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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：韓**（實(shí)名認(rèn)證）

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《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)單選題1.機(jī)電一體化技術(shù)是以(C)部分為主體，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。A.自動(dòng)化B.微電子C機(jī)械D.軟件2.導(dǎo)程Lo=8mm的絲杠的總質(zhì)量為6kg，標(biāo)稱直徑為40mm，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為(A)kg.mm2A.1200B.480c.120D.483.某機(jī)電一體化系統(tǒng)需要消除斜齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，采用(D)調(diào)整法使得調(diào)整過(guò)程中能自動(dòng)補(bǔ)償齒側(cè)間隙。A.偏心套B.軸向墊片c.薄片錯(cuò)齒D.軸向壓簧錯(cuò)齒4.下列哪項(xiàng)指標(biāo)是傳感器的動(dòng)態(tài)特性?(D)。A.量程B.線性度c.靈敏度D.幅頻特性5.在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中，常用(B)做驅(qū)動(dòng)元件。A.直流伺服電動(dòng)機(jī)B.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)C.同步交流伺服電動(dòng)機(jī)D.異步交流伺服電動(dòng)機(jī)6.HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)中的(B)。A.能游、部分B.傳感部分C.控制器D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)7.機(jī)械系統(tǒng)的剛度對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性重要影響表現(xiàn)為(B)等方面。A.固有頻率、響應(yīng)速度、慣量B.固有頻率、失動(dòng)量、穩(wěn)定性C.摩擦特性、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性D.摩擦特性、失動(dòng)量、慣量8.多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比相等的分派原則合用于按(C)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。A.最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則B.輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則c.重量最輕原則(小功率裝置)D.重量最輕原則(大功率裝置)9.幅頻特性和相頻特性是模擬式傳感器的(B)。A.靜態(tài)特性指標(biāo)B.動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)C.輸人特性參數(shù)D.輸出特性參數(shù)10.半閉環(huán)控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，絲杠螺母機(jī)構(gòu)位于閉環(huán)之外，所以它的(D)。A.回程誤差不影響輸出精度，但傳動(dòng)誤差影響輸出精度B.傳動(dòng)誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度c.回程誤差和傳動(dòng)誤差都不會(huì)影響輸出精度D.回程誤差和傳動(dòng)誤差都會(huì)影響輸出精度11.步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角的精確控制是通過(guò)控制輸入脈沖的(B)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。A.頻率B.數(shù)量c.步距角D.通電順序12.HRGP-IA噴漆機(jī)器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)中的(B)。A.能源部分B.測(cè)試傳感部分c.驅(qū)動(dòng)部分D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)13.以下產(chǎn)晶屬于機(jī)電-體化產(chǎn)品的是(C)λ。A.游標(biāo)卡尺B.移動(dòng)電話C.全自動(dòng)洗衣機(jī)D.非指針式電子表14.為提高機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，應(yīng)設(shè)法(A)。A.增大系統(tǒng)剛度B.增大系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C.增大系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力矩D.減小系統(tǒng)的摩擦阻力15.光柵傳感器的光柵是在一塊長(zhǎng)條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線，刻線數(shù)為100線/mm，經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖為400，光柵位移是(A)mm。A.1B.2C.3D.416.PWM指的是(C)。A.機(jī)器人B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)C.脈寬調(diào)制D.可編程控制器17.以下除了(D)，均是由硬件和軟件組成。A.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)B.PLC控制系統(tǒng)C.嵌入式系統(tǒng)D.繼電器控制系統(tǒng)18.HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的活塞式液壓缸屬于系統(tǒng)中的(C)。A.能源部分B.傳感部分C.驅(qū)動(dòng)部分D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)19．導(dǎo)程Lo=8mm的絲杠驅(qū)動(dòng)總質(zhì)量為60峙的工作臺(tái)與工件，則其折算到絲杠上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為(B)kg'mm2。A.48.5B.97C.4.85D.9.720.下列哪項(xiàng)指標(biāo)是傳感器的動(dòng)特性?(D)A.量程B.