電大機(jī)電一體化系統(tǒng)復(fù)習(xí)題匯總(1)

1、一、填空題1.2.控制及信息處理單元一般由 控制計(jì)算機(jī)、控制軟件和硬件接口電路組成。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)機(jī)械技術(shù)檢測(cè)技術(shù)伺服技術(shù)信息技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)的加以綜3.合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作而建立的一門新的科學(xué)技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為 民用機(jī)電一體化、辦公機(jī)電一體化和產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品。4.5.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理主要體現(xiàn)在 質(zhì)量目標(biāo)管理、實(shí)行可行性設(shè)計(jì)和進(jìn)行設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)審三個(gè)方面。 機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制在精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性-等方面的要求。6.機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)靜態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。30.31.32.33.34.

2、35.7.低頻分量對(duì)輸出精度基本無影響,在機(jī)電一體化系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置中，位于前向通道閉環(huán)之內(nèi)的環(huán)節(jié)，其誤差的 而誤差的高頻分量-影響系統(tǒng)的輸出精度。8.9.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承包括滾動(dòng)軸承性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益 滑動(dòng)軸承靜壓軸承磁軸承。10.11.機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) 在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)的參量形式可以分為、接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感器檢測(cè)部分 控制及處理部分 等部分組成。:電壓輸出電流輸出頻率輸出三種形式。12.機(jī)電一體化產(chǎn)品中需要檢測(cè)的物理量分成電量和非電量?jī)煞N形式。13.機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，

3、要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理 振性好間隙小并滿足小型、輕量等要求。阻尼合理剛度大抗14.15.機(jī)電一體化的核心是（控制器）機(jī)電一體化技術(shù)歸納為機(jī)械技術(shù)檢測(cè)傳感技術(shù)信處理技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)六 個(gè)方面。16.17.從控制角度講，機(jī)電一體化可分為 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的方法有替代法、整體法、組合法。18.下列不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法（個(gè)別設(shè)計(jì)法）A替代法B整體設(shè)計(jì)法 C組合法19.衡量機(jī)電一體化系統(tǒng)可靠性高低的數(shù)量指標(biāo)有概率指標(biāo)和壽命指標(biāo)。20.21.市場(chǎng)預(yù)測(cè)主要包括定期預(yù)測(cè)和定量預(yù)測(cè)方法。 在多級(jí)傳動(dòng)中，為

4、了減小傳動(dòng)誤差，傳動(dòng)比的分配應(yīng)遵守前小后大原則。22.23.24.當(dāng)負(fù)載折算到電機(jī)軸上的慣量等于轉(zhuǎn)子慣量時(shí)，系統(tǒng)能達(dá)到慣性負(fù)載和驅(qū)動(dòng)力矩的最佳匹配。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)傳動(dòng)精度的誤差可分為傳動(dòng)誤差和回程誤差兩種。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)是通過脈沖的數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。25.對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)差率s的范圍為0<s<1o26.PWMt的是脈寬調(diào)制27.28.PD稱為比例積分控制算法。在數(shù)控系統(tǒng)中 復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用插補(bǔ)方法實(shí)現(xiàn)。29.對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)特性、工作頻率。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型包括分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控

5、制系統(tǒng)、操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)為提高閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)增大執(zhí)行裝置的固有頻率和系統(tǒng)的阻尼能力。對(duì)于執(zhí)行裝置，選擇較大的傳動(dòng)比可使系統(tǒng)的相對(duì)阻尼系數(shù)增大，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于線性控制系統(tǒng)，若要求在達(dá)到高精度的同時(shí)減小定位時(shí)間，則必須提高系統(tǒng)的固有頻率。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源由 變頻信號(hào)源、脈沖分配器和功率放大器 組成。由矩頻特性曲線可知，步進(jìn)電機(jī)的 最大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩小于最大靜轉(zhuǎn)矩，并隨著脈沖頻率的升高而降低。36.37.當(dāng)前，廣泛采用的直流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路有 線性直流伺服放大器 和脈寬調(diào)制放大器 兩種。 交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與 電源頻率 、磁極對(duì)數(shù) 和轉(zhuǎn)差率 有關(guān)。38.液壓系統(tǒng)的伺服控制元件主要有

6、電液比例閥 和電液伺服閥 。39.40.評(píng)定定位系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是 定位精度 和定位時(shí)間 。對(duì)于只進(jìn)行二維平面作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人只需要 三個(gè) 自由度，若要使操作具有隨意的位姿，則工業(yè)機(jī)器人至少需要幾個(gè)自由度（ 六個(gè) ）。41.42.計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線（信號(hào)線）有 數(shù)據(jù)總線 、地址總線 和 控制總線 等三類。第一條標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)總線是 S 100總線，而？Multi （或STD STE總線可支持多CPU并行工作。43.開關(guān)量輸入 /輸出模板的典型接口由 總線接口邏輯 ?、I/O 功能邏輯 和 I/O 電氣接口 所組成。44.45.典型開關(guān)量 I/O 模板的 I/O 電氣接口的主要功能有 濾波 、電平變換

7、 、光電隔離 和功率驅(qū)動(dòng) ?。一般的多路 A/D 轉(zhuǎn)換模板由 多路開關(guān) 、采樣保持器 、轉(zhuǎn)換器 和總線接口邏輯 所組成。46.選擇 A/D 模板的主要依據(jù)是 采樣精度 、采樣速度 和?成本 。47.48.A/D轉(zhuǎn)換接口屬于（檢測(cè)通道）。與 A/D 轉(zhuǎn)換模板不同，在多路 D/A 轉(zhuǎn)換模板中，需要多個(gè) D/A 轉(zhuǎn)換器 ，各通道 D/A 的有效數(shù)據(jù)由 通道選擇器 產(chǎn)生的信號(hào)來決定。49.50.51.在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的指令進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后，須經(jīng)過 信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)才能驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通常，傳感器由 敏感元件 、轉(zhuǎn)換元件 和基本轉(zhuǎn)換電路 所組成。傳感器的分類方法主要有 按被測(cè)物理量、 按工作原理

