機(jī)電一體化總復(fù)習(xí)m

1、機(jī)電一體化總復(fù)習(xí)第一章1、機(jī)電一體化的概念和其英文名稱答：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。英文：mechatronics > mechanics （機(jī)械學(xué)） 和 electronics（電子學(xué)） 組合而成的英語(yǔ)。2、機(jī)電一體化的目的機(jī)電一體化技術(shù)革命的目的是提高系統(tǒng)（產(chǎn)品）的附加價(jià)值，即多功能、高效率、高可 靠性及節(jié)約材料和能源，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向短、小、輕、化方向發(fā)展，從而不斷滿足人們生活 多樣化、生產(chǎn)省力化及自動(dòng)化的需求。3、機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成，分別實(shí)現(xiàn)哪些功能布機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）

2、要素功能控制器計(jì)算機(jī)等）控制信息存儲(chǔ)、處理.傳送）檢消傳感器計(jì)測(cè)（信息收集與變換）執(zhí)行元件期動(dòng)（操作）動(dòng)力源提供動(dòng)力f能鼠）機(jī)構(gòu)構(gòu)造4、工業(yè)三大要素答：物質(zhì)、能量、信息。5、機(jī)電一體化的三大效果答：省能、省資源、智能化。6、根據(jù)不同的接口功能說(shuō)明接口的種類。根據(jù)接口的的變換、調(diào)整功能，接口可分為：1.零接口、2.無(wú)源接口、3.有源接口、4.智能接口。根據(jù)接口的輸入/輸出功能，接口可分為：1.機(jī)械接口、 2.物理接口、3.信息接口、 4. 環(huán)境接口。擴(kuò)展接口的方案較多，要更具控制要求既能夠得到何種元件和擴(kuò)展接口的方便程度來(lái)確定，通常有下述三種方法可供選擇：選用功能接口板 在功能接口板上，有多組并

3、（串）行數(shù)字量輸入/輸出通道，或多組模擬量輸入 /輸出通道。采用選配功能插板擴(kuò)展接口方案的最大優(yōu)點(diǎn)是硬件工作量小，可靠性高，但功能插板價(jià)格較高，一般只用來(lái)組成較大的系統(tǒng)。選用通用接口電路在組成一個(gè)較小的控制系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)采用通用接口電路來(lái)擴(kuò)展接口。由于通用接口電路是標(biāo)準(zhǔn)化的，只要了解其外部特性與CPU的連接方法、編程控制方法就可進(jìn)行任意擴(kuò)展。用集成電路自行設(shè)計(jì)接口電路在某些情況下，不采用通用接口電路，而采用其他中小規(guī)模集成電路擴(kuò)充接口更方便、廉價(jià)。按信息的傳遞方向，機(jī)電接口分為哪些接口?輸入接口與輸出接口第二章7、機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)由哪幾部分組成？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)通常由控制部件、接口電路、功率

4、放大電路、執(zhí)行元件、機(jī)械傳動(dòng) 部件、導(dǎo)向支承部件以及檢測(cè)傳感部件等部分組成。8、常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有哪些？答：絲桿螺母，齒輪，齒輪齒條，鏈輪鏈條，帶 帶輪，纜繩，繩輪，杠桿機(jī)構(gòu)，連桿 機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，摩擦輪，萬(wàn)向聯(lián)軸器，軟軸，蝸輪蝸桿，間歇機(jī)構(gòu)。9、機(jī)電一體化系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用答：傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)的變換（形式、行程、方向、速度），動(dòng)力的變換（大小、 形式）10、絲杠螺母機(jī)構(gòu)的組成要素答：主要由絲桿 螺母、滾珠、反向器組成。11、消除滾珠絲杠副的軸向間隙的方法有哪些？雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整式彈簧式自動(dòng)預(yù)緊調(diào)整式單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式12、梯形

5、同步帶由哪幾部分組成 ？由包布層、帶齒、帶被、加強(qiáng)筋組成13、了解諧波齒輪的傳動(dòng)原理及鋼輪與柔輪旋轉(zhuǎn)方向的判別方法在未裝配前，柔輪及其內(nèi)孔呈圓形，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪的內(nèi)孔后，由于波發(fā)生器的長(zhǎng)度略大于柔輪的內(nèi)孔直徑，柔輪撐成橢圓形，迫使柔輪在橢圓的長(zhǎng)軸方向與固定的鋼輪完全嚙合，在短軸方向完全分離，其余各處的齒視柔輪的回轉(zhuǎn)位置的不同，或者處于“嚙入”狀 態(tài)，或者處于“嚙出”狀態(tài)。由于鋼輪固定，波發(fā)生器逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，柔輪長(zhǎng)軸和短軸，及“嚙入” “嚙出”的位置不斷變化往復(fù)循環(huán)， 迫使柔輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)柔輪固定時(shí)， 露=0, igh為正說(shuō)明鋼輪與波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同，

