《機(jī)電一體化系統(tǒng)》期末復(fù)習(xí)題《機(jī)電一體化系統(tǒng)》201712判斷題14*2＝28分，單選10*3＝30分，多選6*5＝30分，綜合3*4＝12分（一）判斷題（每題2分，共28分）3D打印機(jī)可以使用不同顏色的打印材料，來實現(xiàn)彩色模或零件的打印。（√ ）D/A（√）FMC級和設(shè)備控制級。（×）FMC（×）FML（√）FMS做到無人加工（√）I/O交換信息的連接部件（電路）的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。√PWM（√）SPWM具有的優(yōu)越性╳應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（√）位移的控制精度越低。（×）查詢I/O方式常用于中斷控制中。（ ×）傳感器能檢測到的最小輸入增量稱分辨率。（√）異步通信四種方式：（√）感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測角。（√）滾珠絲桿不能自鎖。（ √）滾珠絲桿機(jī)構(gòu)不能自鎖。（√）?的彈性變形所引起的螺母位移量和螺母原有的間隙的綜合。√靈敏度(測量)傳感器在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下輸入變化對輸出變化的比值。√D/A（×）數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)輸入的位移當(dāng)量，通過計數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計位移的尺寸。（√）

（√）令信號進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入之間的偏差信號。（√）?同步通信是以字符為傳輸信息單位。（ ×）置的精度。（×）無論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測裝置的精度。（√）諧波齒輪減速器輸入轉(zhuǎn)速一般從剛輪輸入。（×）異步通信常用于并行通道。（ ×）有三個自由度（×）在機(jī)電一體化系統(tǒng)驅(qū)動裝置中，反饋通道上環(huán)節(jié)的誤差與輸入通道上環(huán)節(jié)的誤差對系統(tǒng)輸出精度的影響是相同的。（√）提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（×）在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過提高驅(qū)動元件的驅(qū)動力可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。╳裝置。?（√）直流伺服電機(jī)在一定的電磁轉(zhuǎn)矩T（或負(fù)載轉(zhuǎn)矩）下的穩(wěn)nUa流電機(jī)的調(diào)節(jié)特性。√直流無刷電機(jī)不需要電子換向器。（×）作往復(fù)直線運動。（√）轉(zhuǎn)動慣量大不會對機(jī)電一體化系統(tǒng)造成不良影響。（×）光強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電量參數(shù)(如電阻、電感、電容等)等。√（二）單選題（每題3分，共30分）（D）不是機(jī)電一體化產(chǎn)品ABCD（B）測距是通過測量發(fā)射和接收激光脈沖信號的時間差來間接獲得被測目標(biāo)的距離。B脈沖法通過測定調(diào)制光信號在被測距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位差，間接測定往返時間，并進(jìn)一步計算出被測距離。D相位法FMS適用于下述何種生產(chǎn)類（單件小批批量、多品種 C．A和B D．不確定對于只進(jìn)行二維平面作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人只需要三自由度，若要使操作具有隨意的空間位姿，則工業(yè)機(jī)器人至少需要幾個自由度（C）。C．六個

機(jī)電一體化系統(tǒng)中微機(jī)的選擇要考慮（ABC）。A．完善的中斷系統(tǒng)BCI/O通道D格因素若要使操作具有隨意的位姿，則工業(yè)機(jī)器人至少需要幾個 自由度（C）。A．四個B．五個C．六個 D．八個工業(yè)機(jī)器人的自由度數(shù)取決于什么所要求的動（AA作 業(yè)目標(biāo)機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心是A．動力部分B．執(zhí)行機(jī) 構(gòu)C．控制器 D．接口

計算機(jī)控制系統(tǒng)的特點主要體現(xiàn)在（ABD）A可靠性高B完善的輸入輸出通道C成本低D實時控制功能檢測傳感器的輸出量（ABCA數(shù)字量 B模擬量C關(guān)量 D．脈沖量控制用電機(jī)選用的基本要求有（ABCDA可靠性高BCD機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素之一接口的基本功能是（D）A．交換B．放大C．傳遞D．以上三者機(jī)電一體化系統(tǒng)中，根據(jù)控制信息和指令完成所要求的動作這一功能的是（D）A．機(jī)械本體BC制器D．執(zhí)行機(jī)構(gòu)將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（C）C．步進(jìn)電動機(jī)如果三相步進(jìn)電動機(jī)繞組為 U、V、W，其通電順序UVVWWUUV，則這種分配方式為（D）。D．三相雙拍屬于機(jī)器人機(jī)械手的末端執(zhí)行器有（）AB夾持器C伺服電機(jī)D編碼器由電信號處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)稱(C)。A、交流伺服系統(tǒng)?B、電液伺服系統(tǒng)?C統(tǒng)?D、步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)?由過程控制子系統(tǒng)和過程監(jiān)視子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)屬于柔性制造系統(tǒng)中的（D）A．加工系統(tǒng)B．物料系統(tǒng)C量系統(tǒng)D．信息系統(tǒng)3D設(shè)計也最容易，制造成本、維護(hù)成本和材料成本也最低。它的縮寫是（FDM)在設(shè)計齒輪傳動裝置時，對于轉(zhuǎn)動精度要求高的降速齒輪傳動鏈，可按什么原則進(jìn)行設(shè)計（A）。A差最小在設(shè)計齒輪傳動裝置時，對于轉(zhuǎn)動精度要求高的降速齒輪傳動鏈，可按什么原則進(jìn)行設(shè)計（A）A．輸出軸轉(zhuǎn)角誤差

長直流伺服電機(jī)的優(yōu)點有（ABCD）A．響應(yīng)速度快BCD．控制性好智能化機(jī)電一體化系統(tǒng)的特征主要體現(xiàn)在（BCD。A．可視性 B．復(fù)雜性C．交叉性D．?dāng)M人性（四）綜合題（共12分）100時測得莫爾條紋數(shù)為400，試計算光柵位移是多少毫米？若四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400，則光柵的位移是多少？測量分辨率是多少？光柵此時的位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm 測量分辨率細(xì)分前0.01mm/線 細(xì)分后:0.025序是什么（正轉(zhuǎn)）？K的計算公式為（B）。（4分）360 360最小B．等效轉(zhuǎn)動慣量最小C．質(zhì)量最小D．質(zhì)量最大（三）多選題（每題5分，共30分）按幾何結(jié)構(gòu)類型，工業(yè)機(jī)器人可分為（）ABCDABDA

A．C．

KZ B．rKMZ D．r

KMZr180MZr范圍B測量對象與測量環(huán)境C成本低D靈敏度與精度滾動導(dǎo)軌選用遵循原則有BCD機(jī)電一體化系統(tǒng)對機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)基本要求有（BCD）A本低B快速響應(yīng)C高可靠性D良好的穩(wěn)定性機(jī)電一體化系統(tǒng)消除結(jié)構(gòu)諧振的措施有（ABCD）。A．高傳動剛度 B．提高機(jī)械阻尼C．改變結(jié)構(gòu)固有頻率D．應(yīng)用綜合速度反饋減小諧振

