机电一体化复习题 - 图文

英文： 机电一体化：（Mechatronics） 电子控制单元：（ECU Electrical Control Unit） Constant Voltage Constant Frequency：（恒压频CVCF） Variable Voltage Variable Frequency：（变压变频 VVVF） 闭环控制：（Closed Loop Contral） 半闭环控制：（Semi- Closed Loop Contral） 开环控制: (Open Loop Contral) System：（系统） Integrated Circuit Sensor: (集成电路传感器) 可编程逻辑控制器：（Programmable Logic Controller PLC） Mechatronics technology：（机电一体化技术） 工业机器人：（industrial robot） 接口：（interface 接口是各子系统之间以及子系统内各模块之间相互连接的硬件及相关协议软件） （answer in Chinese 用中文回答） 名词概念:

液压执行装置：把液压能量变换成直线、旋转或摆动运动的机械能，从而带动机械做功的装置 D/A:将数字信号转换成模拟信号

伺服系统：又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。 PID调节器：

Artificial intelligence（AI）：

PWM(Pulse Width Modulation)：简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行

控制的技术，按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值脉宽调制斩波器。 CNC（Computer Numerical Control）：把接收到的各种数字信息经过译码、运算和逻辑处理，生

成各种指令信息输出给伺服系统，使机床按规定的动作进行加工。 无刷直流电动机：又称无换向器电动机、无整流子直流电动机，是用半导体逆变器取代一般

直流电动机中的机械换向器，构成没有换向器的直流电动机。（P82）

DCS(Distributed Control Systems)：分布式控制系统,又称为分散控制系统,由多台计算机分别控制

生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。 变频调速：改变频率和电压进行调速，将频率一定的交流电通过整流变成直流电，将直流电通过

逆变变成频率可调的交流电。根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。采用改变电机通电频率来改变电机的转速的调速方式。

联轴器：将两旋转轴直接连接起来，并起到互相传递力矩作用的机械零件称为联轴器。 导向机构：

知识点

1. 谐波齿轮传动的工作原理

谐波齿轮的传动机构由波形发生器、柔轮和刚轮组成。柔轮是一个薄壁外齿圈，刚轮有内齿圈，刚轮比柔轮多2~4个齿（这又因波形发生器上触轮的多少而异，双波型的为2），波发生器的一对滚子将柔轮撑成椭圆形，当波发生器为主动轮时，柔轮和刚轮为从动轮，柔轮上的外轮齿与刚轮上的内轮齿在椭圆形柔轮的长轴方向完全啮合，则柔轮的短轴方向完全脱开，而中间区域为过渡状态。当波发生器顺时针旋转一周时，柔轮相对固定的刚轮逆时针旋转2个齿，这样就把波发生器的快速转动变为刚轮的慢速转动，当波发生器连续转动时，柔轮长、短轴的位置不断变化，从而使轮齿的啮合处和脱开处不断变化，于是在柔轮和钢轮之间产生相对位移，从而传递运动。 2. 可编程逻辑控制器的英文怎么表示，其工作过程分几个阶段，每个阶段的作用是什么，他与

工业计算机有啥区别，他与单片机有啥区别。

英文：Programmable Logic Controller其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。每个阶段的作用：①在输入釆样阶段，PLC用扫描方式，把所有输入端的外部输入信

号状态读入到输入映像寄存器中寄存起来。②在程序执行阶段，PLC按照顺序进行扫描，如果程序是用梯形图表示，则扫描顺序总是从上到下，从左到右，每扫描一条指令，所需要的状态分别由输入映像寄存器中读出，将执行结果写入元素映像寄存器中。③在输出刷新阶段，将元素映像寄存器中所有输出继电器的状态转存到输出锁存电路，驱动用户设备工作。 区别P124等等

3. 机电一体化系统对机械本体的基本要求，机电一体化系统对执行机构的基本要求。

http://www.doc88.com/p-574882240100.html

① 对机械系统的基本要求：高精度、快速响应、良好的稳定性。

② 对执行机构的基本要求：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、

响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电机等其他环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。http://www.doc88.com/p-731456752586.html

4. 举例说明CAD/CAM在机械工业的作用。

5. What is the definition of the interface？ How to classify it？

接口的定义是什么？怎样分类？

接口是各子系统之间以及子系统内各模块之间相互连接的硬件及相关协议软件。

分类：①根据接口的变换和调整功能，可分为：零接口、被动接口、主动接口、智能接口。 ②根据接口的输入/输出对象，可分为：机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 ③根据接口的输入/输出类型，可分为：数字接口、开关接口、模拟接口、脉冲接口。 简述变频空调与传统空调的不同点。

变频空调是典型的机电一体化设备。传统空调在工作前需要人工选择各种方式、设定温度，然后才能投入工作。变频空调借助有关的传感技术，通过模糊逻辑准确地推断出了最佳的运转方式，取代了常规的ON/OFF控制的空调器：通过变频调速系统自动地、连续地调整压缩机的功率，室内外风机的速度以及制冷介质的流量实现了最佳技能控制。 举例说明反馈的作用。

常用的sensor有哪些？CCD图像传感器的工作过程。

常见的传感器：线位移传感器、角位移传感器、速度、加速度传感器、测力传感器、电阻/电感/电容传感器

CCD图像传感器的工作过程：通过透镜将被测工件放大成像于CCD传感器的光敏阵列上，由视频处理器将CCD输出信号进行存储和数字处理，并将测得结果显示或判断，可实现对工件形状和尺寸的非接触测量。 工业机器人的组成部分。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 分析：

叙述拌合站的组成和工作过程，在实验中那些能够和机电一体化知识结合？拌合站中实验步骤是什么？

6.

