(完整版)机电一体化设计基础

1考试大纲2。题目类型：填空(30分)、单项选择(10分)、判断正误(10分)、名词解释(20分)、简答(20分)、计算(10分)等。3第一章系统的五大功能：4答：一个完善的机电一体化系统，应包括机械本体、动力系统、传感检测系统、1)机械本体2)动力系统3)传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转4)信息处理及控制系统行相应的处理、5)执行部件(1)机电一体化是一种以产品和过程为基础的技术。(2)机电一体化以机械为主体。(3)机电一体化以微电子技术，特别是计算机控制技术为核心。(4)机电一体化将工业产品和过程都作为一个完整的系统看待，因此强调各种(5)机电一体化贯穿于设计和制造的全过程中。这与传统机电设备中机械与电子系统相对独立，可以分别工有本质的区别。5 1)传感检测技术2)信息处理技术3)自动控制技术4)伺服驱动技术5)接口技术要素及各子系统之间的接口性能就成为综合系统性能好坏的决定性因素。6)精密机械技术7)系统总体技术得6第二章1)产品规划：；2)概念设计：输入/输出关系进行分析，确定功能模块的技术参数、控制策略、系统的外观造3)详细设计：构化，以利于改进，或进行产品换代时参考。4)设计实施：5)设计定型阶段：使产品的性能和质量增加某些附加价值。7概念设计可以理解为是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、开的推理与决策的过程。为子功能，直到功能元→寻找子功能(功能元)的解→将原理解进行组合，形成 ②寻找功能元(功能元——是能直接从物理效应和逻辑关系找到可满足功能要求83种基本结构形式是：串联(链状)结构、并联(平行)结构和环形结构(反馈 值;⑦综合评价每个方案进行评估→选择其中最佳方案→执行9答：常用的系统评价方法：德尔菲法(专家评价法)、评分法、层次分析法、模先模拟，后在线；先静态，后动态。1)可靠性设计：分析系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能4)绿色设计：从并行工程思想发展而出现的一种新概念，是在新产品(系统)。或系统化结构机装置①自动控制②通过元器件的合理选择提高可靠性③对功率接口采用降额设计提高可靠性④采用监视定时器提高可靠性⑤采取抗干扰措施提高可靠性等)看成一个有机整体，在保证产品良好性能、质量及成本等要求的情况下，还1第四章置的基准作用)。答：a.无(小)传动间隙(对间隙要进行处理)；b.惯量小(惯量要合理)；c. 2)轴向垫片调整法(齿宽增厚调整法)特点：结构简单，但其侧隙不能自动 答：①传动效率高：92％~96％，耗费的能量仅为滑动丝打的l/4~1/3；？1)一端固定一端自由(F-O)：结构简单，轴向刚度较两端固定低，压杆稳定性FS艺较困难，刚度同(F-O)相同，压杆稳定性和临界转速较(F-O)高，用于较长的卧式安装FF构较复杂，工艺较困难，轴承无间隙时刚度为(F-S)的四倍，无压杆稳定性问题，固有频率高，适用于刚度和精答：一般滑动导轨、塑料导轨、滚动导轨、静压导轨(液体静压、气体静压)答：(1)保证刚度：动刚度、静刚度。方法：筋板；③恒温控制；④选择热变形构形式；隔振配工艺性第五章1)不需要增加任何硬件设备；2)传感精度可以提高，不存在阻抗匹配问题；3)可以多个通道共用；4)可以多频率很低的信号进行滤波；5)使用灵活方便。答：非线性化类型：指数型曲线、有理代数型曲线(1)指数曲线型非线性特性(热敏电阻)oTT(热电偶)o01i2iniT0、CCD图像传感器的工作原理是什么？第六章执行元件的分类及特点(优缺点)。(1)电动式(2)液压式(3)气压式(4)其他执行装置什么?答：(1)体积小、重量轻、输出功率大；(2)快速性能好；(3)宜于计算机控制；(4)可靠性高、便于维修与安装；(5)有足够有精确度，即实际的输出与指令值之差要小；(6)动作平稳、准确度和分辨率高。按信息传递：可分为连续控(模拟控制)和采样控制(计算机控制)；按被控量性质：运动控制(可分为位置控制、速度控制或加速度控制、速度或位置的同步控制)；力控制(力或力矩控制)；精度低、速度低(步进电机失步)，但简单，故工作稳定、可靠。波相比较，得到一组幅值相等而脉冲宽度随时间按正弦规律变化的矩形脉冲。SPWMSinePulseWidthModulation).是改变频率的同时也改变电压的一种调现在改变频率的同时也改变幅值PAM，改变频率时，脉冲的幅值不模仿直流伺服电动机。找出异步电动机磁场(磁通)和转子电流控制量，分①由于主轴不需要像进给工作台那样有各坐标的直线运动，要求尽量简单。②因为数控机床加工的材料的范围很大，所以要求主轴转速范围也必须很大。③主轴驱动装置应提供加工各类零件的切削功率。。 则磁性体的磁化状态会发生变化，这种现象称为逆磁致伸缩现象。压电执行装置量位移的执行装置。压电效应是指某些压电材料在机械力的作用下发生变形，内部产生极化现象，在材料的某些表面产生极性相反的电荷，当去掉外力后，电荷 形执行装置10位4)形装记忆合金执行装置 状5)静电执行装置第七章(1)稳定性(2)快速性(3)精确性？(1)准备阶段(2)理论设计和性能外，还要对系统的安全性、可靠性及耐久性等给予足够的重视。 (3)设计实施(4)设计定型说明书、维修及故障诊断说明书和使用说明书等。答：系统模型一般有物理模型、数学模型和