机电一体化名词解释与简答复习资料(背诵)

机电一体化系统设计名词解释与简答 第第6页共10页第〇章概述机电一体化：是从系统的观点动身，将机械技术、微电子技术、计算机信息技术、自动把握技技术。进展的技术。一个高生产率、高柔性、高质量、高牢靠性、低能耗的生产系统。开放性：是指以一组标准、标准或商定的原则来统一这个系统的接口、通信和与外部的连接，使系统能容纳不同厂家制造的设备及软件产品，同时又能适应将来技术的进展。系统的性能要求进展设计方法。法。应某种量值变化的要求的设计方法。第一章机械系统设计失动量：指启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值。电动机轴上的等效总功所需要的负载转矩。死区误差：指启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值。原有间隙的总和。荷的方法。转动惯量。座的支承刚度组成的综合刚度。其次章检测系统设计调幅信号的其高频成分，从而得到按调幅波包络线变化的调制信号。感应电动势的相位来确定被测位移大小的检波方式。滤波器的截止频率：是指滤波器的幅频特性值等于K2所对应的频率。4～20mA送信号以实现信号和电源的一起传送。平行光垂直照耀相互倾斜微小角度而重叠在一起的指示光栅与标尺光栅时，在光栅的另一面所消灭的与刻线垂直、明暗相间的粗大条纹。增量式编码器是将位移转换成周期性变化的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。波变换成调频调幅波，然后进展幅值检波。号的电路装置。第三章把握系统设计最少拍把握系统：是指在最少的几个采样周期内到达在采样时刻输入输出无差的系统。保持器：将离散的采样信号恢复到原连续信号的装置。数字把握器D〔z〕物理可实现：是要求数字把握器算法中不允许消灭对将来时刻的信息要求。信号的采样：把时间上连续的信号变成时间上离散的采样信号或数字信号的过程。采样系统的动态特性：是指系统在单位阶跃信号输入下的过渡过程特性。脉冲传递函数：是输出采样信号的z变换与输入采样信号的z变换之比。系统。采样信号的复原：由采样信号不失真地恢复成原连续信号的过程。第四章机电一体化计算机接口设计信号的同步触发：指系统的很多相关部件或功能块在同一门控信号作用下完成要求的操作。为接近抱负状态的方波或矩形波，而后再依据系统要求变换为相应外形的脉冲信号。尖峰：是输入数码发生变化时产生的持续时间虽然很短但幅值很大的瞬时误差。信号的异步触发：指相关部件或功能块不需在同一信号把握下完成自己的操作。开关〔数字〕量输入通道：是将双值规律的开关〔数字〕量变换为计算机能够接收的数字量接口通道。模拟量输入通道：是对过程量〔模拟量〕进展变换、放大、采样和模/数转换，使其变为二进制数字量并输入到计算机的接口通道。A/D转换器：是将模拟量电压转换为数字量电压的装置。8.D/A第五章伺服系统设计步距角：是步进电动机定子绕组的通电状态每转变一次，其转子转过的角度。直流伺服电动机的机械特性：是指把握电压恒定时，电动机转速随负载转矩变化的关系。关系。沟通伺服电动机的幅值把握：保持把握电压和励磁电压之间的相位差为90°，仅仅转变把握电压的幅值。差。沟通伺服电动机的幅值-相位把握：在励磁电路中串联移相电容，转变把握电压的幅值以引起励磁电压的幅值及其相对于把握电压的相位差发生变化。允许的最高启动频率。逆变器：是将直流电变换成沟通电的装置。第〇章概述1.简答机电一体化系统实现目的功能的内部功能。答：1〕主功能；2〕动力功能；3〕计测功能；4〕把握功能；5〕构造功能简述机电一体化的进展趋势。答：机电一体化总的进展趋势概括为以下三个方面：性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向进展；功能上，向小型化、轻型化、多功能化方向进展；层次上，向系统化、复合集成化的方向进展。简答机电一体化技术的主要特征。答：1〕；2〕；3〕。简答机电一体化系统的目的功能。答：1〕变换〔加工、处理〕功能；2〕传递〔移动、输送〕功能；3〕储存〔保持、积蓄、记录〕功能。机电一体化系统有哪些根本要素？答：1〕机械本体；2〕动力源；3〕检测与传感装置；4〕把握与信息处理装置；5〕执行机构。机电一体化生产系统有哪几个局部组成？答：1〕物流系统；2〕能量流系统；3〕信息流系统。机电一体化系统设计的原则有哪些？答：1〕机电互补原则；2〕功能优化原则；3〕自动化、省力化原则；4〕效益最大原则；5〕开放性原则。机电一体化系统的设计类型有哪些？