机电一体化系统1一、填空题1机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、 、 、信息处理技术、自动控制技术和 。2机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。系统工程、控制论和信息论是机电一体化的 基础，也是机电一体化技术的 。微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了 基础。机电一体化技术的发展有一个从 状况向 方向发展的过程。3一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、 、 、执行部分、控制及信息处理部分和接口。4机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能 的动力输入获得尽可能 的功能输出。5根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性 、重量 、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体 。6机电一体化系统一方面要求驱动的高 和快速 ，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的 和 。7自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标 。8伺服传动技术就是在 的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的 。9拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为 、 和 。10机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能 ，动摩擦力应尽为可能小的 斜率，若为 斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。11运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越 ，最机电一体化系统作 业 1姓 名： 学 员： 得 分： 教师签字： 机电一体化系统2大振幅越 ，其衰减越快。12在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比 在 到 之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。13间隙将使机械传动系统产生 ，影响伺服系统中位置环的 。14在伺服系统中，通常采用 原则选择总传动比，以提高伺服系统的 。二、选择题1机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（ ）A交换 B放大C传递D以上三者2机电一体化系统的核心是（ ）A动力部分B执行机构C控制器D接口3机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（ ） 。A机械本体 B动力部分C控制器 D执行机构4在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（ ） 。A输出轴转角误差最小 B等效转动惯量最小C质量最小D质量最大5对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按什么原则进行设计（ ）A输出轴转角误差最小 B等效转动惯量最小C重量最轻 D重量最大三、名词解释系统总体技术 四、简述题1简述机电一体化技术方向。机电一体化系统32机械系统是机电一体化系统的最基本要素，请你说说它的作用及设计要求。3机电一体化系统中影响传动链的动力学性能的因素有哪些？五、计算题某齿轮系中，设 i = 65，传动级数 n = 3 的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。机电一体化系统4一、填空题1常用的直线位移测量传感器有 、 、 、 、 等 （只要说出其中的三种） 。2光栅是一种位置检测元件，它的特点是测量精度 ，响应速度 和量程范围 。3感应同步器根据励磁绕组供电电压形式不同，分为 测量方式和 测量方式。4数字滤波的方法有很多种，可以根据不同的测量参数进行选择，成用的数字滤波方法有 法、中 、 和 。二、选择题1将被测非电量的变化转换为电容量的变化的是（ ）传感器。A应变式 B电容式 C压电式 D热电式2 （ ）是指传感器的实际特性曲线与拟合直线之间的偏差。