8、、 按轉(zhuǎn)換能量的情況 、按工作機(jī)理 、 按轉(zhuǎn)換過程的可逆52.線性度 、重復(fù)性 和遲滯 。與否 、和 按輸出形式 。 傳感器的主要靜態(tài)特性指標(biāo)有 靈敏度 、53.54.數(shù)字式傳感器的動(dòng)態(tài)特性是輸入量變化的 傳感器輸入特性的主要參數(shù)是 廣義輸入阻抗 或靜態(tài)剛度 。臨界速度 。55.位移傳感器是把位移轉(zhuǎn)換成 模擬電量 或數(shù)字量 的傳感器。56.57.常用編碼器式位置傳感器有 光電式 和磁電式兩種。 速度傳感器主要包括 模擬式 和數(shù)字式 兩類。58.59.60.伺服系統(tǒng)中，通常采用 負(fù)載角加速度最大原則 選擇總傳動(dòng)比，以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，肋板的布置形式可分為 縱向肋板 橫向肋

9、板 斜置肋板 三種。某光柵的條紋密度是50條/mm光柵條紋間的夾角 0=孤度，則莫爾條紋的寬度是 20mm61.62.某光柵條紋密度是100條/mm光柵條紋間夾角 0=孤度，則莫爾條紋的寬度是 10mm 柔性制造系統(tǒng)可分為四個(gè)系統(tǒng)，分別為 加工系統(tǒng)物料系統(tǒng) 能量系統(tǒng) 信息系統(tǒng) 。63.64.從電路上隔離干擾的三種常用方法是 : 光電隔離， 工作接地分為 一點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地 。變壓器 隔離， 繼電器 隔離。65.某4極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為50Hz,轉(zhuǎn)速為1470r/min ，則轉(zhuǎn)差率為。66.67.一般來說，伺服系統(tǒng)的基本組成為 控制器 功率放大器 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和檢測(cè)裝置 等四大部分組成。實(shí)現(xiàn)

10、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是：1采用計(jì)算機(jī)軟件分配器 2小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器 3 專用模塊分配器 。68.69.指出下列干擾哪幾種屬于傳導(dǎo)耦合方式： 漏電干擾 共阻抗感應(yīng)干擾 ; 哪幾種屬于幅射耦合方式： .靜電干擾 磁場(chǎng)干擾 電磁輻射干擾70.工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展可劃分為 三代。71.可編程控制器主要由 CPU 存儲(chǔ)器 接口模塊 等其它輔助模塊組成。72.73.74.采樣 /保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“ 模擬信號(hào)存儲(chǔ)器 ”。 按控制方法劃分，伺服系統(tǒng)可分為 開環(huán)伺服系統(tǒng) 和 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 系統(tǒng)。 直接差分法有 向前差分法 和 向后差分法 兩種。75.微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出

11、通道一般包括 模擬量輸入通道 模擬量輸出通道 數(shù)字量輸入通道 數(shù)字量輸出76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.99.100.101.102.103.104.105.106.107.108.109.110.111.112.通道 四種通道。一般來說，伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要分為STD總線的技術(shù)特點(diǎn)模塊化設(shè)計(jì)STD總線是一個(gè)通用工業(yè)控制的加速度傳感器的基本力學(xué)模型是 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)電磁式 液壓式 氣壓式 和其他等四大類型。 系統(tǒng)組成 修改和擴(kuò)展方便 高可靠性 。8 位微型機(jī)總線 ? （

12、阻尼質(zhì)量系統(tǒng) ）（ 在一定級(jí)數(shù)內(nèi)有關(guān) ） 受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種反饋控制系統(tǒng)稱 （ 伺服系統(tǒng) ） 滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和（ 外循環(huán)反向器式 ）直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速 （ 成正比的直流電壓 ） 具有某種智能功能的工業(yè)機(jī)器人屬于 （第二代機(jī)器人 ） 。在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)， 對(duì)于要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 啟動(dòng)頻繁和動(dòng)態(tài)性能好的降速傳動(dòng)鏈， 可按什么原則設(shè)計(jì)？ （輸 出軸轉(zhuǎn)角誤差最 和 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小 ） 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率為（ 目前大部分工業(yè)機(jī)器人都采用多少級(jí)機(jī)器人控制？（ 二級(jí) ） 抑制干擾的措施很多，下列 不屬于的是那一項(xiàng)？（ 過濾 ）A

13、 屏蔽 B 隔離 D 接地和軟件處理等方法 以下可對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的方法是（ 改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率 ）。 隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種 變壓器隔離 光電隔離 。 多點(diǎn)接地：優(yōu)點(diǎn)： 互不干擾 ，缺點(diǎn)： 接線多 復(fù)雜 。可靠度 ）開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由 環(huán)形分配器 功率放大器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 等組成。 機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)侍服系統(tǒng)性能的影響有 阻尼 摩擦、 結(jié)構(gòu)彈性變形、 慣量、 間隙的影響。對(duì)直線導(dǎo)軌副的基本要求是 導(dǎo)向精度高 耐磨性好 足夠的剛度 對(duì)溫度變化的不敏感性和平穩(wěn) 伺服系統(tǒng)的基本組成包括 控制器 執(zhí)行環(huán)節(jié) 檢測(cè)裝置 比較環(huán)節(jié) 。 按干擾的耦合模式干擾可分為 靜電干擾 磁場(chǎng)耦

