機電一體化概論綜合練習試題三

1、機電一體化概論綜合練習試題三（含答案）簡述題簡述機電一體化發(fā)展趨勢簡述機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的含義？說明系統(tǒng)設(shè)計的基本原則以及系統(tǒng)設(shè)計的 過程。什么是環(huán)行分配器？實現(xiàn)環(huán)行分配有哪些方法？如果三相步進電動機繞組為 U、V、W,寫出則三相六拍的通電順序。在對數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的微分作用進行改進時，常用什么方法？如何實現(xiàn)？什么是可靠性設(shè)計？它的目標是什么？可靠性設(shè)計包括哪幾方面的內(nèi)容？什么是產(chǎn)品的可靠性分配？常用的產(chǎn)品的可靠性分配方法有哪些？何為電磁干擾？按性質(zhì)干擾分為哪幾種？何為柔性制造系統(tǒng)？應(yīng)具備的功能有哪些？何為柔性制造系統(tǒng)？按機床臺數(shù)和工序，柔性制造系統(tǒng)可分為哪幾種類型？ 計算題某齒輪系中，設(shè)i

2、= 80,傳動級數(shù)n = 4的小功率傳動，試按等效轉(zhuǎn)動慣 量最小原則分配傳動比。并驗算之。某數(shù)控機床位置控制系統(tǒng)的參數(shù)如下：K=45 N - m/rad；履10s N m； f = 14s N m； J=23Kgm2； Ts-Tc=1.5 N - m，求其臨界轉(zhuǎn)速 氣。（已知出現(xiàn)爬 行時系統(tǒng)的臨界初始相位6 c為75o）【參考答案】簡述題機電一體化的發(fā)展趨勢可概況為以下三個方面：性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向發(fā)展；功能上，向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展；層次上，向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計，就是用系統(tǒng)思想綜合運用各有關(guān)學科的知識、技術(shù)和 經(jīng)驗，在系統(tǒng)分析

3、的基礎(chǔ)上，通過總體研究和詳細設(shè)計等環(huán)節(jié)，落實到具體項目 上，以創(chuàng)造滿足設(shè)計目標的人造系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計的基本原則是使設(shè)計工作獲得更大效果。系統(tǒng)設(shè)計的過程是：目標功能T結(jié)構(gòu)T效果的多次分析與綜合。使步進電動機繞組的通電順序按輸入脈沖的控制而循環(huán)變化的裝置稱為環(huán)行 分配器。實現(xiàn)環(huán)行分配的方法有：1軟件環(huán)行分配；2硬件環(huán)行分配；3專用環(huán)行分配 器。三相六拍的通電順序為：UtUVtVtVWtWtWUtU或 U jUVUW jW jWUT在對數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的微分作用進行改進時，常用的方法有：微分平滑法和 不完全微分PID法。微分平滑法是取四點輸入信號的微分加權(quán)平均值作為微分器的實際輸出。不完全微分PID法

4、是在一般PID調(diào)節(jié)器串入一個一階慣性環(huán)節(jié)而構(gòu)成?？煽啃栽O(shè)計就是事先考慮產(chǎn)品可靠性的一種方法。目標是使產(chǎn)品在完成預(yù)定功能的前提下，取得性能、重量、成本、壽命等方 面的協(xié)調(diào)，設(shè)計出高可靠性的產(chǎn)品。可靠性設(shè)計包括以下幾方面的內(nèi)容：確定產(chǎn)品的可靠性指標及其量值；產(chǎn)品的失效分析；產(chǎn)品的可靠性分析；產(chǎn)品的可靠性分配；產(chǎn)品的可靠性驗證?？煽啃苑峙涫前旬a(chǎn)品經(jīng)過的可靠性指標，從系統(tǒng)開始，自上而下地分配給各 個子系統(tǒng)、部件和元器件。常用的可靠性分配方法有：等同分配法、按重量性分配法、最小目標分配法以 及拉格朗日乘數(shù)法等。電磁干擾一般是指系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)的一些與有用信號無關(guān)的，并且對 系統(tǒng)性能或信號傳輸有害的電

5、氣變化現(xiàn)象。按性質(zhì)干擾分為：自然干擾；人為干擾；固有干擾。FMS是指可變的、自動化程度較高的制造系統(tǒng)。FMS應(yīng)具備的功能有：自動完成多品種多工序零件的加工；自動輸送和儲料；自動診斷；信息處理。FMS是指可變的、自動化程度較高的制造系統(tǒng)。按機床臺數(shù)和工序，柔性制造系統(tǒng)可分為：柔性制造單元(FMC)；柔性制造系統(tǒng)(FMS)；柔性制造生產(chǎn)線(FML)；柔性制造工廠(FMF)。計算題2n n1解：由式i = 22(2 1) X 902112a-1)2112n/2 )24 41=22(24 1) x 8024 111 x=230 X8015 = 1.72682(2-1)/ 、-24 1i2d15122 )=2.10852(3-1)/ 、24 1頊四2（4-1）/ 、-=42 C-80)415122 )=3.143824 1X15=6.9887122 )驗算：i=iLLL_79.9958 惑01 2 3 42.解：m2，J JK10 +142t 23 x 45=0.37302(T - T )