線性度c.靈敏度D.幅頻特性21.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)，需要由用戶自行編寫(xiě)(D)，具有實(shí)時(shí)性、針對(duì)性、靈活性和通用性。A.實(shí)時(shí)軟件B.開(kāi)發(fā)軟件c.系統(tǒng)軟件D.應(yīng)用軟件22.以下(D)不屬于系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖的基本結(jié)構(gòu)形式。A.串聯(lián)結(jié)構(gòu)B.并聯(lián)結(jié)構(gòu)c.環(huán)形結(jié)構(gòu)D.星形結(jié)構(gòu)判斷題（對(duì)的的打√，錯(cuò)誤的打X}1.一個(gè)完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)涉及以下幾個(gè)基本要素:機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)及執(zhí)行部件，各要素和環(huán)節(jié)之間通過(guò)接口相聯(lián)系。(X)2.信息解決技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過(guò)程中，與工作過(guò)程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息輸入、辨認(rèn)、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、輸出和決策分析等技術(shù)。(√~)3.進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于阻尼對(duì)系統(tǒng)的精度和快速響應(yīng)性均產(chǎn)生不利的影響，因此機(jī)械系統(tǒng)的阻尼比E取值越小越好。(X)4.滾珠絲杠垂直傳動(dòng)時(shí)，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動(dòng)裝置。(√)5.傳感器的轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分。(X)6.脈沖分派器的作用是使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化。(√)7.氣壓式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常用在定位精度較高的場(chǎng)合使用。(X)8.全物理仿真與計(jì)算機(jī)仿真相比較，在時(shí)間、費(fèi)用和方便性上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷與實(shí)15.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線，按控制回路分別進(jìn)行連接，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。(X)9.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線，按控制回路分別進(jìn)行連接，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。(X)10.綠色設(shè)計(jì)是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)該系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行剖析、重構(gòu)、再發(fā)明的設(shè)計(jì)。(X)11.機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有"智能化的特性是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)差別。(√)12.系統(tǒng)論、信息論、控制論是機(jī)電一體化技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。(√)13.為減少機(jī)械傳動(dòng)部件的扭矩反饋對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的影響，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本固有頻、率應(yīng)低于電氣驅(qū)動(dòng)部件的固有頻率的2~3倍，同時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)接近控制系統(tǒng)的工作頻率，以免系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而失去穩(wěn)定性。(X)14.系統(tǒng)的靜摩擦阻尼越大，使系統(tǒng)的回程誤差增大，定位精度減少。(√)15.采用雙螺母螺紋調(diào)隙以消除滾珠絲杠副軸向間隙，結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，可以進(jìn)行很精確的調(diào)整。(X)16.在閉環(huán)系統(tǒng)中，因齒輪副的啃合間隙而導(dǎo)致的傳動(dòng)死區(qū)能使系統(tǒng)以1~5倍的間隙角產(chǎn)生低頻振蕩，采用消隙裝置，以提高傳動(dòng)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。(√)17.齒輪傳動(dòng).系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分派原則中檔效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則是使所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)換算到該齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為最小。(X)18.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，同頻率下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩就越大。(X)19.直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性是電機(jī)轉(zhuǎn)速與其輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。(X)20.嵌人式系統(tǒng)大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)。(√)7.產(chǎn)品的組成零部件和裝配精度高，系統(tǒng)的精度一定就高。(X)8.從影響滾珠螺旋傳動(dòng)的因素看，溫度誤差是影響傳動(dòng)精度的因素之一。(√)9.雙螺母消除滾珠絲杠副軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，可以精確調(diào)整。