14、合干擾 漏電耦合干擾等 干擾類型。用軟件識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)、并濾去干擾信號(hào)的方法稱為 則 屬性原則 。軟件濾波 、識(shí)別信號(hào)的原則有 時(shí)間原則 空間原順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)，順序控制器通常用 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的英文縮寫是 （CIMS） 。數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器中，哪部分的調(diào)節(jié)作用并不很明顯，甚至沒什么調(diào)節(jié)作用？（ 由存儲(chǔ)、輸送和裝卸三個(gè)子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)屬于柔性制造系統(tǒng)中的（ 物料系統(tǒng) ）。 執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可分為（ 電氣式 ）、液壓式和氣動(dòng)式等。 滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： 外循環(huán)插管式、內(nèi)循環(huán)反向器式 。一般說來，如果增大幅值穿越

15、頻率3C的數(shù)值，則動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)間ts減小伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和 檢測(cè)環(huán)節(jié) 等個(gè)五部分。在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下，首先應(yīng)保證系統(tǒng)的 速度。PLC。微分部分 ）穩(wěn)定性、精度 ， 并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)檢測(cè)環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱，一般包括傳感器和 在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中，按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為 ：串行通信 并行通信 。 在SPWI變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是 等腰三角波，而調(diào)制波是 正弦波。 應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有： 單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 等類型。 接口的基本功能主要有 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 、放大、 通信

16、聯(lián)絡(luò) 。轉(zhuǎn)換電路 。齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù) （ 增加而減小 ） 機(jī)電一體化的產(chǎn)生與迅速發(fā)展的根本原因在于社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機(jī)電 一體化的 理論基礎(chǔ)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的 方法論 。微電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的 進(jìn)步，則為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了 物質(zhì) 基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有一個(gè)從自發(fā) 狀況向 自為 方向發(fā)展的過113.114.115.116.117.118.119.120.121.122.123.124.125.126.127.128.129.130.131.132.133.134.135.136.程。一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包

17、括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、 控制及信息處理部分和接口。動(dòng)力部分 、 傳感檢測(cè)部分 、執(zhí)行部分、機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力部分的要求是用盡可能 小的動(dòng)力輸入獲得盡可能 大的功能輸出。 根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)匹配性要求，要求執(zhí)行部分的剛性 提高、重量 減輕、實(shí)現(xiàn)組件化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，提 高系統(tǒng)整體 可靠性 。機(jī)電一體化系統(tǒng)一方面要求驅(qū)動(dòng)的高 效率和快速 響應(yīng)特性 ，同時(shí)要求對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的 適 應(yīng)性 和 可靠性 。自動(dòng)控制技術(shù)的目的在于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的目標(biāo) 最佳化 。伺服傳動(dòng)技術(shù)就是在 控制指令 的指揮下，控制驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求運(yùn)動(dòng)，并具有良好 的動(dòng)態(tài)性能 。機(jī)

18、電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)部件的摩擦特性的要求為：靜摩擦力盡可能 若為 副斜率則易產(chǎn)生爬行，降低精度，減少壽命。 運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械部件易產(chǎn)生振動(dòng)，其振幅取決于系統(tǒng)的阻尼和固有頻率，系統(tǒng)的阻尼越 衰減越快。小，動(dòng)摩擦力應(yīng)盡為可能小的 正斜率，大，最大振幅越小，其在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮阻尼對(duì)伺服系統(tǒng)的影響，一般取阻尼比E在到之間的欠阻尼系統(tǒng)，這樣既能保證振蕩在一 定的范圍內(nèi)，過渡過程較平穩(wěn)，過渡時(shí)間較短，又具有較高的靈敏度。間隙將使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生 回程誤差 ，影響伺服系統(tǒng)中位置環(huán)的 穩(wěn)定性 。在伺服系統(tǒng)中，通常采用 負(fù)載角加速度最大 原則選擇總傳動(dòng)比， 對(duì)于要求質(zhì)量盡可能小的降速傳動(dòng)鏈，可按什么原則進(jìn)行設(shè)計(jì)（

19、常用的直線位移測(cè)量傳感器有 電感式傳感器 、要說出其中的三種）。光柵是一種位置檢測(cè)元件，它的特點(diǎn)是測(cè)量精度感應(yīng)同步器根據(jù)勵(lì)磁繞組供電電壓形式不同，分為電容式傳感器 、以提高伺服系統(tǒng)的 響應(yīng)速度 。 重量最輕 ）差動(dòng)傳感器 、感應(yīng)同步器 、 光柵傳感器高 ，響應(yīng)速度 快 和量程范圍 大 。鑒相 測(cè)量方式和 鑒幅 測(cè)量方式。數(shù)字濾波的方法有很多種，可以根據(jù)不同的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行選擇，成用的數(shù)字濾波方法有濾波法 、 防脈沖干擾平均值法 和 程序判斷濾波法 。等（只算數(shù)平均值法、中值只能進(jìn)行角位移測(cè)量的傳感器是（ 光電編碼盤 ） 一般說來，伺服系統(tǒng)的基本組成可包含 控制器 、 功率放大器 、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)

