电路 4.斩波横流功率放

9、 大电路5.调频调压功放电路细分驱动在每次输入脉冲切换时，不是将绕组电流全部通入或切除，而是只改变相应绕组中额定电流的一部分，则电动机转过的每步运动也只有步距角的一部分。实现细分电流波形的方法有两种：1.采用多路功率开关器件2.将各开关的控制脉冲信号进行叠加步进电动机的微机控制串行控制、并行控制第四章24、发光二极管发光二极管简称LED是一种具有PN节的半导体电致发光管。25、续流二极管二极管接在电动机两端，可以起到续流的作用26、在人机接口中，常用的输入输出设备有哪些？输入：控制开关，BCD二进制码拨盘、键盘输出：状态指示灯，发光二极管显示器， 液晶显示器，微型打印机，附极射线管显示器。27

10、、光电耦合器的光电隔离原理控制输出时，微机输出的控制信号经 74L304非门返相后，加到光电耦合器 G的发光二 极管正断，当控制信号为高电平时，反相后，二极管正断电平为低，二极管不发光，此时， 光敏晶体管截至，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，光敏晶体管导通，输出端电平几乎为零。28、在机电接口中，光电耦合器的作用是什么？用来隔离高频电路与低频电路，高频电路产生的高频信号会干扰低频电路，用光电耦合器既能连接两个部分，又能屏蔽信号。可以进行电平转换 提高驱动能力29、大位移检测常用哪些传感器 ？感应同步式、磁栅式、光栅式、光电码盘式30

11、、角位移传感器有几种形式 ？电位器式、应变计式、旋转变压器式、感应同步器式、电容式、编码盘式、光栅式、磁栅式、激光式、陀螺式。31、了解调制与解调的概念调制：对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程， 即领载波随信号而改变的技术。解调：从已调信号中恢复出原调制信号的过程，叫做解调。32、A/D转换模拟信号转换为为数字信号33、D/A转换数字信号转换为模拟信号34、模拟多路开关和采样保持电路的作用是什么？模拟多路开关作用为：分别或依次把各传感器输出的模拟量与A/D接通，以使进行 A/D转换。采样保持电路：这个电路在A/D转换器之间，是为A/D进行转换期间保持输入信号不

12、变 而设置的。采样保持电路对系统精度起着决定作用。35、什么是接口 ？各要素或各子系统连接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。36、检测传感器的微机接口基本方式。模拟量接口、开关量接口、数字量接口第五章37、反馈该系统的输出量不仅受输入量的控制，而且反馈回来影响输入量，故称其为闭环控制或反馈控制。38、伺服控制。伺服系统也有时称伺服机构，它是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。其 输出量随输入量的变化而变化，因此有时也称为随动系统。39、何谓采样？采样：将模拟信号变成离散信号的过程，将连续时间信号转换为脉冲或数字信号的过程。40、怎样才能保持采样过程中不丢失原信号？采样过程

13、中，只有满足采样定理（或者采样频率，必须为信号最高频率的两倍）的采样过程才能保证在采样过程中不丢失原信号中所包含信息。第六章41、机电一体化系统的设计包括哪两方面？稳态设计与动态设计。42、伺服控制系统中，其负载往往比较复杂，为了便于分析，常将它分解为哪些负载 惯性负载、外力负载、弹性负载、摩擦负载（滑动摩擦负载、粘性摩擦负载、滚动摩擦负载）43、机械装置的基本力学模型是什么？质量一弹簧一阻尼系统44、负载的等效换算 p23745、机械传动系统的主谐振频率的计算。p247主谐振频率46、什么是机电一体化系统的可靠性？主要包括哪些内容。p265所谓可靠性，是指“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”就是能够连续的保持产品（或系统）的工作能力，使各项技术指标符合规 定值。总的来看，可靠性的概念包裹系统（产品）的无故障性和耐久性两方面的含义。47、PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用？P （比例）I （积分）D （微分）调节器是将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量，其中比例调节起减小偏差的作用，起反应迅速