A灵敏度 B迟滞性 C线性度 D重复性3只能进行角位移测量的传感器是（ ）A电容传感器 B电感式传感器C光栅 D光电编码盘三、名词解释1传感器 机电一体化系统作 业 2姓 名： 学 员： 得 分： 教师签字： 机电一体化系统52传感器的静态特性 3传感器的线性度4电容式传感器5隔离放大器 四、简述题1在机电一体化测控系统中，对被测参量用软件进行“线性化”处理的方法有哪些？各适用于什么场合？2数字滤波与硬件 RC 滤波器相比有哪些优点？答：机电一体化系统6一、填空题1一般说来，伺服系统的基本组成可包含 、 、执行机构和检测装置。2伺服中的控制器通常由 组成，常用的控制算法有 和 等。3执行机构主要由伺服电动机或液压伺服机构和机械传动装置等组成。目前，采用 作为驱动元件的执行机构占据较大的比例。4伺服电动机是电气伺服系统的执行元件，其作用是把 转换为 。5PWM 功率放大器的基本原理是：利用大功率器件的 作用，将直流电压转换成一定 的方波电压，通过对方波脉冲的控制，改变输出电压的平均值。6经典控制理论校正系统的方法，通常有 和 两种。7目前常将交流伺服系统按其选用不同的电动机分为两大类： 和异步型交流伺服电动机。异步型交流伺服电动机的伺服系统，多用于 。8步进电动机驱动电路的种类很多，按其主电路结构分：有 驱动和 驱动两种。9计算机控制系统的类型有： 、 、 和 等。10计算机的控制理论分为经典控制理论和现代控制理论。经典控制理论是 的系统，现代控制理论可以分析 的系统，可实现最优控制、自适应控制等复杂控制。11工业控制计算机由 和 两大部分组成。12从设计思路看，设计数字调节器可归纳为 设计法和 设计法。机电一体化系统作 业 3姓 名： 学 员： 得 分： 教师签字： 机电一体化系统7二、选择题1将脉冲信号转换成角位移的执行元件是（ ）A旋转变压器 B 交流伺服电动机C步进电动机 D光电编码盘2如果三相步进电动机绕组为 U、V 、W，其通电顺序为 UVWU，则这种分配方式为（ ）A三相三拍B三相四拍C三相六拍D双三拍3由电信号处理部分和液压功率输出部分组成的控制系统是（ ）A交流伺服系统 B直流伺服系统C电液伺服系统 D步进电动机控制系统4数字 PID 调节器中，哪部分的调节作用并不很明显，甚至没什么作用（ ）A积分部分 B微分部分 C比例部分 D都不明显5不完全微分 PID 调节器是在一般 PID 调节器加上什么环节而构成的（ ）A并入一个一阶惯性环节 B串入一个一阶惯性环节C并入一个二阶惯性环节D串入一个二阶惯性环节三、名词解释1伺服 2步进电动机 3整流器 4斩波器 5直流伺服系统 6旋转变压器 机电一体化系统87交流伺服系统 8电液伺服系统 9直接数字控制系统 四、简述题1伺服电动机应复合哪些基本要求？2什么是环行分配器？实现环行分配有哪些方法？如果三相步进电动机绕组为 U、V 、W，写出则三相六拍的通电顺序。3请你说说分布式控制系统的特点？。机电一体化系统9一、填空题1工业机器人的发展通常可划分为三代，第一代是指可编程工业机器人（示教再现机器人） ；第二代是指 ；第三代是指 。2工业机器人控制系统可以从不同角度进行分类，按轨迹控制方式的不同，可分为 和连 。3 柔 性 制 造 系 统 按 机 床 台 数 和 工 序 数 可 分 为 ： 、 、 线 和 柔 性 制 造 工 厂 （ FMF） 四 种 类 型 。4 制 造 企 业 的 CIMS 功 能 模 型 通 常 包 括 ： 、 、 系和 计 算 机 辅 助 质 量 分 系 统 （ CAQ） 四 个 应 用 （ 功 能 ） 分 系 统 。二、选择题1工业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作（ ）A作业目标B灵活程度C控制方式D驱动方式2对进行二维平面作业的工业机器人需要几个自由度（ ）A一个B二个C三个 D四个3目前，大部分工业机器人多采用多少级计算机控制（ ）A一级 B二级C三级 D四级机电一体化系统104对于只进行二维平面作业的工业机器人只需要三自由度，若要使操作具有随意的位姿，则工业机器人至少需要几个自由度（ ） 。A四个 B五个C六个 D八个5FMS 适用于下述何种生产类型（ ） 。A单件、小批 B大批量、多品种CA 和 B6由能量自动分配及输送子系统和能量自动转换系统所组成的系统称为（ ）A加工系统 B物料系统C能量系统 D信息系统7由过程控制子系统和过程监视子系统所组成的系统属于柔性制造系统中的（ ）A加工系统B物料系统C能量系统D信息系统8支持生产计划和控制、销售、采购、仓库、财会等功能，用以处理生产任务的信息的系统属于CIMS 功能模型中哪一应用分系统（ ） 。A管理信息分系统（MIS ） B技术信息分系统（TIS）C制造自动化分系统（MAS） D计算机辅助质量保证系统（CAQ）9包括 CAD、CAPP 和 NCP（数控程序编制）等子系统，用以支持产品的设计个工艺准备等功能，处理有关结构