20、裝置。伺服中的控制器通常由 電子線路或計(jì)算機(jī) 組成，常用的控制算法有 PID控制和最優(yōu)控制等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由伺服電動(dòng)機(jī)或液壓伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成。目前，采用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)占據(jù)較大的比例。伺服電動(dòng)機(jī)是電氣伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其作用是把 電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng) 。PW斶率放大器的基本原理是： 利用大功率器件的 開關(guān)作用，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定 方波脈沖的控制，改變輸出電壓的平均值。經(jīng)典控制理論校正系統(tǒng)的方法，通常有 綜合法（預(yù)期特性法） 和分析法（試探法） 目前常將交流伺服系統(tǒng)按其選用不同的電動(dòng)機(jī)分為兩大類： 同步型交流伺服電動(dòng)機(jī) 異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)的伺服系統(tǒng)，多用于 機(jī)床主

21、軸轉(zhuǎn)速和其他調(diào)速系統(tǒng) 。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的種類很多，按其主電路結(jié)構(gòu)分：有 單電壓 驅(qū)動(dòng)和 高、低電壓 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型有： 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng) 、監(jiān)督控制系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)的控制理論分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論。經(jīng)典控制理論是頻率 的方波電壓，通過對(duì)兩種。和異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)兩種。和 分布式控制系統(tǒng) 等。 單輸入單輸出 的系統(tǒng)，現(xiàn)代控制理 論可以分析 多輸入多輸出 的系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等復(fù)雜控制。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)由 計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng) 和過程輸入 /輸出系統(tǒng) 兩大部分組成。137.139.139.140.141.142.143.144.從設(shè)計(jì)思路看，設(shè)計(jì)數(shù)字

22、調(diào)節(jié)器可歸納為連續(xù)化將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（ 如果三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組為U V、VV其通電順序?yàn)橛呻娦盘?hào)處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)是設(shè)計(jì)法和離散化設(shè)計(jì)法。145.146.147.148.149.150.151.152.153.154.155.156.157.158.159.160.161.162.163.164.165.166.4、5、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）U V WU,則這種分配方式為（三相三拍）電液伺服系統(tǒng)）串入一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)）不完全微分PID調(diào)節(jié)器是在一般PID調(diào)節(jié)器加上什么環(huán)節(jié)而構(gòu)成的（ 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展通?？蓜澐譃槿?，第一代是指可編程工業(yè)機(jī)器人（示教再現(xiàn)機(jī)器人）；第

23、二代是指 機(jī)器人；第三代是指自治式工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)可以從不同角度進(jìn)行分類，按軌跡控制方式的不同，可分為柔性制造系統(tǒng)按機(jī)床臺(tái)數(shù)和工序數(shù)可分為：柔性制造單元（FML和柔性制造工廠（FMF四種類型。制造企業(yè)的CIMS功能模型通常包括： 管理信息系統(tǒng)（MIS）和計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量分系統(tǒng)（CAQ四個(gè)應(yīng)用（功能）分系統(tǒng)。 工業(yè)機(jī)器人的自由度數(shù)取決于什么所要求的動(dòng)作（作業(yè)目標(biāo)智能點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。FMC、柔性制造系統(tǒng)（FMS、柔性制造生產(chǎn)線、技術(shù)信息系統(tǒng)（TIS）、制造自動(dòng)化分系統(tǒng)（MASFMS適用于下述何種生產(chǎn)類型（ 單件、小批、大批量、多品種 由能量自動(dòng)分配及輸送子系統(tǒng)和能量自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

24、所組成的系統(tǒng)稱為（能量系統(tǒng)）由過程控制子系統(tǒng)和過程監(jiān)視子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)屬于柔性制造系統(tǒng)中的（信息系統(tǒng)）支持生產(chǎn)計(jì)劃和控制、銷售、采購(gòu)、倉(cāng)庫(kù)、財(cái)會(huì)等功能，用以處理生產(chǎn)任務(wù)的信息的系統(tǒng)屬于 中哪一應(yīng)用分系統(tǒng)（管理信息分系統(tǒng)（MIS） ） oCIMS功能模型包括CAD CAPP和NCP（數(shù)控程序編制）等子系統(tǒng)，用以支持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)個(gè)工藝準(zhǔn)備等功能，處理有關(guān)結(jié)構(gòu)方 面的信息的系統(tǒng)屬于 CIMS功能模型中哪一應(yīng)用分系統(tǒng)（ 技術(shù)信息分系統(tǒng)（TIS） ）o機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)主要可歸納為：機(jī)械技術(shù)、 技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù) 。機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)可概況為以下三個(gè)方面：檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺

25、服傳動(dòng)性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向發(fā)展; 層次上，向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展。功能上，向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展；機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)大致可分為開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變參數(shù)設(shè)計(jì)。在擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的方法中，方法。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)伺服系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)相應(yīng)都有影響，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡取代法是改造舊產(chǎn)品開發(fā)新產(chǎn)品或?qū)υ到y(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的常用量減小慣量。同步帶傳動(dòng)的主要失效形式有：承載繩疲勞拉斷、打滑和跳齒和磨損。在反映產(chǎn)品失效的失效率和時(shí)間的關(guān)系曲線中，某一時(shí)期失效期的特點(diǎn)是失效率高，且隨時(shí)間的增加而迅速 下降，這一時(shí)期稱為（早