(X)10.遲帶是傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)之一，反映傳感器輸人量在正反行程中，輸出輸人特性曲線的不重合度。(√)11.選擇傳感器時(shí)，應(yīng)選用精度盡也許高的傳感器。(X)12.永磁型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)即使其定子繞組斷電也能保持一定轉(zhuǎn)短，故具有記憶能力，可用于定位驅(qū)動(dòng)。(√)13.通常，步進(jìn)電機(jī)的最高連續(xù)工作頻率遠(yuǎn)小于它的最高啟動(dòng)頻率。(√)14.一般說(shuō)來(lái)，全物理仿真較之計(jì)算機(jī)仿真在時(shí)間、費(fèi)用和方便性上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷與實(shí)用的仿真方法。(X)15.PLC采用掃描工作方式，掃描周期的長(zhǎng)短僅決定于PLC的程序長(zhǎng)短。(X)16.綠色設(shè)計(jì)是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)該系統(tǒng)(產(chǎn)品)進(jìn)行剖析、重構(gòu)、再發(fā)明的設(shè)計(jì)。(X)17.齒輪傳動(dòng)的啃合間隙會(huì)導(dǎo)致一定的傳動(dòng)死區(qū)，若在閉環(huán)系統(tǒng)中，傳動(dòng)死區(qū)會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生低頻震蕩。(√)13.直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是電機(jī)轉(zhuǎn)速與其控制電壓的關(guān)系。(X)14.開(kāi)環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有反饋回路，只能依據(jù)時(shí)間和邏輯順序決定被控對(duì)象的運(yùn)營(yíng)方式，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)樸、穩(wěn)定、可靠，但精度較低，無(wú)自動(dòng)糾偏能力。(√)15.仿真根據(jù)采用的模型可以分為計(jì)算機(jī)仿真、半物理仿真和全物理仿真。(√)16.PID調(diào)節(jié)器由比例調(diào)節(jié)器、積分調(diào)節(jié)器和加法調(diào)節(jié)器通過(guò)線性組合而構(gòu)成。(X)17.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣周期越小，其控制精度就越高。(X)18.工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)部分在控制信息作用下提供動(dòng)力，涉及電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)方式。(√)三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述對(duì)滾珠絲桿副進(jìn)行間隙調(diào)整和預(yù)緊方法。答:通常采用雙螺母預(yù)緊和單螺母(適于大滾珠、大導(dǎo)程)兩種方法，將彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可提高滾珠絲杠副的剛度。常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種:螺紋調(diào)隙式、墊片調(diào)隙式和齒差調(diào)隙式三種;單螺母消隙常用增大滾珠直徑法和偏置導(dǎo)程法兩種預(yù)緊方法。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入信號(hào)是什么?如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的控制?步進(jìn)電機(jī)的步矩角α與運(yùn)營(yíng)拍數(shù)m、通電方式k(m==走N，單拍時(shí)走=1，雙拍時(shí)走=2，N為定子繞組的相數(shù))、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z有關(guān)。步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)的改變速度越快，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度越快，即通電狀態(tài)的變化頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高。改變步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變。3.3.簡(jiǎn)述數(shù)控設(shè)備中計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的組成和功能。計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置將數(shù)控加工程序通過(guò)輸入裝置輸入數(shù)控裝置，在數(shù)控裝置的控制下，通過(guò)輸出設(shè)備輸出各種信息和指令，而驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)床各部分有序的運(yùn)動(dòng)，控制個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給速度，進(jìn)給方向和位移量等。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)仿真在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中所起的作用是什么?答:在進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，往往需要對(duì)項(xiàng)目的合理性、經(jīng)濟(jì)性等品質(zhì)加以評(píng)價(jià);在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)前，也希望對(duì)項(xiàng)目的實(shí)行結(jié)果加以預(yù)測(cè)，以便選擇對(duì)的、高效的運(yùn)營(yíng)策略或提前消除設(shè)計(jì)中的缺陷，最大限度地提高實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)水平采用仿真技術(shù)可以省時(shí)、省力、省錢(qián)地達(dá)成上述目的。5.什么是PID調(diào)節(jié)器?三部分在系統(tǒng)調(diào)節(jié)中各起什么作用?