步距角的計算值是（B ）。（4分）A．3.6 B．1.2C．0.6 D．1.5設(shè)三相為UV步進(jìn)電動機(jī)以三相雙三拍通電方連續(xù)轉(zhuǎn)動，正轉(zhuǎn)時通電順序為（A ）。（4分）A ． UVVWWUUV …B．UWWVVUUW…C ． UVWU …D．UWVU…一、填空題 26.PWM指的是脈寬調(diào)制 。控制及信息處理單元一般由控制計算機(jī)、控制軟件和硬件接

PD

比例積分控制算法。口電路組成。

復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用插補(bǔ)方法實現(xiàn)。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)術(shù)信息技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)的加以綜合，實現(xiàn)整個機(jī)械系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作而建立的一門新的科學(xué)技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為電一體化和產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量管理主要體現(xiàn)在質(zhì)量目標(biāo)管理實行可行性設(shè)計和進(jìn)行設(shè)計質(zhì)量評審三個方面。精度、性和快速響應(yīng)性-等方面的要求。機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計主要包括兩個環(huán)節(jié) 靜態(tài)設(shè)計動態(tài)設(shè)計。在機(jī)電一體化系統(tǒng)的驅(qū)動裝置中，位于前向通道閉環(huán)之內(nèi)的環(huán)節(jié)，其誤差的低頻分量高頻分量-影響系統(tǒng)的輸出精度。功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承包括軸承磁軸承。機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體動力與驅(qū)動等部分組成。壓輸出電流輸出頻率輸出三種形式。電量和非電量形式。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，要求機(jī)械傳動部件轉(zhuǎn)動慣量小、阻力合理隙小并滿足小型、輕量等要求。機(jī)電一體化的核心是（控制器）機(jī)電一體化技術(shù)歸納為自動控制技術(shù)伺服傳動技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)六個方面。從控制角度講，機(jī)電一體化可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計方案的方法有組合法。下列不屬于（產(chǎn)品（別設(shè)計法）A替代法B整體設(shè)計法C組合法概率指標(biāo)和命指標(biāo)。市場預(yù)測主要包括定期預(yù)測和定量預(yù)測方法。小后大原則。當(dāng)負(fù)載折算到電機(jī)軸上的慣量等于轉(zhuǎn)子慣量慣性負(fù)載和驅(qū)動力矩的最佳匹配。和回程誤差兩種。步進(jìn)電動機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)是通過脈沖的數(shù)量移的一種伺服電動機(jī)。s0<s<1。

對伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是工作頻率。計算機(jī)控制系統(tǒng)的類型包括控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)。固有頻率統(tǒng)的阻尼能力。增大，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。間，則必須提高系統(tǒng)的固有頻率。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源由變頻信號源、脈沖分配器和器組成。由矩頻特性曲線可知，步進(jìn)電機(jī)的最大動態(tài)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩，并隨著脈沖頻率的升高而降低。放大器和脈寬調(diào)制放大器兩種。交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率磁極對數(shù)和轉(zhuǎn)差率有關(guān)。液壓系統(tǒng)的伺服控制元件主要有電液比例閥和電液伺服閥。評定定位系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是定位精度和定位時間。三個若要使操作具有隨意的位姿，則工業(yè)機(jī)器人至少需要幾個自由度（六個）。計算機(jī)的系統(tǒng)總線（信號線）有數(shù)據(jù)總線、地址總線和總線等三類。S－100STDSTE）CPU開關(guān)量輸入/輸出模板的典型接口由總線接口邏輯I/O邏輯I/O所組成。I/OI/O濾波、平變換、光電隔離和功率驅(qū)動?。A/D、采樣保持器、和總線接口邏輯所組成。A/D、采樣速度和?成本。A/D)。A/DD/A轉(zhuǎn)換器D/A通道選擇器決定。D/A經(jīng)過信號調(diào)理環(huán)節(jié)才能驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。敏感元件和基本轉(zhuǎn)換電路所組成。傳感器的分類方法主要有按被測物理量、按工作原理、按轉(zhuǎn)換能量的情況按工作機(jī)理按轉(zhuǎn)換過程的可逆與否輸出形式。傳感器的主要靜態(tài)特性指標(biāo)有靈敏度、線性度、重復(fù)性和滯。數(shù)字式傳感器的動態(tài)特性是輸入量變化的臨界速度。傳感器輸入特性的主要參數(shù)是廣義輸入阻抗或靜態(tài)剛度。位移傳感器是把位移轉(zhuǎn)換成模擬電量或數(shù)字量的傳感器。常用編碼器式位置傳感器有光電式和磁電式兩種。速度傳感器主要包括模擬式和數(shù)字式兩類。負(fù)載角加速度最大原則以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。斜置肋板三種。50/mm20mm。100/mmθ=0.00110mm柔性制造系統(tǒng)可分為四個系統(tǒng)，分別為加工系統(tǒng)物料系統(tǒng)能量系統(tǒng)信息系統(tǒng)。光電隔離，變壓器離，繼電器隔離。工作接地分為一點接地多點接地。450Hz，1470r/min，0.02。一般來說，伺服系統(tǒng)的基本組成為機(jī)構(gòu)和檢測裝置等四大部分組成。機(jī)軟件分配器23塊分配器。應(yīng)干擾;擾工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展可劃分為三代。可編程控制器主要由CPU存儲器接口模塊組成。采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個“模擬信號存儲器”。按控制方法劃分，伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)和系統(tǒng)系統(tǒng)。直接差分法有向前差分法和向后差分法兩種。模擬量輸出通道數(shù)字量輸入通道數(shù)字量輸出通道道。壓式和其他等四大類型。STD總線的技術(shù)特點高可靠性。STD8微型機(jī)總線?加速度傳感器的基本力學(xué)模型是(阻尼—質(zhì)量系統(tǒng))齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù)(在一定級數(shù)內(nèi)有關(guān))受控變量是機(jī)械運動的一種反饋控制系統(tǒng)稱(伺服系統(tǒng))向器式)直流測速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速(成正比的直流電壓)具有某種智能功能的工業(yè)機(jī)器人屬于(第二代機(jī)器人)。在設(shè)計齒輪傳動裝置時，對于要求運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，啟動頻繁和動態(tài)性能好的降速傳動鏈，可按什么原則設(shè)計？（）