26、期失效）。在可維修系統(tǒng)中，在規(guī)定的工作條件和維修條件下，在某一特定的瞬時(shí)，系統(tǒng)正常工作的概率，稱為（ 度）產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為（電路各部分公共導(dǎo)線阻抗、地阻抗和電源內(nèi)阻壓降相互耦合形成的干擾，工業(yè)用電，高頻及微波設(shè)備等引起的干擾屬于（無意干擾）電場(chǎng)通過電容耦合的干擾。稱為（ 靜電干擾）判斷題（每空2分，共20分）直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌是用來支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定的方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。滾珠絲桿不能自鎖。（V ）D/A轉(zhuǎn)換的方式可分為并行轉(zhuǎn)換的串行轉(zhuǎn)換方式。（ 同步通信是以字符為傳輸信息單位。（可靠度）稱為（共阻抗感應(yīng)干擾）異步通信常用于并行通道。（有效167.(V)1

27、、2、V )3、6、查詢I/O方式常用于中斷控制中。（ X ）7、串行通信可以分為全雙工方式、半雙工方式、同步通信、異步通信四種方式：（V ）1、變流器中開關(guān)器件的開關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（V2、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)。（V）3、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和 轉(zhuǎn)角。（V ）4、數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一

28、個(gè)脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移的尺 寸。（V ）5、FMC空制系統(tǒng)一般分三級(jí)，分別是單元控制級(jí)、整體控制級(jí)和設(shè)備控制級(jí)。（X）名詞解釋1.機(jī)電一體化：機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù) 術(shù)。實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技2.3.系統(tǒng)總體技術(shù)：系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法，將系統(tǒng)各個(gè)功能模塊有機(jī) 的結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)。其重要內(nèi)容為接口技術(shù)。接口包括電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)是通過脈沖數(shù)量決定

29、轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。由于步進(jìn)電動(dòng)17.18.FMS柔性制造系統(tǒng)：系統(tǒng)的柔性通常主要指對(duì)產(chǎn)品的柔性，即系統(tǒng)為不同的產(chǎn)品和產(chǎn)品變化進(jìn)行設(shè)置，以達(dá)到19.20.21.I/O通道：I/O通道也稱為過程通道。它是計(jì)算機(jī)和控制對(duì)象之間信息傳送和變換的連接通道。機(jī)成本較低易于采用計(jì)算機(jī)控制因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。4.靈敏度：指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量Y與輸入的變化量 X的比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=AY/ X5.6.變頻調(diào)速：采用改變電機(jī)通電頻率的方式來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式。線性度：所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱為非線性誤差。7

30、.系統(tǒng)精度：指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度；8.自動(dòng)控制：自動(dòng)控制一由控制裝置自動(dòng)進(jìn)行操作的控制。9.10.I/O接口 ： I/O接口電路也簡(jiǎn)稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路） 和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它在主機(jī)它的兩個(gè)表面上將產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓 電效應(yīng)。11.伺服控制系統(tǒng)：一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制 系統(tǒng)。12.可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下

31、和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。13.14.動(dòng)態(tài)誤差：動(dòng)態(tài)誤差在被測(cè)量隨時(shí)間變化過程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。 開環(huán)控制系統(tǒng)：開環(huán)控制系統(tǒng)一無反饋的控制系統(tǒng)。15.逆變器：逆變器一把固定的直流電變成固定或可調(diào)的交流電的DC/AC變流器。16.分辨力：傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱分辨力，在輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。復(fù)合控制器：復(fù)合控制器帶有前饋控制系統(tǒng)的反饋控制器。它的作用是使系統(tǒng)能以穩(wěn)定的零誤差跟蹤已知的輸入信號(hào)。高的設(shè)備利用率、減少加工過程中零件的中間存儲(chǔ)。靜態(tài)設(shè)計(jì)：是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過研究制定出機(jī)械系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案。傳感器：是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)

32、換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測(cè)量裝置。22.測(cè)量：是人們借助于專門的設(shè)備，通過一定的方法對(duì)被測(cè)對(duì)象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。23.系統(tǒng)軟件 ：系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)的制造廠商提供的，用來管理計(jì)算機(jī)本身的資源和方便 件。用戶使用計(jì)算機(jī)的軟24.25.永磁同步電動(dòng)機(jī) : 以電子換向取代了傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)的電刷換向的電動(dòng)機(jī)。 閉環(huán)控制系統(tǒng) ：閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。26.敏感元件 ：敏感元件是直接可以感受被測(cè)量的變化，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的元件27.28.共模干擾 ：共模干擾往往是指同時(shí)加載在各個(gè)輸入信號(hào)接口斷的共有的信號(hào)干擾。DMA外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

33、（DMA而不通過CPU29.中斷：為了提高CPU的效率和使系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性，采用中斷方式圍設(shè)備的狀態(tài)了。而是當(dāng)外圍設(shè)備需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)外圍設(shè)備中斷，停止執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一個(gè)外圍設(shè)備服務(wù)的程序，中斷處理完畢，CPU又返回來執(zhí)行原來的程序。CPU就不必花費(fèi)大量時(shí)間去查詢各外30.靜壓軸承 ：靜壓軸承從外部油源給軸瓦提供壓力油，使球磨機(jī)進(jìn)、出料端的大軸在高壓油膜的作用下浮起， 與軸瓦無直接接觸，處在液體磨擦狀態(tài)，從而極大地降低了起動(dòng)力矩和旋轉(zhuǎn)阻力矩。31.感應(yīng)同步器 : 感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作 檢測(cè)