答:按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器，將偏差的比例、積分、微分通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，簡(jiǎn)稱為P(比例)I(積分)D(微分)調(diào)節(jié)器，是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。a.PID調(diào)節(jié)器中比例調(diào)節(jié)起糾正偏差的作用，其反映迅速;b.積分調(diào)節(jié)能消除靜差，改善系統(tǒng)靜態(tài)特性;C.微分調(diào)節(jié)有助于減少超調(diào)，加快系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程。6.PLC控制系統(tǒng)有何優(yōu)越性?答:PLC重要具有可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活通用、使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)樸，PLC提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以方便地構(gòu)成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)-PLC網(wǎng)絡(luò)，PLC應(yīng)用程序的編制和調(diào)試非常方便，PLC具有監(jiān)控功能。7.簡(jiǎn)述完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)五大組成要素。答:機(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)、執(zhí)行部件、信息解決及控制系統(tǒng)五部分互相協(xié)調(diào)，共同完畢所規(guī)定的目的功能。各部分通過(guò)接口及相應(yīng)軟件有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)成內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。8.齒輪傳動(dòng)中各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分派原則分別有哪些?各使用在那些場(chǎng)合?答:齒輪傳動(dòng)中各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分派原則:a.重量最小原則(結(jié)構(gòu)緊湊);b.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則(快速響應(yīng));c.輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則(精度)。結(jié)合可行性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)精度提出適當(dāng)規(guī)定:規(guī)定體積小、重量輕的齒輪采用重量最輕的原則;規(guī)定運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、起停頻繁和動(dòng)態(tài)性能好的輪系采用最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則或輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則;提高傳動(dòng)精度和減小回程誤差為主的輪系采用轉(zhuǎn)角誤差最小原則。9.簡(jiǎn)述直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制的工作原理。答:直流伺服電動(dòng)機(jī)一般采用脈寬調(diào)制(PWM)進(jìn)行調(diào)速驅(qū)動(dòng)。假設(shè)輸入直流電壓U，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)通時(shí)間得到一定寬度的與U成比例的脈沖方波，給伺服電動(dòng)機(jī)電樞回路供電，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)改變電樞回路的平均電壓，從而輸出不同大小的電壓Va，使直流電動(dòng)機(jī)平滑調(diào)速。設(shè)開(kāi)關(guān)S周期性的閉合、斷開(kāi)，周期是T。在一個(gè)周期內(nèi)，閉合的時(shí)間是τ，斷開(kāi)的時(shí)間是T一τ。若外加電源電壓U為常數(shù)，則電源、加到電動(dòng)機(jī)電樞上的電壓波形將是一個(gè)方波列，其高度為U，寬度為τ，則一個(gè)周期內(nèi)的電壓平均值為μU。所以，當(dāng)T不變時(shí)，只要連續(xù)改變?chǔ)?O--T)就可以連續(xù)的使Ua由O變化到U，從而達(dá)成連續(xù)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。10.齒輪傳動(dòng)中齒側(cè)間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響?如何消除直齒圓柱齒輪的齒側(cè)間隙?答：齒輪的啃合間隙會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)死區(qū)(失動(dòng)量)，若該死區(qū)是在閉環(huán)系統(tǒng)中，則也許導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，常會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生低頻振蕩。常用調(diào)整直齒圓柱齒輪的齒側(cè)間隙的方法有偏心套調(diào)整法、軸向墊片調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法等。11.什么是步進(jìn)電機(jī)的步距角?它由哪些參數(shù)擬定?答:定子繞阻的通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)擬定的角度，即步進(jìn)電機(jī)的步距角們步進(jìn)電機(jī)的步距角α=360/(zm)，所以α與運(yùn)營(yíng)拍數(shù)m、通電方式k<m=kN，單拍時(shí)k=1，雙拍時(shí)k=2，N為定子繞組的相數(shù))、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z有關(guān)。12.何謂概念設(shè)計(jì)?簡(jiǎn)述概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程。答:概念設(shè)計(jì)是指在擬定任務(wù)之后，通過(guò)抽象化，擬定功能結(jié)構(gòu)，尋求適當(dāng)?shù)淖饔迷砑捌浣M合等，擬定出基本求解途徑，得出求解方案。