為（可靠度）目前大部分工業(yè)機(jī)器人都采用多少級機(jī)器人控制？（二級）抑制干擾的措施很多，下列不屬于的是那一項？（過濾屏蔽BD接地和軟件處理等方法以下可對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速的方法是（頻率）。隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種變壓器隔離光電隔離。多點接地：優(yōu)點：互不干擾，缺點：接線多復(fù)雜。開環(huán)步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)，主要由環(huán)形分配器功率放大器步進(jìn)電動機(jī)等組成。阻尼摩擦性變形、慣量、間隙的影響。對直線導(dǎo)軌副的基本要求是度對溫度變化的不敏感性和平穩(wěn)。控制器執(zhí)行環(huán)節(jié)檢測裝置比較環(huán)節(jié)。按干擾的耦合模式干擾可分為耦合干擾等干擾類型。用軟件識別有用信號和干擾信號、并濾去干擾信號的方法稱為軟件濾波、識別信號的原則有則。PLC。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的英文縮寫是(CIMS)。PID什么調(diào)節(jié)作用？（微分部分）統(tǒng)中的（物料系統(tǒng)）。執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動，可分為（電氣式）、液壓式和氣動式等。式。ωcts減小環(huán)節(jié)和檢測環(huán)節(jié)等個五部分。系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。量綱，一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。通信并行通信。SPWM等腰三角波波是正弦波。單片機(jī)PLC總線工控機(jī)類型。接口的基本功能主要有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、放大、通信聯(lián)絡(luò)。齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)(增加而減小)機(jī)電一體化的產(chǎn)生與迅速發(fā)展的根本原因在于社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。微電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步，則為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有一個從自發(fā)狀況向自為方向發(fā)展的過程。一個較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個基本要素：機(jī)械本體、動力部分、傳感檢測部分處理部分和接口。小獲得盡可能大的功能輸出。提高重量減輕可靠性。效率和快速響應(yīng)特性適應(yīng)性和性。自動控制技術(shù)的目的在于實現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的目標(biāo)化。伺服傳動技術(shù)就是在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動元件，使動態(tài)性能機(jī)電一體化系統(tǒng)對機(jī)械傳動部件的摩擦特性的要求為：靜摩擦力盡可能小，動摩擦力應(yīng)盡為可能小的正斜率，若為副率則易產(chǎn)生爬行，降低精度，減少壽命。固有頻率，系統(tǒng)的阻尼越大，最大振幅越小在系統(tǒng)設(shè)計時考慮阻尼對伺服系統(tǒng)的影響，一般取阻尼比ξ0.40.8的范圍內(nèi)，過渡過程較平穩(wěn)，過渡時間較短，又具有較高的靈敏度。間隙將使機(jī)械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生回程誤差環(huán)的穩(wěn)定性。在伺服系統(tǒng)中，通常采用負(fù)載角加速度最大比，以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。計（重量最輕）常用的直線位移測量傳感器有電感式傳感器電容式傳感器差動傳感器、感應(yīng)同步器、光柵傳感器等（只要說出其中的三種）。高度快和量程范圍大。鑒相方式和鑒幅測量方式。數(shù)字濾波的方法有很多種，可以根據(jù)不同的測量參數(shù)進(jìn)行選擇，成用的數(shù)字濾波方法有算數(shù)平均值法、中值濾波法、脈沖干擾平均值法和程序判斷濾波法。只能進(jìn)行角位移測量的傳感器是（光電編碼盤）控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測裝置。

伺服中的控制器通常由電子線路或計算機(jī)PID和最優(yōu)控制等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由伺服電動機(jī)或液壓伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動裝置等組成。目前，采用電動機(jī)大的比例。轉(zhuǎn)換為機(jī)械運動。PWM開關(guān)將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，通過對方波脈沖的控制，改變輸出電壓的平均值。綜合法（預(yù)期特性法和分析法（試探法）兩種。目前常將交流伺服系統(tǒng)按其選用不同的電動機(jī)分為兩大類：同步型交流伺服電動機(jī)和異步型交流伺服電動機(jī)。異步型交流伺服電動機(jī)的伺服系統(tǒng)，多用于機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和其他調(diào)速系統(tǒng)。電壓驅(qū)動和高、低電壓驅(qū)動兩種。制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)等。計算機(jī)的控制理論分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論。經(jīng)典控制理論是單輸入—單輸出多輸入—多輸出的系統(tǒng)，可實現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等復(fù)雜控制。和過程輸入/輸出系統(tǒng)大部分組成。從設(shè)計思路看，設(shè)計數(shù)字調(diào)節(jié)器可歸納為連續(xù)化設(shè)計法和離散化設(shè)計法。將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（步進(jìn)電動機(jī)）UVUVWU，則這種分配方式為（三相三拍）由電信號處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)是（電液伺服系統(tǒng)）PIDPID構(gòu)成的（串入一個一階慣性環(huán)節(jié)）工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展通常可劃分為三代，第一代是指可編程工業(yè)機(jī)器人（示教再現(xiàn)機(jī)器人）；智能機(jī)器人三代是指自治式工業(yè)機(jī)器人。方式的不同，可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制。柔性制造系統(tǒng)按機(jī)床臺數(shù)和工序數(shù)可分為：柔性制造單元柔性制造系統(tǒng)（FMS）柔性制造生產(chǎn)線（柔性制造工廠（FMF）四種類型。CIMS（MIS）技術(shù)信息系統(tǒng)（TIS）、制造自動化分系統(tǒng)（MAS）和計算機(jī)輔助質(zhì)量分系統(tǒng)（CAQ）四個應(yīng)用（功能）分系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的自由度數(shù)取決于什么所要求的動作作業(yè)目標(biāo)）FMS。系統(tǒng)稱為（能量系統(tǒng)）由過程控制子系統(tǒng)和過程監(jiān)視子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)屬于柔性制造系統(tǒng)中的（信息系統(tǒng)）支持生產(chǎn)計劃和控制、銷售、采購、倉庫、財會等功能，用以處理生產(chǎn)任務(wù)的信息的系統(tǒng)屬于CIMS分系統(tǒng)（管理信息分系統(tǒng)（MIS））。CADCAPP數(shù)控程序編制）產(chǎn)品的設(shè)計個工藝準(zhǔn)備等功能，處理有關(guān)結(jié)構(gòu)方面的信息的CIMS技術(shù)信息分系統(tǒng)（TIS））。機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)主要可歸納為：機(jī)械技術(shù)、檢測傳感自動控制技術(shù)伺服傳動技術(shù)和總體技術(shù)。性能功能層次上，向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)性設(shè)計、性設(shè)計和變參數(shù)設(shè)計。取代法產(chǎn)品開發(fā)新產(chǎn)品或?qū)υ到y(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的常用方法。轉(zhuǎn)動慣量對伺服系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性、動態(tài)相應(yīng)都有影響，減小承載繩疲勞拉斷齒和磨損。時期稱為（早期失效）。特定的瞬時，系統(tǒng)正常工作的概率，稱為（有效度）稱為（可靠度）形成的干擾，稱為（共阻抗感應(yīng)干擾）工業(yè)用電，高頻及微波設(shè)備等引起的干擾屬于（無意干擾）電場通過電容耦合的干擾。稱為（靜電干擾220名詞解釋機(jī)電一體化：機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測技術(shù)、電力電子功能復(fù)合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。系統(tǒng)總體技術(shù)：系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系以實現(xiàn)整體最優(yōu)。其重要內(nèi)容為接口技術(shù)。接口包括電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口步進(jìn)電動機(jī)決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機(jī)。由于步進(jìn)電動機(jī)成本較低易于采用計算機(jī)控制因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。靈敏度ΔY的比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=ΔY/ΔX變頻調(diào)速：采用改變電機(jī)通電頻率的方式來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速