34、直線位移和轉(zhuǎn)角。32.33.串行通信 ：串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。在傳輸過程中，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度，一位 一位的串行傳送和接收檢測(cè)傳感器 ：檢測(cè)傳感傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。34.35.響應(yīng)特性 ：指的是輸出量跟隨輸入指令變化的反應(yīng)速度，決定了系統(tǒng)的工作效率。單片機(jī)：它是把組成微機(jī)的 CPU存儲(chǔ)器I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等制作在一塊集成芯片上構(gòu)成一個(gè)完 整的計(jì)算機(jī)。36.靜壓導(dǎo)軌 ：靜壓導(dǎo)軌是在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，以保證兩導(dǎo)軌面37.間處于液體或氣體摩擦狀態(tài)下工作

35、。屏蔽：屏蔽是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪罨驓钇帘误w，將干擾源或干擾對(duì)象包圍起來從而割斷或削弱38.39.干擾場(chǎng)的空間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。傳感器 ：是借助于檢測(cè)元件接收一種形式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。 傳感器的靜態(tài)特性 ：傳感器在靜態(tài)信號(hào)作用下，其輸入 -輸出的關(guān)系。40.傳感器的線性度 ：指?jìng)鞲衅鞯膶?shí)際特性曲線與擬合直線之間的偏差。41.電容式傳感器 ：是將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器。42.43.伺服 ：在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ：是一種將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件。4

36、4.整流器 ：把交流電變換成固定的或可調(diào)的直流電的功率放大器。45.46.斬波器 ：把固定的直流電變成可調(diào)的直流電的功率放大器。 直流伺服系統(tǒng)：采用直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)。47.旋轉(zhuǎn)變壓器 ：是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)角變化的角位移測(cè)量裝置。48.49.交流伺服系統(tǒng)電液伺服系統(tǒng)：采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)。：由電信號(hào)處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)。50.51.直接數(shù)字控制系統(tǒng) ：計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和處理結(jié)果直接輸出作用于被控對(duì)象的控制系統(tǒng)。機(jī)器人 ：一種可重復(fù)編程的多功能操作手，用以搬運(yùn)材料、零件、工具或者是一種為了完成不同操作任務(wù)，52.可以有多種程序流程的專門系統(tǒng)。

37、隔離放大器 ：指對(duì)輸入、輸出和電源在電流電阻彼此隔離使之沒有直接耦合的測(cè)量放大器。能和質(zhì)量。53.適應(yīng)性設(shè)計(jì)是在原理方案基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的性54.55.56.57.開發(fā)性設(shè)計(jì)是在沒有參考樣板的情況下，根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理和要求所進(jìn)行的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出質(zhì)量和性能 方面滿足目的要求的系統(tǒng)。變參數(shù)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變部分結(jié)構(gòu)尺寸，使之適應(yīng)于量的方面有所變更的要 求的一種設(shè)計(jì)方法。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件。 直流伺服系統(tǒng)采用直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)。8、58. 二、簡(jiǎn)答題交流伺服系統(tǒng)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為

38、執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)123機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感測(cè)試部分的作用是什么？機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感測(cè)試部分的作用是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)， 變?yōu)榭勺R(shí)別的信號(hào)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)分析處理后產(chǎn)生控制信息。簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程路線（主要步驟）擬定產(chǎn)品開發(fā)目標(biāo)和技術(shù)規(guī)范；收集資料，市場(chǎng)分析，可行性分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析；總體方案設(shè)計(jì)；總體方 案的評(píng)審和評(píng)價(jià)；詳細(xì)設(shè)計(jì)；詳細(xì)設(shè)計(jì)方案的評(píng)審和評(píng)價(jià)；試制樣機(jī)；樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試；技術(shù)評(píng)價(jià)與審定；小 批量生產(chǎn)；試銷；正常生產(chǎn)；銷售。機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包括的基本要素有哪些？并指出各要素所對(duì)應(yīng)的功能。機(jī)械本體：系。使構(gòu)造系統(tǒng)的各子系統(tǒng)

39、、零部件按照一定的空間和時(shí)間關(guān)系安置在一定的位置上，并保持特定的關(guān)按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。把系統(tǒng)運(yùn)行過程中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，變成可識(shí)別信號(hào)，送往控 制裝置，經(jīng)過信息處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)控制信息和指令完成所要求的動(dòng)作。 控制器：根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)信息和系統(tǒng)的目標(biāo)，進(jìn)行信息處理，按照一定的程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過輸出 接口送往執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行。接口：各子系統(tǒng)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換、放大、傳遞。動(dòng)力部分：檢測(cè)部分：4.5.機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)支承部件的要求是什么？機(jī)電一體化系統(tǒng)中的支承部件不僅

40、要支承、固定和聯(lián)接系統(tǒng)中的其它零部件，還要保證這些零部件之間的相 互位置要求和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精度要求，而且還是伺服系統(tǒng)的組成部分。因此，應(yīng)按伺服系統(tǒng)的具體要求來設(shè)計(jì) 和選擇支承部件。機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)支承部件的要求是：精度高、剛度大、熱變形小、抗振性好、可靠性高，并且具有良好的 摩擦特性和結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面 ? 應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。6、7、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)接口電路通常使用光電藕合器，光電藕合器的作用有哪些？（1）能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞。 （2）泄漏電流低，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無須提供偏流返

41、回通路。（3）共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào) （電壓或電流 ） 進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(cè)量。 利用光電耦合方式實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制，可獲得 10kHz 帶寬，但其隔離性能不如變壓器耦合。 為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度？機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動(dòng)部分減少，因而使機(jī)械磨損，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同 時(shí)由于采用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，控制，補(bǔ)償和校正因各種干擾因素造成的誤差，從而提高精度。影響機(jī)電一體化系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的主要因素有哪些？ 影響系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的主要因素有系統(tǒng)的負(fù)載變化；傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性；傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率；傳動(dòng) 系統(tǒng)中的摩擦與潤(rùn)滑。9、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有

