光機電一體化控制技術(shù)第

3次作業(yè)三、主觀題（共12道小題）9.舉例說明光機電一體化系統(tǒng)和機電一體化技術(shù)含義答：機電一體化技術(shù)的定義：是指機械技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器和測試技術(shù)、接口技術(shù)、信息及控制技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)等相結(jié)合的一種綜合技術(shù)；機電一體化系統(tǒng)定義及理解：是指具有機電一體化技術(shù)的新型機電系統(tǒng)。是機械、電子、信息技術(shù)的有機結(jié)合和應用。機電一體化系統(tǒng)體現(xiàn)整體性，它不是簡單機械系統(tǒng)、微電子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等系統(tǒng)的簡單組合或拼湊。而是由相互區(qū)別和相互作用的機械與光、電子部分有機結(jié)合在一起，為同一目的而完成特定功能的集合體。機電一體化的特點集成性最優(yōu)設(shè)計智能化基于模型和控制設(shè)計上基于并行的科學設(shè)計，系統(tǒng)更具有協(xié)同性10.通常情況下，將系統(tǒng)模型可以分為兩大類：

實驗模型

和

。11.研究系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)與特征時，通常有兩種數(shù)學模型描述方法：

末端描述法和內(nèi)部描述法。12.簡述基爾霍夫電流、電壓定理答：基爾霍夫電流定理：在一個閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，流入一個節(jié)點的電路的代數(shù)和等于流出此節(jié)點的電流代數(shù)和基爾霍夫電壓定理：在一個閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，一個封閉路徑的所有電壓的代數(shù)和為零。13.機電一體化反饋控制系統(tǒng)的主要組成部分是什么？答：反饋控制是將被控參數(shù)作為反饋信號引入系統(tǒng)輸入端，來控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下圖：檢測裝買—?信息處理1_?執(zhí)行機構(gòu)??—反盪控制反饋控制系統(tǒng)的主要組成部分：控制器、執(zhí)行機構(gòu)、被控對象、檢測裝置及比較器。1:檢測裝置，進行信號檢測和信息采集，如溫度，壓力，位置，速度等2:執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)所要求的運動和動作，如電動機，液壓缸和液壓馬達，氣動裝置等3:控制器，根據(jù)控制系統(tǒng)的控制目標和系統(tǒng)模型，接收傳感器所采集的輸入信息，通過控制律計算，最后得出控制輸出，并將其用于對執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動4:常見傳感器，光電開關(guān)，聲敏傳感器，壓電傳感器，溫度和濕度傳感器，扭矩傳感器，力傳感器，應變傳感器等14.下圖RLC串聯(lián)電路。寫出輸出電壓‘5與輸入電壓匕之間傳遞函數(shù)答:根據(jù)基爾霍夫電壓定理，可以得出如下表達式zj=PL(1)式（1）為二階微分方程。對式（1）進行拉氏變換，得到RLC串聯(lián)電路的傳遞函數(shù)為m1匚皆+甩％4115.答:傳感器分辨率是?測量準確度是?分辨率定義為傳感器能檢測到的測量值的最小增量，也稱為測量的適應度。16.答：測量準確度：準確度表示測量值與實際值之間的偏差，它受限于儀器本身。如果未受實驗誤差的影響，就稱實驗為準確的,在實際應用中，準確度用真值的百分比表示，即：真值的百分比=（測量值-真值）/真值（100）17.一他勵直流電動機，額定電壓

Un=440V，額定功率；KW,額定電流“

■，額定轉(zhuǎn)速?r/min，電樞回路總電阻’亠’’■，額定勵磁電流’滬“，忽略電樞反應影響。試求：額定輸出轉(zhuǎn)矩

，J-'和在額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩亠。答:解，計算頷宦輸出轉(zhuǎn)矩石川7^=^/d=22^-=9.j5^-=9.^x96xl°3=1833.5NLIm加切g(shù)

500計算在頷宦電流時的電磁轉(zhuǎn)拒?。篍涼二U簣一g=440-250x0.0T78=4205V^-<420.5x250=105.125KWr=2Q03.7T_3Qxl.0^125xlOJjt><50018.在機電一體化系統(tǒng)數(shù)字

PID控制器設(shè)計中，需要確定的控制器主要參數(shù)是

比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)和

采樣周期T19.簡述A/D、D/A接口的功能，并說明保持器應用的目的。答：A/D接口的功能是將溫度、壓力等物理量經(jīng)傳感器變成的電壓、電流等信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。具體來說，包括如下階段：1:對物理信號(通常為電壓信號進行采樣，并將其轉(zhuǎn)換成一個

10至16位的二進制數(shù)；2：實現(xiàn)從模擬y(t)到采樣值y(kt)的轉(zhuǎn)換每隔T秒時間間隔重復一次，

T為采樣周期；3:y(kt)為采樣后的信號，為離散