設(shè)計(jì)過(guò)程z設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，擬定系統(tǒng)的總功能→將總功能分解為子功能，直到功能元→尋找子功能(功能元)的解→將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計(jì)方案→對(duì)眾多方案進(jìn)行評(píng)價(jià)決策，選定最佳方案→概念產(chǎn)品。13.簡(jiǎn)述典型的機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)的組成及對(duì)其基本規(guī)定。答t典型的機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)組成涉及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、軸系和機(jī)座或機(jī)架。機(jī)電一體化設(shè)備對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本規(guī)定是高精度、快速響應(yīng)性和良好的穩(wěn)定性。14.什么是傳感器的校準(zhǔn)?并簡(jiǎn)述如何進(jìn)行校準(zhǔn)?答:傳感器在使用前、使用中或擱置一段時(shí)間再使用時(shí)必須對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行復(fù)測(cè)或做必要的調(diào)整和修正，以保證傳感器的測(cè)量精度，這個(gè)復(fù)測(cè)調(diào)整過(guò)程稱為校準(zhǔn)。為了對(duì)傳感器有一個(gè)長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的和高精度的基準(zhǔn)，在→些測(cè)量?jī)x器中特別是內(nèi)部裝有微解決器的測(cè)量?jī)x器中，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能。對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要精度比它高的基準(zhǔn)器，這種基準(zhǔn)器受時(shí)間的推移和使用的磨損等因素的影響，參數(shù)會(huì)隨之改變。因此對(duì)這種基準(zhǔn)器還要用更高精度的基準(zhǔn)器來(lái)定期校準(zhǔn)。15.機(jī)電一體化系統(tǒng)仿真的模型重要有哪幾種?分別應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的哪個(gè)階段?答:機(jī)電一體化系統(tǒng)的仿真模型重要有z物理模型、數(shù)學(xué)模型和描述模型。當(dāng)仿真模型是物理模型時(shí)，為(全)物理仿真;是數(shù)學(xué)模型時(shí)，稱之為數(shù)學(xué)(計(jì)算機(jī))仿真。用已研制出來(lái)的系統(tǒng)中的實(shí)際部件或子系統(tǒng)代替部分?jǐn)?shù)學(xué)模型所構(gòu)成的仿真稱為半物理仿真。計(jì)算機(jī)仿真、半物理仿真、全物理仿真分別應(yīng)用在分析設(shè)計(jì)階段(軟件級(jí))、部件及子系統(tǒng)研制階段(軟件一硬件級(jí))實(shí)時(shí)仿真、系統(tǒng)研制階段(硬件級(jí))實(shí)時(shí)仿真階段。四、計(jì)算題1、設(shè)有一大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，假設(shè)齒輪箱的傳動(dòng)效率為100%，齒輪箱的傳動(dòng)比i=3.2，已知齒輪采用相同材料，寬度b相同，各齒輪的模數(shù)m=3，積極齒輪的齒數(shù)Zj=20、Z3=25，請(qǐng)根據(jù)重量最小原則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，推導(dǎo)并計(jì)算各級(jí)齒輪傳動(dòng)比和齒輪2、齒輪4的齒數(shù)。(提醒齒輪的質(zhì)量為π4（mz)2bp)圖1圖2解:設(shè)一級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為11，第二級(jí)齒輪的傳動(dòng)比120，見(jiàn)圖2.齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總重量:2.已知某工作臺(tái)采用直流電機(jī)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)〈如圖所示)，已知工作臺(tái)的行程L=250mm，絲杠導(dǎo)程t=4mm，齒輪減速比為i=5，規(guī)定工作臺(tái)位移的測(cè)量精度為0.005mm(忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差〉。(1)試采用高速端電機(jī)測(cè)量方法，擬定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。(2)若選取ns=200脈沖/轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器是否合用?解:(1)在高速端進(jìn)行測(cè)量:設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為n，每個(gè)脈沖相應(yīng)工作臺(tái)的位移為:符合規(guī)定。3.如圖所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)系統(tǒng)，其中驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的三相六拍步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)z為40。滾珠絲杠的基本導(dǎo)程為L(zhǎng)o=6mm.已知傳動(dòng)系統(tǒng)的橫向(x向〉脈沖當(dāng)量S為0.005mm/脈沖。試求步進(jìn)電機(jī)的步距角α和減速齒輪的傳動(dòng)比i。解:(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角zα=360/z?m=360/40X6=1.5；(2)減速齒輪的傳動(dòng)比zi=（Lo/δ）/360°/α=54.