42、哪些影響？在傳動(dòng)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大使機(jī)械負(fù)載增加，功率消耗大；使系統(tǒng)相應(yīng)速度變慢，降低靈敏度；使系統(tǒng)固 有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振。10、為減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差，可采用哪些結(jié)構(gòu)措施？減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差可采用的結(jié)構(gòu)措施有：適當(dāng)提高零部件本身的精度；合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，減小零部件 制造、裝配誤差對(duì)傳動(dòng)精度的影響；采用消隙機(jī)構(gòu)，以減小或消除回程誤差。11、如何提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度？伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度主要取決于系統(tǒng)的頻率特性和系統(tǒng)的加速度。（1）提高系統(tǒng)的固有頻率，減小阻尼。增加傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，減小折算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減小摩擦力均有利于 提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（2）提高驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)力可以提高系統(tǒng)的加速

43、度，由此也可提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。12、步進(jìn)電機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)速度控制的?步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是由輸入的電脈沖信號(hào)控制的，每當(dāng)電機(jī)繞組接收一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個(gè)相應(yīng)的角度。 其角位移量與輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步。因而，只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻 率和電機(jī)繞組的相序，即可得到所需轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和方向。13、試述直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中脈寬調(diào)制放大器的基本工作原理。脈寬調(diào)制放大器是直流伺服電機(jī)常用的晶體管驅(qū)動(dòng)電路。利用大功率晶體管的開關(guān)作用，將直流電源電壓轉(zhuǎn) 換成一定頻率的方波電壓，施加于直流電機(jī)的電樞，通過對(duì)方波脈沖寬度的控制，改變電樞的平均電壓，使 電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)。14、交流伺服電機(jī)有

44、哪些類型?交流伺服驅(qū)動(dòng)的主要特點(diǎn)是什麼?交流伺服電機(jī)有永磁式交流同步電機(jī)和籠型異步電機(jī)兩類。交流伺服驅(qū)動(dòng)的主要特點(diǎn)有： （ 1 ）調(diào)速范圍大；（2）適合大、中功率伺服系統(tǒng)；（ 3）運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不受負(fù)載變化的影響；（4）輸出轉(zhuǎn)矩較大，而轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。15、試述可編程序控制器的功能及組成。可編程序控制器可取代繼電器控制，完成順序和程序控制；可組成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精確的位置和速度控制； 可構(gòu)成高速數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的完全自動(dòng)化。典型的可編程序控制器由電源、微處理器、 存貯器、輸入輸出接口和編程器所組成。16 、開放式體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什麼？它使得當(dāng)代計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)VLSI 開放；向

45、不同用戶層次開開放式體系結(jié)構(gòu)是近年來在電子工業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)中流行的一種設(shè)計(jì)思想，計(jì)方法與傳統(tǒng)方法有了很大區(qū)別。開放式體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：向未來的放；向用戶的特殊要求開放；采用模塊化結(jié)構(gòu)。17、采用STD總線的工業(yè)控制機(jī)有哪幾種工作模式？STD工業(yè)控制機(jī)可以靈活地組成各種系統(tǒng)。其工作模式I/O 模板單獨(dú)構(gòu)成控制系統(tǒng)。由于STD總線的高度模塊化和采用組合方法的特點(diǎn)， 有三種：（1）獨(dú)立工作模式即采用微機(jī)的基本系統(tǒng)與工業(yè)用（2）作為前端控制，STD工業(yè)控制機(jī)可作為其它微機(jī)（工業(yè) PC機(jī)）的前端控制機(jī)，完成實(shí)時(shí)在線控制，并 把采集的數(shù)據(jù)和執(zhí)行結(jié)果傳送給上位機(jī)。（3）構(gòu)成分布式組合，利用 STD控制機(jī)

46、的組合方法，可方便地進(jìn)行各種分布式系統(tǒng)的組合。18、簡(jiǎn)述STD總線微機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。 采用小板結(jié)構(gòu)，高度的模塊化，其功能模板結(jié)構(gòu)靈活，可靠性高，硬件冗余小，成本低。 模板設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的兼容性。面向 I/O 的設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)大的 I/O 擴(kuò)展能力，使控制系統(tǒng)非常適合工業(yè)控制的應(yīng)用。 高可靠性。1）2）3）（4）19、STD總線系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)有哪些主要功能?在計(jì)算機(jī)工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，I/O子系統(tǒng)是過程接口，其主要功能有:（1）開關(guān)量的輸入輸出（2）模擬量的輸入輸出用于I/O信號(hào)的測(cè)量與控制。用于外部模擬量的采樣及輸出模擬量的控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)

47、角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)，成本較低，易于采用計(jì)算機(jī)（3）脈沖量的輸入輸出 機(jī)使用的運(yùn)動(dòng)控制接口。光電編碼器式傳感器主要由旋轉(zhuǎn)孔盤和光電器件組成。它的輸出是與孔盤轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)角增量成正比例關(guān)系的脈用于輸入脈沖信號(hào)的接收、輸出脈沖信號(hào)的控制；定時(shí)信號(hào)的產(chǎn)生及處理；伺服電20、A/D、D/A接口的功能是什麼?在工業(yè)系統(tǒng)中，需要測(cè)量和控制的參數(shù)經(jīng)常是連續(xù)變化的模擬信號(hào)，這些物理量經(jīng)傳感器變成連續(xù)變化的電壓、電流等信號(hào)，A/D接口的功能是將這些模擬量再變換成數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)識(shí)別。D/A接口的功能則是將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或信號(hào)，輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到控制過程的目的。21、簡(jiǎn)述電位器式位移傳感器

