国开电大-机电一体化系统设计基础-计分作业4答案

1、计分作业 4一简题每 1.5 分共 分完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？答：机本体、动力统、检传感系统、行部件信息处理及制系 统五部相互协调，同完成规定的目的能。通接口及相应件有机 合在一，构成内部配合理外部效能最的完整品。简述机电一体化系统中的接口的作用。答：从统外部来看接口连机电一体化统与人环境或其他统； 从系统部来看，通许多接将机电一体系统各成要素的连起来。 口主要成电平转换信号隔、放大、滤、速度配等。滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？答：滚丝杠副消除向间隙调整预紧方有：螺预紧调整式双螺 母差齿紧调整式、螺母垫预紧调整式弹簧式动调整预紧、单螺 变位导自预紧式。齿轮传动中齿侧

2、间隙对系统有何影响，如何消除直齿圆柱齿轮的齿侧间隙？答：轮的啮间隙会造成动死（失动，若该死是在闭环系中， 则可能成系统不稳，常会系统产生以 倍间隙进行的频振荡。为了降制造成本，多采用种调整齿侧隙的方来消除或减圆柱 齿轮的合间隙，常的方法：偏心套调法、轴垫片调整法双片薄 轮错齿整法等。什么是传感器的校准？并简述如何进行校准？答：传器在使用前使用中搁置一段时再使用必须对其性参数 进行复或做必要的整和修，以确保传器的测精度，这个测调整 程称为准。为了对感器有一个期的、定的和高精的基准在一些测量器中1特别是部装有微处器的测仪器中，很易实现动校准功能对传感 进行校时，需要精比它高基准器，这基准器时间的推

3、移使用的 损等因的影响，参会随之变。因此对种基准还要用更高度的基 器来定校准。步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？答：步电机的输入号是脉序列。步进电的步矩角运行拍 、通电式 km=kN，单拍时 k=1双 拍时 k=2，N 为定绕组的数、子的齿 z 有关。进电机子绕组通电 状态的变速度越快其转子转的速度越，即通状态的变化率越高 转子的速越高。改变步电机定子绕的通电序，转子的转方向之改变。机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种？分别应用于系统设计的哪个阶段？答：机一体化系统仿真模主要有：物模型、学模型和描模型。 当仿真型是物理模时，为全）物理仿；是数模型时，称为数学计 算机

4、）真。用已研出来的统中的实际件或子统代替部分学模型 构成的真称为半物仿真。算机仿真、物理仿、全物理仿分别应 在分析计阶（软件、件及子统研制阶段软件硬件）实时真、 系统研阶段（硬件）实时真阶段。什么是 PID 调器？三部分在系调节中各起什么作用？答：按差的比例、分和微进行控制的节器，偏差的比例积分、 微分通线性组合构控制量简称为 （比例）I积分） D（分）调器， 是连续统中技术成、应用为广泛的一调节器a. PID 调节器比例调节起正偏差作用，其反迅速； 积分调节能除静差改善系统静特性；c. 微分调节利于减超调，加快统的过过程2何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。答：概设计是指在定任务后，通过抽

5、化，拟功能结构，求适 当的作原理及其组等，确出基本求解径，得求解方案。计过程 设计任抽象化，确系统的功能将总能分解子功能，直功能元 寻找子能（功能元的解原理解进行合，形多种原理解计方案 对众多案进行评价策，选最佳方案念产品简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。答：在控设备中，算机数装置是设备核心部，一般由专计算 机（或用计算机、入输出口以机床控器等部分构。计算数控装 置根据入的数据和序，完数据运算、辑判断输入输出控等功能 机床控器主要用于床的辅功能，主轴速的选和换刀功能控制。二综题每2.5 分共 5 分已知一个绳位移控制系统的两种驱动方案分别如图a）和（b所示。 （1试分析两种方案的特点；

6、（2画图说明方案）减速器滚筒驱动测量位移的方法。（）速器滚筒驱动 （）丝杠滑台驱动答1驱动特：方案 a结构简、易实现。的位移以很大，但在滚筒向会产生横 向位移需要采用制器或者逆型减速器能防止对电机的反驱动。方案 结构较简单成本与方 相当绳的位移要到丝杠度的限制。 普通丝具有止逆功，无需加制动器即防止绳电机的反向动。无 向位移（）方案 a 的量方法1)机轴安编码器间接量绳的移32)筒轴安编码器间接量绳的移3)过对过转角的测量现间接量绳的位移.某料搬动机械的结构如图所示，动作过程如图所示，要求机械手的操作方式分 为手动方式和自动方式机手升降水平移动、手爪夹持等 3 个自度，采用电磁阀控 制的气缸驱动，PLC 控。要求出物料搬动机械手设计和产品开发的详细工程路线。答：机一体化系统主要设流程分为五阶段：品规划、概设计、4详细设、设计实施设计定阶段。第一阶：产品规划段：进需求分析和求设计以明确设计务。 机械手用途：物料运。工作方：手动、自方式。主要技参数： 由度。使用环要求：生产。第二阶：概念设计段：在能分析的基上，优筛选取得较想的 工作原方案。第三阶：详细设计段。对功能模块进细部设，绘制相应工程 图。该段的工作量包括机、电气、电、控制计算机软件系统的 计，又括总装图和件图