的調(diào)速方式。線性度實際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱為非線性誤差。系統(tǒng)精度：指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號要求的精確程度；自動控制：自動控制—由控制裝置自動進(jìn)行操作的控制。I/O備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。壓電效應(yīng)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。伺服控制系統(tǒng)而獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統(tǒng)。可靠性能的能力。動態(tài)誤差所產(chǎn)生的附加誤差稱為動態(tài)誤差。開環(huán)控制系統(tǒng)：開環(huán)控制系統(tǒng)—無反饋的控制系統(tǒng)。逆變器的DC/AC分辨力零點附近的分辨力稱為閾值。復(fù)合控制器FMS系統(tǒng)為不同的產(chǎn)品和產(chǎn)品變化進(jìn)行設(shè)置，以達(dá)到高的設(shè)備利用率、減少加工過程中零件的中間存儲。靜態(tài)設(shè)計系統(tǒng)的初步設(shè)計方案。傳感器對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。I/O之間信息傳送和變換的連接通道。測量象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。系統(tǒng)軟件理計算機(jī)本身的資源和方便用戶使用計算機(jī)的軟件。刷換向的電動機(jī)。閉環(huán)控制系統(tǒng)：閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。敏感元件與被測量成確定關(guān)系的元件共模干擾斷的共有的信號干擾。DMA：外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不通過CPU中斷CPUCPUCPU來的程序。靜壓軸承旋轉(zhuǎn)阻力矩。感應(yīng)同步器精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。串行通信每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個固定的時間長度，一位一位的串行傳送和接收檢測傳感器量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。響應(yīng)特性定了系統(tǒng)的工作效率。單片機(jī)：它是把組成微機(jī)的CPU、存儲器I/O器/靜壓導(dǎo)軌或氣體摩擦狀態(tài)下工作。屏蔽將干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或削弱干擾場的空間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。傳感器規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。傳感器的靜態(tài)特性的關(guān)系。傳感器的線性度的偏差。電容式傳感器一種傳感器。伺服運動部件按照指令要求進(jìn)行運動。步進(jìn)電動機(jī)：是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件。整流器器。斬波器：把固定的直流電變成可調(diào)的直流電的功率放大器。直流伺服系統(tǒng)統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)變壓器：是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)角變化的角位移測量裝置。交流伺服系統(tǒng)統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。直接數(shù)字控制系統(tǒng)于被控對象的控制系統(tǒng)。機(jī)器人程序流程的專門系統(tǒng)。隔離放大器：指對輸入、輸出和電源在電流電阻彼此隔離使

之沒有直接耦合的測量放大器。適應(yīng)性設(shè)計——是在原理方案基本保持不變的情況下，對現(xiàn)開發(fā)性設(shè)計——是在沒有參考樣板的情況下，根據(jù)抽象的設(shè)的要求的系統(tǒng)。變參數(shù)設(shè)計——在設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變部計方法。件。系統(tǒng)。系統(tǒng)二、簡答題機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感測試部分的作用是什么？機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳感測試部分的作用是對系統(tǒng)運行中所需簡述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計的工程路線（主要步驟）擬定產(chǎn)品開發(fā)目標(biāo)和技術(shù)規(guī)范；收集資料，市場分析，可行性分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析；總體方案設(shè)計；總體方案的評審和評價；詳細(xì)設(shè)計；詳細(xì)設(shè)計方案的評審和評價；試制樣機(jī)；樣機(jī)銷售。應(yīng)的功能。機(jī)械本體：使構(gòu)造系統(tǒng)的各子系統(tǒng)、零部件按照一定的空間和時間關(guān)系安置在一定的位置上，并保持特定的關(guān)系。動力部分：按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求為系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。信息處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)控制信息和指令完成所要求的動作。控制器：根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)信息和系統(tǒng)的目標(biāo)，進(jìn)行信息處理，按照一定的程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號，通過輸出接口送往執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制整個系統(tǒng)有目的地運行。接口：各子系統(tǒng)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換、放大、傳遞。機(jī)電一體化系統(tǒng)對支承部件的要求是什么？機(jī)電一體化系統(tǒng)中的支承部件不僅要支承、固定和聯(lián)接系統(tǒng)中的其它零部件，還要保證這些零部件之間的相互位置要求和相對運動的精度要求，而且還是伺服系統(tǒng)的組成部分。因此，應(yīng)按伺服系統(tǒng)的具體要求來設(shè)計和選擇支承部件。機(jī)電一體化系統(tǒng)對支承部件的要求是：精度高、剛度大、熱變形小、抗振性好、可靠性高，并且具有良好的摩擦特性和結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。6、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計算機(jī)接口電路通常使用光電藕合器，光電藕合器的作用有哪些？壓信號系統(tǒng)的損壞。回通路。準(zhǔn)確、安全的測量。10kHz離性能不如變壓器耦合。7、為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度？機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動部分減少，因而使機(jī)械磨損，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同時由于采用電子技術(shù)實現(xiàn)自動檢測，控制，補(bǔ)償和校正因各種干擾因素造成的誤差，從而提高精度。8影響機(jī)電一體化系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性的主要因素有哪些？影響系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性的主要因素有系統(tǒng)的負(fù)載變摩擦與潤滑。9、轉(zhuǎn)動慣量對傳動系統(tǒng)有哪些影響？使系統(tǒng)相應(yīng)速度變慢，降低靈敏度；使系統(tǒng)固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振。10、為減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動誤差，可采用哪些結(jié)構(gòu)措施？減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動誤差可采用的結(jié)構(gòu)措施有：適當(dāng)提高零部件本身的精度；合理設(shè)計傳動鏈，減小零部件制造、裝配誤差對傳動精度的影響；采用消隙機(jī)構(gòu)，以減小或消除回程誤差。11、如何提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度？伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度主要取決于系統(tǒng)的頻率特性和系統(tǒng)的加速度。提高系統(tǒng)的固有頻率，減小阻尼。增加傳動系統(tǒng)的剛響應(yīng)速度。也可提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。12、步進(jìn)電機(jī)是如何實現(xiàn)速度控制的？步進(jìn)電機(jī)的運動是由輸入的電脈沖信號控制的，每當(dāng)電機(jī)繞組接收一個脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的角度。其角位移量與輸入脈沖的個數(shù)嚴(yán)格成正比，在時間上與輸入脈沖同步。因而，只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序，即可得到所需轉(zhuǎn)動的速度和方向。13、試述直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中脈寬調(diào)制放大器的基本工作原理。14交流伺服電機(jī)有哪些類型？交流伺服驅(qū)動的主要特點是什麼？適合大、中功率伺服系統(tǒng)；（3）運行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不受負(fù)載變化