48、的工作原理和主要特點(diǎn)。電位器式位移傳感器是通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成確定關(guān)系的電壓輸出。其測(cè)量原理是：電位器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連，物體的位移引起電位器移動(dòng)端電阻的變化，電阻值的變化量反映了位移的量 值，而電阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，測(cè)量精度高，輸出量是3400的角位置測(cè)量或直線位移測(cè)量。測(cè)量軸的絕對(duì)位置，一般與 A/D接口配合，可用與小于22、簡(jiǎn)述光電編碼器式傳感器的工作原理和主要特點(diǎn)。光電編碼器式傳感器又分為絕對(duì)式和增量式，前沖信號(hào)，通過對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，即可測(cè)定孔盤轉(zhuǎn)過的角度。者轉(zhuǎn)角范圍小于3600,用于低速端角位置測(cè)量；后者無轉(zhuǎn)角范圍限

49、制，可用于高速端角位置測(cè)量或轉(zhuǎn)速測(cè)量。光電編碼器式傳感器的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高；輸出量為脈沖信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)；可以同時(shí)用于位置和速 度的測(cè)量，使用方便；但高精度的光電編碼器價(jià)格比較貴，成本高。23、選擇傳感器應(yīng)主要考慮哪幾方面的因素？選擇傳感器的主要依據(jù)是傳感器的性能指標(biāo)：（1 ）基本參數(shù) 量程、靈敏度、靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)特性。（2）環(huán)境參數(shù) 環(huán)境溫度、濕度、沖擊、振動(dòng)；抗干擾能力。（3）可靠性 工作壽命、平均無故障時(shí)間。（4）使用條件 電源、外形尺寸、安裝方式。（5）經(jīng)濟(jì)性 價(jià)格和價(jià)格性能比。此外，選擇傳感器時(shí)還必須考 慮其輸入輸出特性。24、應(yīng)變片式力傳感器的主要特點(diǎn)是什么?測(cè)量范圍大，測(cè)力

50、范圍可從幾牛頓到幾萬牛頓；測(cè)量精度高，線性度高達(dá);動(dòng)態(tài)特性好；輸出信號(hào)幅度小, 需專門的信號(hào)放大調(diào)理電路；可以用于力及力矩的測(cè)量。25、FMC的基本控制功能。1 單元中各加工設(shè)備的任務(wù)管理與調(diào)度其中包括制定單元作業(yè)計(jì)劃、計(jì)劃的管理與調(diào)度、設(shè)備和單元運(yùn)行狀態(tài)的登錄與上報(bào)。2 單元內(nèi)物流設(shè)備的管理與調(diào)度這些設(shè)備包括傳送帶、有軌或無軌物料運(yùn)輸車、機(jī)器人、托盤系統(tǒng)、工件 裝卸站等。3 刀具系統(tǒng)的管理包括向車間控制器和刀具預(yù)調(diào)儀提出刀具請(qǐng)求、將刀具分發(fā)至需要它的機(jī)床等。26、簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制的基本原理。一種是電樞電壓控制即在定子磁場(chǎng)不變的情況下通過控制施直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有兩種加在電樞

51、繞組兩端的電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制即通過改變勵(lì)磁電流的大小來改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。采用電樞電壓控制方式時(shí) 由于定子磁場(chǎng)保持不變其電樞電流可以達(dá)到額定值相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值因而只能因而這種方式又被稱 為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采用勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí)由于電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已接近飽和通過減弱磁場(chǎng)的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于電樞電流不允許超過額定值因而隨著磁場(chǎng)的減弱電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加但輸出轉(zhuǎn)矩下降 輸出功率保持不變所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式27、何為“可靠性指標(biāo)”？如何衡量它？機(jī)電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品常用的可靠性指標(biāo)有哪些?是壽命

52、指標(biāo)。常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、失效率、平均壽命、平均維修時(shí)間、有效度。28、斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？1）墊片調(diào)整法2 ）軸向壓簧調(diào)整法29、工業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場(chǎng)合？工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有單片微型計(jì)算機(jī)、可編程序控制器（PLC）、總線工控機(jī)等類型。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的大小和控制參數(shù)的復(fù)雜程度，選用不同的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)或可編程控制器主要用于，控制量為開關(guān)量和少量數(shù)據(jù)信息的模擬量的小系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)處理量大的系統(tǒng)，則往往采用基于各類總線結(jié)構(gòu)的工控機(jī)，如STD總線工控機(jī)、IBM-PC總線工控機(jī)、Multibus工控機(jī)等。對(duì)于多層次、復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，則要采用分級(jí)分步式控制系統(tǒng)，在這種控制系統(tǒng)中，根據(jù)各級(jí)及控制 對(duì)象的特點(diǎn)，可分別采用單片機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)和微型機(jī)來分別完成不同的功能。30、模擬式傳感器信號(hào)處理過程包括哪些環(huán)節(jié)？/數(shù)變模擬式傳感器信號(hào)處理過程包括：將非電物理量轉(zhuǎn)換成電量，并經(jīng)放大、濾波等一系列處理后，需經(jīng)模換將模擬量變成數(shù)字量，才能送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程包括信號(hào)的采樣/保持、多路轉(zhuǎn)換（多傳感器輸入時(shí)）、A/D處理等過程。31、什么是PLC的掃描工作制？即檢測(cè)輸入變量求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令，重復(fù)進(jìn)行。32、PWM勺工作原理？(Pulse斬波器調(diào)壓的基本原理是通過晶