8.答：1〕开发性设计；2〕适应性设计；3〕变异性设计。第一章机械系统设计1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。答：1〕转动惯量：在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小，2〕刚度：刚度大系统固有频率高，系统响应快。3〕阻尼：阻尼越大，其最大振幅就越小且衰减也越快，阻尼大使系统的稳态误差增大、精度降低。简述缩短传动链，提高传动与支承刚度的方法。答：1〕加预紧提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动与支承刚度；2〕承受大扭矩、宽调速的直流或沟通伺服电机直接与丝杠螺母副连接以削减中间传动机构；3〕在丝杠的支承设计中承受两端轴向预紧或预拉伸支承构造等。简述机电一体化传动机构转动惯量对系统性能的影响。3.答：转动惯量小：在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小。4.在设计中具体实行什么措施确保机械系统的传动精度和工作稳定性？1)转动惯量大机械负载增大；2)转动惯量大系统响应速度降低，灵敏度下降；3)转动惯量大系统固有频率减小，简洁产生谐振。4.在设计中具体实行什么措施确保机械系统的传动精度和工作稳定性？4.答：1〕承受4.答：1〕承受低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件。2〕缩短传动链，提高传动与支承刚度。3〕选用最正确3〕选用最正确传动比。4〕缩小反向死区误差。5〕改进支承及支架的构造设计以提高刚性、削减振动、降低噪声(振动、降低噪声(传动与支承刚度)。5.齿轮传动副的消隙方法有哪些？答：1〕轴向消隙法；2〕径向消隙法；3〕周向消隙法。简述机电一体化传动机构刚度对系统性能的影响。答：刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力。①伺服系统刚度越大则动力损失随之减小；②刚度越大机构固有频率越高，超出机构的频带宽度，使之不易产生共振；③刚度越大闭环伺服系统的稳定性越高。转动惯量对系统有哪些影响？机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降低灵敏度；使系统固有频率下降，简洁产生谐振。为减小机械系统的传动误差，可承受哪些构造措施？8.精度；合理设计传动链，减小零部件制造、装配误差对传动精度的影响；承受消隙机构，以减小或消退回程误差。其次章检测系统设计1.试按滤波器的选频作用对滤波器进展分类。答：1〕低通滤波器；2〕高通滤波器；3〕带通滤波器；4〕带阻滤波器。信号的调制与解调有哪些类型。答：1〕幅度调制及其解调；2〕频率调制及其解调；3〕相位调制及其解调；4〕脉冲宽度调制及其解调。试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴相工作方式。答：旋转变压器处于鉴相式工作方式时，其转子绕组中的感应电动势为V KV sin(t)B m由式可见，旋转变压器转子绕组中的感应电动势VB与定子绕组的励磁电压同频率，但相位不同，其差值为感应电动势与定子励磁电压信号定子的转角。简答莫尔条纹的特点。正比。〕2〕起平均误差的作用〔平均效应莫尔条纹的移动与栅距间的移动成正比。简述对测量放大电路的性能要求。答：具有高输入阻抗、共模抑制力气强、失调及漂移小、噪声低、闭环增益稳定性高等。试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴幅工作方式。6.答：旋转变压器处于鉴幅式工作方式时，其转子绕组中的感应电动势为V V sin()sintB m由上式可以看出，感应电动势V 是以角速度为角频率的交变信号，其幅值为V sin()。B m假设电气角，那么只要测量出V 的幅值，便可间接地求出即被测位移值的大小。7.简述调制与解调的一般应用场合。7.答：1〕经过传感器变换以后的信号常常是一些缓变的微弱电信号，直接传输受到干扰，并且损失大，因此往往先将信号调制成变化较快的沟通信号，沟通放大后传输。2〕传感器的电参量7.简述调制与解调的一般应用场合。7.答：1〕经过传感器变换以后的信号常常是一些缓变的微弱电信号，直接传输受到干扰，并且损失大，因此往往先将信号调制成变化较快的沟通信号，沟通放大后传输。2〕传感器的电参量在变换成电压量的过程中用调制和解调的方法进展变换。