的影響；（4）輸出轉(zhuǎn)矩較大，而轉(zhuǎn)矩脈動小。15、試述可編程序控制器的功能及組成。可編程序控制器可取代繼電器控制，完成順序和程序控制；可組成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)精確的位置和速度控制；可構(gòu)成高速數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的完全自動化。典型的可編程序控制器由電源、微處理器、存貯器、輸入輸出接口和編程器所組成。16、開放式體系結(jié)構(gòu)的主要特點是什麼？開放式體系結(jié)構(gòu)是近年來在電子工業(yè)和計算機(jī)工業(yè)中流行VLSI17、采用STD總線的工業(yè)控制機(jī)有哪幾種工作模式？STDSTD業(yè)控制機(jī)可以靈活地組成各種系統(tǒng)。其工作模式有三種：I/O板單獨構(gòu)成控制系統(tǒng)。（工PC）的前端控制機(jī)，完成實時在線控制，并把STD地進(jìn)行各種分布式系統(tǒng)的組合。18、簡述STD總線微機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點。可靠性高，硬件冗余小，成本低。模板設(shè)計具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的兼容性。I/OI/O統(tǒng)非常適合工業(yè)控制的應(yīng)用。高可靠性。19、STD總線系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)有哪些主要功能？在計算機(jī)工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，I/O要功能有：I/O模擬量的輸入輸出用于外部模擬量的采樣及輸出模20、A/D、D/A接口的功能是什麼？在工業(yè)系統(tǒng)中，需要測量和控制的參數(shù)經(jīng)常是連續(xù)變化的模擬信號，這些物理量經(jīng)傳感器變成連續(xù)變化的電壓、電流等信號，A/D接口的功能是將這些模擬量再變換成數(shù)字量，以便計算機(jī)識別。D/A接口的功能則是將經(jīng)計算機(jī)處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或信號，輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到控制過程的目的。21、簡述電位器式位移傳感器的工作原理和主要特點。電位器式位移傳感器是通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成還是減小則表明了位移的方向。特點是：結(jié)構(gòu)簡單，成本較A/D340022、簡述光電編碼器式傳感器的工作原理和主要特點。光電編碼器式傳感器主要由旋轉(zhuǎn)孔盤和光電器件組成。它的輸出是與孔盤轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)角增量成正比例關(guān)系的脈沖信號，通過對脈沖信號計數(shù)，即可測定孔盤轉(zhuǎn)過的角度。光電編碼器式傳感器又分為絕對式和增量式，前者轉(zhuǎn)角范圍小于360o,用于低速端角位置測量；后者無轉(zhuǎn)角范圍限制，可用于高速端角位置測量或轉(zhuǎn)速測量。光電編碼器式傳感器的主要特點是測量精度高；輸出量為脈沖信號，抗干擾能力強(qiáng)；可以同時用于位置和速度的測量，使用方便；但高精度的光電編碼器價格比較貴，成本高。23、選擇傳感器應(yīng)主要考慮哪幾方面的因素？選擇傳感器的主要依據(jù)是傳感器的性能指標(biāo)：（1）基本參境溫度、濕度、沖擊、振動；抗干擾能力（3）可靠性工作壽命、平均無故障時間。（4）使用條件電源、外形尺寸、安裝方式。（5）經(jīng)濟(jì)性價格和價格性能比。此外，選擇傳感器時還必須考慮其輸入輸出特性。24、應(yīng)變片式力傳感器的主要特點是什么？25、FMC的基本控制功能。單元中各加工設(shè)備的任務(wù)管理與調(diào)度其中包括制定單報。軌或無軌物料運輸車、機(jī)器人、托盤系統(tǒng)、工件裝卸站等。刀具請求、將刀具分發(fā)至需要它的機(jī)床等。26、簡述直流伺服電機(jī)兩種控制的基本原理。直流伺服電動機(jī)的控制方式主要有兩種 一種是電樞電壓控制即在定子磁場不變的情況下 通過控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩 一種是勵磁磁場控制 即通過改變勵磁電流的大小來改變定子磁場強(qiáng)度從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。采用電樞電壓控制方式時 由于定子磁場保持不變 其電樞電流可以達(dá)到額定值 相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采用勵磁磁場控制方式時由于電動機(jī)在額定運行條件下磁場已接近飽和電樞電流不允許超過額定值因而隨著磁場的減弱電動機(jī)轉(zhuǎn)速增加但輸出轉(zhuǎn)矩下降輸出功率保持不變所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式27用的可靠性指標(biāo)有哪些？答：“可靠性指標(biāo)”是可靠性量化分析的尺度。衡量可靠性高低的數(shù)量指標(biāo)有兩類，一類是概率指標(biāo)，另一類是壽命指標(biāo)。常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、失效率、平均壽命、平均維修時