7. 8.

9.

1.

2. 执行装置的工作原理。（P67）

3. Mechatronics system 对执行装置有什么要求？执行装置主要由几个部分组成。（P68想一想）

要求：①实现所需的运动 ②传递必要的动力 ③保证系统具有良好的动态品质 4. 滚动直线导轨的分类。（P36图）

①按滚动体的形状，分为钢珠式和滚柱式 ②按导轨截面形状，分为矩形和梯形 ③按轨道沟槽形状，分为单圆弧和双圆弧

5.What is the definition of the 制动器，How to classify it。（answer in Chinese）（P29）

制动器的定义：将机械运动部分的能量变成热能释放，从而使运动的机械速度降低或者停止的装置。

制动器的分类：机械制动器、电器制动器。 第一章

1.机电一体化是指机械和电子的有机结合。

2.机电一体化主要的相关技术可以归纳成机械技术、信息处理技术、系统技术、自动控制技

术、传感检测技术、伺服传动技术。

3.机电一体化系统由4部分构成：机械本体、检测传感技术、电子控制单元、执行器和动力

源

4.机电一体化系统的指挥中心是电子控制单元。 第二章

1.质点运动可分为平面、螺旋和球面3种。物体运动可分为等速、不等速和间歇3种。 2.摩擦对伺服系统的影响有：引起动态滞后，降低系统的响应速度，导致系统误差和________ 3.机电一体化机械系统主要包括以下3大机构：传动机构、导向机构和执行机构。 4.当两物体产生相对运动或有运动趋势时，其接触面要产生摩擦。摩擦力可分为粘性摩擦力、 库仑摩擦力、静摩擦力。

5.滚珠丝杠副调整轴间间隙，可以提高滚珠丝杠副的刚度。

6.JB316.2-82《滚珠丝杠副精度》标准规定分为6个等级：C、D、E、F、G、H。C级最高，H级最低。 第三章

1.在机电一体化测控系统中，传感器的输出量与被测物理量之间的关系，绝大部分是非线性的。造成非线性的原因主要有两个：一是许多传感器的转换原理是非线性的;二是采用的测量电路也是非线性的。

2.在机电一体化产品中，传感器的作用相当于人的感官。

3.用软件进行“线性化”处理，方法有3种：计算法、查表法、插值法。 4.静态误差补偿有非线性补偿、零位误差补偿、增益误差补偿。 第四章

1.伺服系统因被控对象的运动、检测部件以及机械机构等的不同而对伺服系统的要求有差异，但所有伺服系统的共同点是带动控制对象按照指定规律做机械运动。 2.建立伺服系统数学模型的方法一般分为分析法和实验法。 3.步进电动机的步进角计算公式为α=360°/（mzk），步距角越小，意味着它所能达到的位置精度越高。

4.直流伺服电动机惯量匹配原则，对小惯量直流电动机Jel/Jm推荐____、对大惯量直流电动机Jel/Jm推荐____。 http://wenku.http://m.china-audit.com//view/80f54c0d76c66137ee06190d.html 5.直流伺服电动机目前常用PWM调速驱动系统和可控硅直流调速驱动系统两种方式。 6.把微机系统后向通道的弱电控制信号转换成能驱动执行部件的具有一定电压和电流的强电功率信号或液压气动信号，称为脉冲功率放大器。

7.环形分配模块程序55H地址的高4位存放Y电机的状态、低4位存放X电机的状态。 8.对步进电动机施加一个电脉冲信号时，步进电动机就回转一个固定的角度，叫做步距角， 电机的总回转角和输入脉冲数量成正比，而电动机的转速则正比于输入脉冲的频率。 9.对于直流、交流伺服电动机，现常用的插补算法是____。

10.从系统的控制结构看，闭环伺服系统可以看做为位置控制为外环，速度调节为内环的双闭环自动控制系统。 第五章

1. 在机电一体化测控系统中，传感器的输出量与被测物理量之间的关系，绝大部分是非线性的。造成非线性的原因主要有两个：一是许多传感器的转换原理是非线性的;二是采用的测量电路也是非线性的。

2.机电一体化系统中的接口按信息流来分，可分为信息采集接口和控制量输出接口。

3.目前世界各国均采用直流信号作为统一信号，并将直流电压0-5V和直流电流0-10mv和4-20mv作为统一的标准信号。

4.传感器与前级信号的放大与隔离装置有运算放大器、测量放大器、程控测量放大器、隔离放大器。

第六章

1.1KB=1024Byte。

2.总线包括有数据总线、地址总线、控制总线。 3.PLC有3部分组成：____、____和_____。

4.智能控制理论主要有：专家系统、模糊逻辑和神经网络。