8.隔离放大器的应用场合主要有哪些？8〕测量处于高共模电压下的低电平信号〕〕避开形成地回路及其寄生拾取问题〔〕保护应用系统电〕为仪器仪表供给安全接口。第三章把握系统设计1.试述带死区的PID答：承受带死区的PIDEe(n)E时，取e(n)0 0＝0，把握器输出的把握量c(n＝0，e(n)E时，承受PID0当二阶系统随阻尼比变化时其极点在复平面上将怎么变化？答：1)当0时，闭环极点处于右半S2)当0时，闭环极点位于左半S3)当0时，闭环极点位于虚轴上。简述采样把握系统的闭环极点对系统性能的影响。答：1〕把握系统极点在z平面单位圆外时，对应的暂态响应是发散或振荡发散的；2〕把握系z平面单位圆内时，对应的暂态响应是衰减或振荡衰减的；3〕把握系统极点在z单位圆上时，对应的暂态响应是不变或等幅振荡的。试述积分PID4.答：调整原理为：给定最大允许偏差值E，在把握过程中，当e(n)E时，进展PID0 0e(n)E时，则承受PD(比例微分)把握，即去掉积分作用，以减小系统超调量。5.分析系统的阻尼比对系统的性能影响。5.答：1)当5.分析系统的阻尼比对系统的性能影响。5.答：1)当0时，系统的瞬态响应均处于不稳定发散状态。2)当0时，系统的瞬态响应总是稳定收敛的。3)当0时，系统的瞬态响应变为等幅振荡的临界稳定系统。4〕对于稳定系统，当无阻尼振荡频率n越大时，系统的响应速度越快，但超调量越大。6.简述利用直接数字设计法设计最少拍把握系统的具体要求。〕对于特定的参考输入信号，到达稳态后系统在采样时刻准确实现对输入的跟；系统以最快速度到达稳态〕设计的数字把握器应是物理可实现的〕闭环系统应是稳定的。说明比例微分把握的调整作用。答：在比例微分把握器中，由于微分把握作用的参与，可缩短瞬态响应的过渡过程，使系统稳定性和动态精度都得到提高。但是，比例微分把握不能消退稳态误差，且简洁引入干扰。比例微分把握对具有较大容量滞制效果。说明比例积分把握的调整作用。8.答：在比例把握的根底上加上积分把握，既可保证系统的快速响应性，又可消退系统的稳态误差，使系统稳态和瞬态特性都得到改善，因而应用比较广泛。第四章机电一体化计算机接口设计1.简述D/A答：1〕数字输入特性；2〕模拟量输出特性；3〕锁存特性及转换把握；4〕参考电压源特性。简述在D/A转换时产生尖峰的缘由。答：是由于开关在换向过程中“导通”延迟时间与“截止”延迟时间不相等所致，假设模拟开关D/A转换器逐位增加时，就可能消灭尖峰波形。对多路转换开关有哪些根本要求？答：1〕导通电阻小；2〕开路电阻大，穿插干扰小；3〕开关的切换速度快；4〕传输信号的线性度好。简述接口电路的主要任务。5.在进展过程输入通道设计时，应考虑的哪些问题？答：1〕把握信息的传递路径，即依据把握任务在众多的信息源中进展选择，以确定该信息传递路径和目的地。2〕把握信息传送的挨次5.在进展过程输入通道设计时，应考虑的哪些问题？答：1〕信号拾取方式；2〕信号的调整；3〕模/数转换方式的选择；4〕电源的配置；5〕抗干扰措施。简答过程输入输出通道类型。答：模拟量输入通道；模拟量输出通道；数字量〔开关量〕输入通道；数字量〔开关量〕输出通道。简述CPU1〕2〕：对开关量输入的某个状态“〕测量；3〕脉冲计数。D/A08328.答：单缓冲、双缓冲和直通三种工作方式。第五章伺服系统设计1.简答三相〔A、B、C〕感应步进电动机的全部通断电把握方式及其步距角大小。答：1〕三相单三拍通电方式为：A→B→C→A→……，步距角为30°。2〕三相双三拍通电方AB→BC→CA→AB→……30°3〕A→AB→B→BC→C→CA→A→……，步距角为15°。简述沟通伺服电动机把握方式。2.答：1〕90°，仅仅转变把握电压的幅值；2〕相位把握：保持把握电压的幅值不变，仅仅转变把握电压与励磁电压的相位差；3〕幅值-相1010页励磁电路励磁电路中串联移相电容3.简述转速、电流双闭环直流调速系统中PI3.简述转速、电流双闭环直流调速系统中PI调整器的特点。3.答：1〕当调整器饱和时，输出为恒值，输入量的变换不再影响输出，除非输入为反极性信号使调整器退出饱当调整器不饱和时，PI用使输入偏差电压在稳态时为零，实现无静差把握。4.如何提高伺服系统的响应速度？答：伺服系统的响应速度主要取决于系统的频率特性和系统的加速度。〔1〕提高系统的固有频率，减小阻尼。增加传动系统的刚度，减小折算的转动惯量，减小摩擦力均有利于提高系统的响应速度〔2〕提高系统的响应速度。简述沟通伺服电动机的变频调速把握特性。5〕在工频以下按恒压频比把握方式，维持励磁磁通不变，属于恒转矩调速性工频以上