6、igh為負(fù)說(shuō)明轉(zhuǎn)向相反。當(dāng)剛輪固定時(shí)，6g =0, ihr為正說(shuō)明柔輪與波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同，igh為負(fù)說(shuō)明轉(zhuǎn)向相反14、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是什么？導(dǎo)向支承部件的作用是支承和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。15、計(jì)算題看 P89: 2-10、2-17、2-19第三章16、常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有哪些？電動(dòng)式、液動(dòng)式、氣動(dòng)式17、直流伺服電機(jī)控制方式的基本形式是什么？晶體管脈寬調(diào)理驅(qū)動(dòng)、晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)18、PWMt流驅(qū)動(dòng)調(diào)速、換向的工作原理。 P10019、在步進(jìn)電機(jī)中，什么叫三相單三拍運(yùn)行？三相雙三拍運(yùn)行？如果按A-B A的順序通電，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)將沿順時(shí)針?lè)较蛞徊讲降剞D(zhuǎn)動(dòng)。從一相通 電換接

7、到另一相通電稱為一拍，每一拍轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。像上述的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，三相勵(lì)磁繞組依次單獨(dú)通電運(yùn)行，換接三次完成一個(gè)通電循環(huán)，稱為三相單三拍通電方式。20、步距角的計(jì)算：步距角的大小與通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)有關(guān)，.二.二360o/zmZ 一轉(zhuǎn)子齒數(shù)；M 一運(yùn)行拍數(shù)，通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即m=KNN為電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，單拍時(shí)k=1,雙拍時(shí)k=2)21、步進(jìn)電機(jī)的基本原理。其定子有六個(gè)均勻分布的磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極組成一相，即有A-A' ,BB' ,C C',三相，磁極上繞有勵(lì)磁繞組。假定車t子具有均勻分布的四個(gè)齒，當(dāng)A、B、C三個(gè)磁極的繞組一次通電時(shí)，則 A、B C三對(duì)磁極依次

8、產(chǎn)生磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。22、與直流伺服電機(jī)的控制方式與種類?？勺兇抛栊陀址Q反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)永磁型混合型23、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路有哪些 ？驅(qū)動(dòng)電源由脈沖分配器、功率放大器等組成。環(huán)形脈沖分配器實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的方法有三種：一種是采用計(jì)算機(jī)軟件，利用查表或計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行脈沖的環(huán)形分配，簡(jiǎn)稱軟環(huán)分。第二種種是采用小規(guī)模集成電路搭接而成的三相六拍環(huán)形脈沖分配器。第三種即采用環(huán)形分配器件。功率放大電路步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所使用的功率放大電路有電壓型和電流型。電壓型又有單電壓型、 雙電壓型（高低壓）電流型中有恒流驅(qū)動(dòng)、斬波驅(qū)動(dòng)等1.單電壓功率放大電路 2.高低壓功率放大電路 3.恒流源功率放大電路 4.斬波橫流功率放

9、 大電路5.調(diào)頻調(diào)壓功放電路細(xì)分驅(qū)動(dòng)在每次輸入脈沖切換時(shí)，不是將繞組電流全部通入或切除，而是只改變相應(yīng)繞組中額定電流的一部分，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的每步運(yùn)動(dòng)也只有步距角的一部分。實(shí)現(xiàn)細(xì)分電流波形的方法有兩種：1.采用多路功率開關(guān)器件2.將各開關(guān)的控制脈沖信號(hào)進(jìn)行疊加步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制串行控制、并行控制第四章24、發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED是一種具有PN節(jié)的半導(dǎo)體電致發(fā)光管。25、續(xù)流二極管二極管接在電動(dòng)機(jī)兩端，可以起到續(xù)流的作用26、在人機(jī)接口中，常用的輸入輸出設(shè)備有哪些？輸入：控制開關(guān)，BCD二進(jìn)制碼撥盤、鍵盤輸出：狀態(tài)指示燈，發(fā)光二極管顯示器， 液晶顯示器，微型打印機(jī)，附極射線管顯示器。27