間、有效度。28、斜齒輪傳動機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？墊片調(diào)整法2）軸向壓簧調(diào)整法29、工業(yè)控制用的計算機(jī)主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場合？工業(yè)控制的計算機(jī)主要有單片微型計算機(jī)、可編程序控制器（PLC）、總線工控機(jī)等類型。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的大小和控制參數(shù)的復(fù)雜程度，選用不同的微型計算機(jī)。單片機(jī)或可編程控制器主要用于，控制量為開關(guān)量和少量數(shù)據(jù)信息的模擬量的小系統(tǒng)。對于數(shù)據(jù)處理量大的系統(tǒng)，則往往采用基于各類總線結(jié)構(gòu)的工控機(jī)，如STD總線工控機(jī)、IBM-PCMultibus的機(jī)電一體化系統(tǒng)，則要采用分級分步式控制系統(tǒng)，在這種控制系統(tǒng)中，根據(jù)各級及控制對象的特點，可分別采用單片機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)和微型機(jī)來分別完成不同的功能。30、模擬式傳感器信號處理過程包括哪些環(huán)節(jié)？模擬式傳感器信號處理過程包括:將非電物理量轉(zhuǎn)換成電量，/數(shù)變換將模擬量變/數(shù)轉(zhuǎn)換過程包括信號的采樣/保持、多路轉(zhuǎn)換（多傳感器輸入時）A/D31、什么是PLC的掃描工作制?即檢測輸入變量求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令,重復(fù)進(jìn)行。32、PWM的工作原理?斬波器調(diào)壓的基本原理是通過晶閘管或自關(guān)斷器件的控制，將直流電壓斷續(xù)加到負(fù)載（電機(jī)）上，利用調(diào)節(jié)通、斷的時間變化來改變負(fù)載電壓平均值。斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度的方法又稱為脈寬調(diào)制（PulseWidthModulation）直流調(diào)速。33、在微機(jī)控制系統(tǒng)中，主機(jī)和外圍設(shè)備間所交換的信息通常分為哪三類？數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息34、數(shù)據(jù)信息可分為哪幾種？（1）數(shù)字量（2）模擬量（3）開關(guān)量（4）脈沖量35、0~16V4A/Dq＝？，emax＝？量化單位q＝1V，量化誤差最大值emax＝±0.5V。36、試述可編程控制器的工作原理。和停止（STOP）PLC若處于運行（RUN）5斷，如圖所示。若處于停止（STOP）狀態(tài)，PLC也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。37、柔性制造系統(tǒng)的主要特點有哪些？工藝能力上是相互補(bǔ)充和相互替代的；（3）可混流加工不同的零件；（4）系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個系統(tǒng)的運作；三班無人干預(yù)生產(chǎn)。38、控制系統(tǒng)接地通的目的。將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個公共參考點（大地實現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的目的有兩個：一是為了安全，例如把電子設(shè)備的機(jī)殼、機(jī)座等與大地相接，當(dāng)設(shè)備中存在漏電時，不致影響人身安全，稱為安全接地；二是為了給系統(tǒng)提供一個基準(zhǔn)電位，例如脈沖數(shù)字電路的零電位點等，或為了抑制干擾，如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包括一點接地和多點接地兩種方式。39、步進(jìn)電動機(jī)是什么電機(jī)？它的驅(qū)動電路的功能是什么?步進(jìn)電動機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機(jī)，成本較低，易于采用計算機(jī)控制，且比直流\交流電動機(jī)組成的開環(huán)控制系統(tǒng)精度高，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路實際上是一個功率開關(guān)電路，為使步進(jìn)電動機(jī)能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動負(fù)載工作，提供的足夠功率的控制信號。40、簡述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/OI/O程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲器存取方式。獨立編址；與儲存器統(tǒng)一編址。41、測量某加熱爐溫度范圍為100~1124℃，線性溫度變送器輸出0~5VADC0809該溫度環(huán)境的分辨率和精度。4℃;+2℃42、簡述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。測環(huán)節(jié)。43、DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？輸入工作方式直通方式（2）單緩沖方式雙沖方式 輸出工作方式單極性輸出（2）雙極性出44、PWM脈寬調(diào)速原理。STUSU、寬度為，如右圖所示。電樞兩端的平均電壓為：式中 =/T=Ud/U，(0<<1) 為導(dǎo)通率（或稱占空比）。TUd0~TUdU。45

理的輸出參數(shù)。在實際工程上，被測參數(shù)和輸出電壓常常是一組測定的數(shù)據(jù)。這時如仍想采用計算法進(jìn)行線性化處理，則可應(yīng)用數(shù)字上曲線擬合的方法對被測參數(shù)和輸出電壓進(jìn)行擬合，得出誤差最小的近似表達(dá)式。46、步進(jìn)電動機(jī)常用的驅(qū)動電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進(jìn)電動機(jī)?適于永磁式步進(jìn)電動機(jī)47、在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？為什么？由于任何一種A/D/A/DA/D48、什么叫傳感器？傳感器的功用是什么？它是由哪幾部分組成的？各部分的作用及相互關(guān)系如何？傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。傳感器的功用是：一感二傳。組成：傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。確定關(guān)系的元件。轉(zhuǎn)換成電路參量。以轉(zhuǎn)換成電量輸出。49、何謂計算機(jī)控制系統(tǒng)？采用計算機(jī)作為控制器的控制系統(tǒng)即為計算機(jī)控制系統(tǒng)，又被稱為離散控制系統(tǒng)。計算機(jī)控制系統(tǒng)（離散控制系統(tǒng)），即系統(tǒng)中某處或多處的信號為脈沖序列或數(shù)碼形式，信號在時間上是離散的系統(tǒng)。50、計算機(jī)控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù)。軟件濾波用軟件來識別有用信號和干擾信號，并濾除干擾信號的方法，稱為軟件濾波軟件“陷井”軟件“看門狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或軟件）的辦法要51、簡述開環(huán)控制伺服系統(tǒng)和閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)的特征。閉環(huán)伺服系統(tǒng)，采用反饋控制原理組成系統(tǒng)，具有精度成本高等。一般用于要求高精度高速度的機(jī)電一體化系統(tǒng)。52、計算機(jī)控制系統(tǒng)由哪兩部分組成？計算機(jī)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。（1）硬件組成，計算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件主要是由主機(jī)、外圍設(shè)備、過程輸入與輸出設(shè)備、人機(jī)聯(lián)系設(shè)備和通信設(shè)備等組成。（2）軟件組成，軟件是各種程序的統(tǒng)稱，軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。53、提高系統(tǒng)可靠性，應(yīng)從哪幾個方面考慮？3（1）提高系統(tǒng)采用容錯法設(shè)計；（3）采用故障診斷術(shù)，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。54伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個部分？每部分能實現(xiàn)何種功能？環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等個五部分。比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號，通常由專門的電路或計算機(jī)來實現(xiàn)；PID動作；件一般指各種電機(jī)或液壓、氣動伺服機(jī)構(gòu)等。主體，一般包括傳動系統(tǒng)、執(zhí)行裝置和負(fù)載；的量綱的裝置，一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。55、什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性?步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。最大靜轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電動機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動機(jī)的制動能力和低速步進(jìn)運行時的負(fù)載能力。啟動矩一頻特性空載時步進(jìn)電動機(jī)由靜止突然啟動，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運行所允許的最高頻率稱為最高啟動頻率。啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。運行矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)運行時所能接受的最高頻率行速度。最大相電壓和最大相電流分別是指步進(jìn)電動機(jī)每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過的最大電流。56、滾珠絲杠副的軸向間隙對系統(tǒng)有何影響？如何處理？如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動時，將產(chǎn)生空回誤差。為了消除空1使兩個螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺57、簡述機(jī)電一體化技術(shù)方向。