現(xiàn)有如下圖所示的雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，其基本導(dǎo)程為L(zhǎng)o=6mm、左端齒輪齒數(shù)為100、右端齒輪齒數(shù)為980當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí)，一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過(guò)2個(gè)齒時(shí)，試求兩個(gè)螺母之產(chǎn)生的相對(duì)軸向位移?1-套筒2-內(nèi)齒圈3-圓柱齒輪4一絲杠圖雙螺母齒差預(yù)緊式滾珠絲杠解:左端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm，則每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺母的軸向移動(dòng)6/100=0.06mm;右端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm，則每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺母的軸向移動(dòng)6/98=0.0612mm;當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí):一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過(guò)1個(gè)齒時(shí)，相對(duì)移動(dòng)的軸向距離為0.0612-0.06=0.0012(mm)，所以當(dāng)一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過(guò)2個(gè)齒時(shí)相對(duì)移動(dòng)的軸向距(0.0612-0.06)*2=0.0024(mm)s==nX(1/Z1-1/Z2)Xln==2X(1/98-1/100)X6mm==2.4μm五、綜合題1、請(qǐng)制訂一套典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的流程。解：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)將決定性地影響產(chǎn)品創(chuàng)新過(guò)程中后續(xù)的產(chǎn)品具體設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)發(fā)以及公司經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略目的的實(shí)現(xiàn)。包含以下流程(1)一方面是將設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，擬定出系統(tǒng)的總功能;(2)根據(jù)系統(tǒng)的總功能規(guī)定和構(gòu)成系統(tǒng)的功能要素進(jìn)行總功能分解，劃分出各功能模塊，將總功能分解為子功能，直到分解到不能再分解的功能元，形成功能樹(shù);擬定它們之間的邏輯關(guān)系;(3)對(duì)各功能模塊輸入/輸出關(guān)系進(jìn)行分析，擬定功能模塊的技術(shù)參數(shù)和控制策略、系統(tǒng)的外觀造型和總體結(jié)構(gòu);(4)尋找子功能(功能元)的解，并將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計(jì)方案;(5)以技術(shù)文獻(xiàn)的形式交付設(shè)計(jì)組討論、審定;(6)進(jìn)行方案整體評(píng)價(jià):對(duì)不同的方案進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，選擇綜合指標(biāo)最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。最終選定最佳方案形成概念產(chǎn)品。2、某部門(mén)欲開(kāi)發(fā)一款用于焊接印刷電路板芯片的機(jī)械手，請(qǐng)制訂出該款機(jī)械手產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程。解:機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)流程分為五個(gè)階段:產(chǎn)品規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)行和設(shè)計(jì)定型階段。第一階段:產(chǎn)品規(guī)劃階段:進(jìn)行需求分析和需求設(shè)計(jì)，以明確設(shè)計(jì)任務(wù)。比如，可以明確:機(jī)械手的用途:焊接芯片。工作方式:手動(dòng)、自動(dòng)方式。重要技術(shù)參數(shù):自由度、定位精度、運(yùn)營(yíng)速度等。使用環(huán)境規(guī)定:生產(chǎn)線。第二階段:慨念設(shè)計(jì)階段:在功能分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化篩選取得較抱負(fù)的工作原理方案。第三階段:具體設(shè)計(jì)階段。對(duì)各功能模塊進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)，繪制相應(yīng)的工程圖。該階段的工作量既涉及機(jī)械、電氣、電子、控制與計(jì)算機(jī)軟件等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，又涉及總裝固和零件圖的繪制。第四階段:設(shè)計(jì)實(shí)行階段。一方面根據(jù)機(jī)械、電氣圖紙和算法文獻(xiàn)，制造、裝配和編制各功能模塊;然后進(jìn)行模塊的調(diào)試;最后進(jìn)行系統(tǒng)整體的安裝調(diào)試，復(fù)核系統(tǒng)的可靠性及抗干擾性。第五階段:設(shè)計(jì)定型階段。對(duì)調(diào)試成功的系統(tǒng)進(jìn)行工藝定型，整理設(shè)計(jì)資料。小批量生產(chǎn)，試銷。3．分析圈中整體式PLC的各組成部分中CPU、存儲(chǔ)器、電源、輸入/出單元的功能。答:(1)中央解決器CPU是PLC的運(yùn)算和控制核心，控制其它所有部件的運(yùn)營(yíng)，功能相稱于人的大腦。(2)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，涉及隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶程序。(3)輸入/輸出(I/O)單元是CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備或其它外部設(shè)備之間的連接部件。(4)電源涉及系統(tǒng)電源和后備電池，其中后備電池可在停電時(shí)繼續(xù)保持幾十小時(shí)的供電。4、根據(jù)下圖所示氣體壓力傳感器的原理圖，分析該傳感檢測(cè)系統(tǒng)的原理組成及各部分的作用。答:氣體壓力傳感器的工作原理是膜盒2的下半部與殼體1固接，上半部通過(guò)連桿與磁心4相連，磁心4置于兩個(gè)電感線圈3中，后者接入轉(zhuǎn)換電路5。該傳感檢測(cè)系統(tǒng)由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成:(1)敏感元件。膜盒2就是敏感元件，其外部與大氣壓pa相通，內(nèi)部感受被測(cè)壓力ρ，當(dāng)ρ變化時(shí)，引起膜盒上半部移動(dòng)，即輸出相應(yīng)的位移量o(2)轉(zhuǎn)換元件?？勺冸姼?是轉(zhuǎn)化元件，它把輸入的位移量轉(zhuǎn)換成電感的變化。(3)基本轉(zhuǎn)換電路o5即為轉(zhuǎn)換電路。5.分析下圖調(diào)整齒側(cè)間隙的原理。解：這是采用雙螺母預(yù)緊螺