10、、光電耦合器的光電隔離原理控制輸出時(shí)，微機(jī)輸出的控制信號(hào)經(jīng) 74L304非門返相后，加到光電耦合器 G的發(fā)光二 極管正斷，當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，反相后，二極管正斷電平為低，二極管不發(fā)光，此時(shí)， 光敏晶體管截至，輸出信號(hào)幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓。當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通并發(fā)光，光敏晶體管導(dǎo)通，輸出端電平幾乎為零。28、在機(jī)電接口中，光電耦合器的作用是什么？用來(lái)隔離高頻電路與低頻電路，高頻電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)會(huì)干擾低頻電路，用光電耦合器既能連接兩個(gè)部分，又能屏蔽信號(hào)。可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換 提高驅(qū)動(dòng)能力29、大位移檢測(cè)常用哪些傳感器 ？感應(yīng)同步式、磁柵式、光柵式、光電碼盤式30

11、、角位移傳感器有幾種形式 ？電位器式、應(yīng)變計(jì)式、旋轉(zhuǎn)變壓器式、感應(yīng)同步器式、電容式、編碼盤式、光柵式、磁柵式、激光式、陀螺式。31、了解調(diào)制與解調(diào)的概念調(diào)制：對(duì)信號(hào)源的信息進(jìn)行處理加到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^(guò)程， 即領(lǐng)載波隨信號(hào)而改變的技術(shù)。解調(diào)：從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程，叫做解調(diào)。32、A/D轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為為數(shù)字信號(hào)33、D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)34、模擬多路開關(guān)和采樣保持電路的作用是什么？模擬多路開關(guān)作用為：分別或依次把各傳感器輸出的模擬量與A/D接通，以使進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。采樣保持電路：這個(gè)電路在A/D轉(zhuǎn)換器之間，是為A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間保持輸入信號(hào)不

12、變 而設(shè)置的。采樣保持電路對(duì)系統(tǒng)精度起著決定作用。35、什么是接口 ？各要素或各子系統(tǒng)連接處必須具備一定的聯(lián)系條件，這些聯(lián)系條件稱為接口。36、檢測(cè)傳感器的微機(jī)接口基本方式。模擬量接口、開關(guān)量接口、數(shù)字量接口第五章37、反饋該系統(tǒng)的輸出量不僅受輸入量的控制，而且反饋回來(lái)影響輸入量，故稱其為閉環(huán)控制或反饋控制。38、伺服控制。伺服系統(tǒng)也有時(shí)稱伺服機(jī)構(gòu)，它是以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其 輸出量隨輸入量的變化而變化，因此有時(shí)也稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。39、何謂采樣？采樣：將模擬信號(hào)變成離散信號(hào)的過(guò)程，將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。40、怎樣才能保持采樣過(guò)程中不丟失原信號(hào)？采樣過(guò)程

13、中，只有滿足采樣定理（或者采樣頻率，必須為信號(hào)最高頻率的兩倍）的采樣過(guò)程才能保證在采樣過(guò)程中不丟失原信號(hào)中所包含信息。第六章41、機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括哪兩方面？穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。42、伺服控制系統(tǒng)中，其負(fù)載往往比較復(fù)雜，為了便于分析，常將它分解為哪些負(fù)載 慣性負(fù)載、外力負(fù)載、彈性負(fù)載、摩擦負(fù)載（滑動(dòng)摩擦負(fù)載、粘性摩擦負(fù)載、滾動(dòng)摩擦負(fù)載）43、機(jī)械裝置的基本力學(xué)模型是什么？質(zhì)量一彈簧一阻尼系統(tǒng)44、負(fù)載的等效換算 p23745、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主諧振頻率的計(jì)算。p247主諧振頻率46、什么是機(jī)電一體化系統(tǒng)的可靠性？主要包括哪些內(nèi)容。p265所謂可靠性，是指“系統(tǒng)（產(chǎn)品）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力”。“完成規(guī)定功能”就是能夠連續(xù)的保持產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的工作能力，使各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī) 定值?？偟膩?lái)看，可靠性的概念包裹系統(tǒng)（產(chǎn)品）的無(wú)故障性和耐久性兩方面的含義。47、PID控制算法中比例、積分、微分部分各起何作用？P （比例）I （積分）D （微分）調(diào)節(jié)器是將偏差的比例、積分、微分通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，其中比例調(diào)節(jié)起減小偏差的作用，起反應(yīng)迅速