要求，機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)方向可分為以下幾類：系統(tǒng)的性能提高，功能增強(qiáng)；簡化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)控制靈活性；化了結(jié)構(gòu)，豐富了信息傳輸?shù)膬?nèi)容，提高了速度。用電子裝置完全替代機(jī)械的主功能，形成特殊的加工能力；機(jī)電技術(shù)完全融合形成新型機(jī)電一體化產(chǎn)品。58、機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的最基本要素，請你說說它的作用及設(shè)計要求。答：機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的最基本要素，主要用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和支承部件，以完成規(guī)定的動作；傳遞功率、運動和信息；支承聯(lián)接相關(guān)部件等。機(jī)械系統(tǒng)通常是微型計算機(jī)控制伺服系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，因此，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計時，除考慮一般機(jī)械設(shè)計要求外，還必須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個伺服系統(tǒng)的性能參數(shù)、電氣參數(shù)的匹配，以獲得良好的伺服性能。59、機(jī)電一體化系統(tǒng)中影響傳動鏈的動力學(xué)性能的因素有哪些？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)中影響傳動鏈的動力學(xué)性能的因素一般有以下幾方面：選擇驅(qū)動電動機(jī)和傳動鏈，使之與負(fù)載變化相匹配。制的快速性、定位精度和速度偏差的大小。60、在機(jī)電一體化測控系統(tǒng)中，對被測參量用軟件進(jìn)行“線性化”處理的方法有哪些？各適用于什么場合？答：用軟件進(jìn)行“線性化”處理的方法有三種：計算法、查表發(fā)和插值法。當(dāng)輸出電信號與傳感器的參數(shù)之間有確定的數(shù)字表達(dá)式時，就可采用計算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。在機(jī)電一體化測控系統(tǒng)中，有些非線性參數(shù)的計算是非常復(fù)雜的，它們不是用一般算數(shù)運算就可以計算出來的，而需要涉及到指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)以及積分、微分等運算，所有這些運算用匯編語言編寫程序都比較復(fù)雜，有些甚至無法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。為了解決這些問題，可以采用查表法。查表法占用的內(nèi)存單元較多，表格的編制比較麻煩，在機(jī)電一體化測控系統(tǒng)中也常利用微機(jī)的運算能力，使用插值法來減少列表點和測量次數(shù)。61、數(shù)字濾波與硬件RC濾波器相比有哪些優(yōu)點？答：數(shù)字濾波就是通過一定的計算或判斷來提高信噪比，它與硬件RC濾波器相比具有以下優(yōu)點：還可提高可靠性和穩(wěn)定性。RC由于受電容容量的限制，頻率不可能太低。法，或改變?yōu)V波器的參數(shù)。62、伺服電動機(jī)應(yīng)復(fù)合哪些基本要求？答：通常伺服電動機(jī)應(yīng)符合以下基本要求：具有寬廣而平滑的調(diào)速范圍；具有較硬的機(jī)械特性和良好的調(diào)節(jié)特性；具有快速響應(yīng)特性；空載始動電壓小。63U、VW，寫出則三相六拍的通電順序。答：使步進(jìn)電動機(jī)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：123三相六拍的通電順序為：UUVVVWWWUU或UUVVVWWWUU64、請你說說分布式控制系統(tǒng)的特點？。生產(chǎn)管理級和經(jīng)營管理級。每級用一臺或多臺計算機(jī)，級間連接通過數(shù)據(jù)通信總線。分布式控制系統(tǒng)采用分散控制、集中操作、分級管理和分而自治的原則。其安全可靠性、通用靈活性、具有最優(yōu)控制性能和綜合管理能力，為計算機(jī)控制開創(chuàng)了新方法。65、簡述工業(yè)機(jī)器人的三個重要特性。答：（1）多種操作和動作功能，也即具有通用性。系提供了可能，也使之具有獨立的柔軟性。作作業(yè)和動作功能。66、何為柔性制造系統(tǒng)？應(yīng)具備的功能有哪些？答：FMS是指可變的、自動化程度較高的制造系統(tǒng)。三、計算題

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。67、何為柔性制造系統(tǒng)？按機(jī)床臺數(shù)和工序，柔性制造系統(tǒng)可分為哪幾種類型？答：FMS按機(jī)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）。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素有哪些？其主要功能是什么？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個基本要素：機(jī)械本體、動力機(jī)械子系統(tǒng)的主要功能是使構(gòu)造系統(tǒng)的各子系統(tǒng)、零部件按照一定的空間和時間關(guān)系安置在一定的位置上，并保持特定的關(guān)系。動力部分的功能應(yīng)是按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的要求為系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)能夠正常運行。檢測部分的功能是把系統(tǒng)運行過程中所需要的本身和外界制裝置，經(jīng)過信息處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能是根據(jù)控制信息和指令完成所要求的動作。控制器的功能是根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)信息和系統(tǒng)的目標(biāo)，進(jìn)行信息處理，按照一定的程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號，通過輸出接口送往執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制整個系統(tǒng)有目的地運行并達(dá)到預(yù)期的性能。擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計方案的方法通常有哪些？并解釋各答：擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計方案的方法通常有取代法、整體設(shè)計法和組合法。取代法是用電器控制系統(tǒng)取代原系統(tǒng)中機(jī)械控制機(jī)構(gòu)。這種方法是改造舊產(chǎn)品開發(fā)新產(chǎn)品或?qū)υ到y(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造常用的方法。整體設(shè)計法是在設(shè)計時完全從系統(tǒng)的整體目標(biāo)考慮各子系統(tǒng)的設(shè)計。這種方法主要用于新系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的設(shè)計。組合法是選用各種標(biāo)準(zhǔn)功能模塊，通過接口將各單元有機(jī)地組合設(shè)計成機(jī)電一體化系統(tǒng)。1圖示絲杠螺母驅(qū)動系統(tǒng)，已知工作臺的質(zhì)量m=200Kgt=5mm,絲杠長度L=0.8m,中徑為d=30mm,材料密度為z1＝20，z2＝45z1＝20，z2＝45，模數(shù)m＝2mm，齒寬b＝20mm。試求折算到電機(jī)軸上的總等效慣量Je。7.8103Kg/m3材料密度 ，齒輪的計算直徑按分度圓直徑計算，絲杠的計算直徑取中徑。由1 d4l由8 32（2）折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量150kgf＝0.11000N，絲杠直徑為16mm，導(dǎo)程為4mm，齒輪減速比為5，工作臺的最大線速度為0.05m/s，試求：折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩；電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速；（3）電機(jī)所需功率。解：（1）折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩（3）電機(jī)所需功率。解：（1）折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩摩擦負(fù)載力外負(fù)載力Ff＝mgf＝50×10×0.1＝50NFw＝1000N電機(jī)上的負(fù)載力矩為2，則2F=2000N，工作臺長L=400mm

mm，絲杠導(dǎo)程6mm，直徑d＝ns360ns360 3601.5240脈沖/轉(zhuǎn)根據(jù)工作臺定位精度的要求，選用脈沖當(dāng)量δ=0.02mm/脈沖

，試確定齒輪減速比i。設(shè)傳動比為i，每個脈沖對應(yīng)工作臺的位移為則L=250mm,絲杠導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=5,要求工作臺位移的測0.005mm，采用高速端測量方法，試確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。（忽略齒輪和絲杠的傳動誤差）解：設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為ns，每個脈沖對應(yīng)工作臺的位移為ts l t 4s in niL50.005160n=200滿足題目要求。一數(shù)控系統(tǒng)如圖所示，試說明圖中的各個部分分別屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)的哪一基本結(jié)構(gòu)要素。控制及信息處理單元： 鍵盤、計算機(jī)、顯示測試傳感部分： 光電編碼器、信號處理能源： 電源驅(qū)動部分： 功放、電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 聯(lián)軸器、齒輪減速器、絲杠螺母機(jī)構(gòu)、工作6．如圖所示的系統(tǒng)，試分析傳感器的誤差對輸出精度的影響。圖1 電機(jī)驅(qū)動直線伺服系統(tǒng)1．分析傳感器的誤差對輸出精度的影傳感器位于反饋通道，誤差的低頻分量影響系統(tǒng)的輸出精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此傳感器應(yīng)有較高的精度；而誤差的高頻分量不影響輸出精度，可以允許傳感器及放大電路有一定的高頻噪聲。如圖所示的伺服系統(tǒng)，試分析齒輪減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響圖2 開環(huán)步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)2．分析齒輪減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響。對于開環(huán)步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)，由于無檢測裝置，不對位置進(jìn)行檢測和反饋，齒輪減速器的傳動誤差（誤差的高頻分量）和回程誤差（誤差的低頻分量）將直接影響工作臺的輸出精度。畫圖說明工業(yè)控制機(jī)與普通信息處理計算機(jī)的主要區(qū)別是什么？工業(yè)控制機(jī)與普通信息處理機(jī)的差別在于取消了普通信息處理機(jī)的大母板，將其改為功能插板，與普通信息處理機(jī)相比較,工業(yè)控制機(jī)有以下特點：具有豐富的過程輸入輸出功能。良好的時實性，能對生產(chǎn)過程工況變化實時地進(jìn)行監(jiān)控。可靠性高，故障率低，維修時間短，運行效率高。采用抗干擾電源，密封機(jī)箱，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。豐富的應(yīng)用軟件。具有良好的技術(shù)綜合性。88STDSTDI/O（輸入緩沖器和輸出鎖存器）I/O接口等三部分組成。輸入模板的基本組成為：外部開關(guān)信號→輸入信號條理電路→輸入緩沖器→輸入端口譯碼控制→STD試分析比較工業(yè)控制PCPC的應(yīng)用。但兩者在系統(tǒng)組成、功能以及程序語言等方面有所不同。PCPC使用高級語言為主，也可使用匯編語言。可編程序控制器（PLC）結(jié)構(gòu)小巧，適應(yīng)性強(qiáng)，可按照使用要求選購相應(yīng)產(chǎn)品組成控制系統(tǒng)，可編程序控制器的控制功能以邏輯控制為主，小型PLCPLCPLCPCPLCPLC試分析比較測速發(fā)電機(jī)和光電編碼器做轉(zhuǎn)速測量的特點。直流測速發(fā)電機(jī)由永久磁鐵與感應(yīng)線圈組成，用電樞獲取速度信號。它具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單等特點，常用于高精度低速伺服系統(tǒng)，也可與永磁式直流電動機(jī)組成低速脈寬調(diào)速系統(tǒng)。直流測速發(fā)電機(jī)的輸出信號是與輸入軸的轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓信號，信號幅度大，信號調(diào)理電路簡單。由于輸出電壓信號有波紋，一般需要配置濾波電路。光電編碼器（增量式）主要由旋轉(zhuǎn)孔盤和光電器件組成。它具有體積小、使用方便、測量精度高等特點，常與直流電機(jī)配合使用構(gòu)成脈寬調(diào)速系統(tǒng)。增量式光電編碼器輸出的是與轉(zhuǎn)角成比例的增量脈沖信號，可以通過脈沖計數(shù)獲得角位置信號，也可以定時取樣脈沖數(shù)的增量實現(xiàn)角速度測量。因此，可以同時測量轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。6.2P2011.半橋逆變電路原理如左圖所示它有兩個導(dǎo)電臂 每個1.半橋逆變電路原理如左圖所示它有兩個導(dǎo)電臂 每個導(dǎo)電臂由一個可控元件和一個反并聯(lián)二極管組成。在直流側(cè)接有兩個相互串聯(lián)的足夠大的電容 使得兩個電容的聯(lián)結(jié)點為直流電源的中點。設(shè)電力晶體管Vl和V2基極信號在一周期內(nèi)各有半周正偏和反偏且二者互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載為感性時其工作波形如右圖所示輸出電壓波形u0為矩形波 其幅值為Um=Ud/2輸出電流i0波形隨負(fù)載阻抗角而異設(shè)t2刻以前V1導(dǎo)通t2時刻給V1關(guān)斷信號給V2導(dǎo)通信號但感性負(fù)載中的電流i0不能立刻改變方向于是VD2導(dǎo)續(xù)流。當(dāng)t3時刻i0降至零時VD2截止 V2導(dǎo)通 i0始反向。同樣在t4時刻給V2關(guān)斷信號給V1導(dǎo)通信后 V2關(guān)斷 VD1先導(dǎo)通續(xù)流 t5時刻V1才導(dǎo)通。當(dāng)V1或V2導(dǎo)通時

負(fù)載電流和電壓同方向

直流側(cè)向負(fù)載提供能量

VD1VD2

負(fù)載電流和電壓反方向

負(fù)載中電感的能量向直流側(cè)反饋既負(fù)載將其吸收的無功能量反饋回直流側(cè)。反饋回的能量暫時儲存在直流側(cè)電容中直流側(cè)電容起到緩沖這種無功能量的作用。二極管VD1、VD2是負(fù)載向直流側(cè)反饋能量的通道

同時起到使負(fù)載電流連續(xù)的作用

VD1、VD2被稱為反饋二極管或續(xù)流二極管。

通過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵磁繞組

測得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min 已知轉(zhuǎn)子有24個齒求

步進(jìn)電機(jī)的步距角

脈沖電源的頻率。3 分析下圖光電隔離信號輸出1) K=2;M=5,Z=24;α=360/2*5*24=1.5o2) f=400Hz3）微機(jī)信號為低電平時經(jīng)74SL04非 為高電平發(fā)光二極管導(dǎo)通。光電耦合光電管導(dǎo)通輸出仍為低電平。微機(jī)信號為高電平時經(jīng)74SL04非 為低電平