机电一体化技术复习与练习

一 填空题一 填空题 1 机电一体化的相关技术主要可归纳为 机械技术 检测传感技术 信息处理技术 自动控制技术 伺服传动技术 和 系统总体技术 2 机电一体化的发展趋势可概况为以下三个方面 性能上 向高精度 高效率 高性能 智能化的方向发展 功能上 向小型化 轻型化 多功能方向发展 层次上 向系统 化 复合集成化的方向发展 3 机电一体化系统 产品 设计大致可分为开发性设计 适应性设计 和 变参数设计 4 在拟定机电一体化系统设计方案的方法中 取代法 是改造旧产品开发新产品或对原系 统进行技术改造的常用方法 5 机电一体化系统的基本功能要素之一 接口的基本功能是 交换 放大 和 传递 6 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 摩擦力可分为静摩擦力 粘性摩擦力 和 库仑摩擦力三种 方向均与运动方向 相反 7 在机身结构设计中 肋板按布置形式可分为 纵向肋板 横向肋板和 斜置肋板三 种 8 在伺服系统中 通常采用 负载角加速度最大 原则选择总传动比 以提高伺服系统的 响应速度 9 步进电动机按其工作原理分 主要有磁电式 和 反应式 两大类 10 步进电动机驱动电路的种类很多 按其采用的功率元件来分 有 晶闸管 功率驱动和 晶体管功率驱动等 11 实现环行分配的方法有 计算机软件分配 小规模集成电路搭接的硬件分配器 和 专用的环形分配器 12 从设计思路看 设计数字调节器可归纳为 连续化 设计法和离散化 设计法 13 经典控制理论校正系统的方法 通常有 综合法 和 分析法 两种 14 工业控制计算机由 计算机基本系统 和 过程输入 输出系统 两大部分组成 15 衡量可靠性高低的数量指标有 概率 指标和 寿命 指标 它们一般都是时间的函数 16 产生电磁干扰必须同时具备 干扰源 干扰传播途径 和 干扰接收器 三个条件 17 从干扰源把干扰能量递送到干扰对象有 传导方式 和 辐射方式 两种方式 18 一个较完善的工业机器人 一般由 操作机 驱动系统 控制系统及人工智能系统等 部分组成 19 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 点位控制 和 连续轨迹控制 20 制造企业的 CIMS 功能模型通常包括 管理信息分系统 MIS 技术信息分系统 TIS 制造自动化分系统 MAS 和计算机辅助质量保证系统 CAQ 四个应用 功能 分系统 二 选择题二 选择题 1 在原理方案基本保持不变的情况下 对现有系统功能及结构进行重新设计或局部改进 提高系统的性能和质量的设计方法称为 B A 开发性设计B 适应性设计 C 变参数设计D 变异性设计 2 机电一体化系统的核心是 C 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 D 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 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 在机身设计中 为使扭转刚度得到提高 可采用 B A 纵向肋板B 横向肋板 C 斜置肋板D 增加壁厚 6 将脉冲信号转换成角位移的执行元件是 C 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 7 如果三相步进电动机绕组为 U V W 其通电顺序为 UV VW WU UV 则这种 分配方式为 D A 三相三拍B 三相四拍 C 三相六拍D 双三拍 8 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 C 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 9 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 B 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 10 在可维修系统中 在规定的工作条件和维修条件下 在某一特定的瞬时 系统正常工 作的概率 称为 D A 可靠度 B 失效率 C 平均寿命 D 有效度 11 电路各部分公共导线阻抗 地阻抗和电源内阻压降相互耦合形成的干扰 称为 C A 静电干扰B 磁场耦合干扰 C 共阻抗感应干扰 P139D 电磁辐射干扰 12 工业用电 高频及微波设备等引起的干扰属于 C A 自然干扰B 有意干扰C 无意干扰D 固有干扰 13 工业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作 A A 作业目标 B 灵活程度 C 控制方式 D 驱动方式 14 对进行二维平面作业的工业机器人需要几个自由度 C A 一个 B 二个 C 三个 D 四个 15 目前 大部分工业机器人多采用多少级计算机控制 B A 一级B 二级 C 三级D 四级 16 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 D A 加工系统 B 物料系统 C 能量系统 D 信息系统 17 计算机辅助质量保证系统的英文缩写是 C A CAD B CAI C CAQ D CAM 18 FMS 适用于下述何种生产类型 C A 单件 小批B 大批量 多品种 C A 和 B 19 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 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 20 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 处理有关结构方面的信息的系统属于 CIMS 功能模型中哪一应用分系统 B A 管理信息分系统 MIS P207B 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 三 名词解释三 名词解释 1 环行分配器 使电动机绕组的通电顺序按输入脉冲的控制而循环变化的装置 2 PWM 功率放大器的基本原理 利用大功率器件的开关作用 将直流电压转换成一定 频率的方波电压 通过对方波脉冲宽度的控制 改变输出电压的平均值 3 可靠性设计 事先考虑产品可靠性的一种方法 4 平均寿命 一批产品的寿命平均值 产品的寿命是指产品从使用开始 到发生故障所 经历的时间 5 电磁兼容性设计 在设计中 考虑所设计的设备或系统在预定的工作场所运行时 既 不受周围的电磁干扰的影响 又不对周围的设备施加干扰 这种设计方法叫电磁兼容性设 计 6 软件滤波 用软件来识别有用信号和干扰信号 并滤除干扰信号的方法 称为软 件滤波 7 隔离 把干扰源与接收系统隔离开来 使之尽可能不发生电联系 从而切断干扰的耦 合通道 达到抑制干扰的目的 这种方法称为隔离 四 简述题四 简述题 1 拟定机电一体化系统设计方案的方法通常有哪些 并解释各种方法的含义 拟定机电一体化系统设计方案的方法通常有取代法 整体设计法 组合法 取代法是用电气控制取代原系统中机械控制机构 这种方法是改造旧产品开发新产品或对 原系统进行技术改造常用的方法 整体设计法主要用于新系统设计 在设计时完全从系统的整体目标考虑各子系统的设计 几口简单 组合法就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统 此方法设计研制周期短 质量可靠 节约工装设备费用 有利于生产管理 使用和维修 2 什么是可靠性设计 它的目标是什么 包括哪几方面的内容 可靠性是事先考虑产品可靠性的一种方法 它的目标是使产品在完成预定功能的前提下 取得性能 重量 成本 寿命等各方面的协调 设计出可靠性高的产品 包括一下几方面 的内容 1 确定产品的可靠性指标及其量值 2 产品的失效分析 3 产品的可靠性分析 4 产品的可靠性分配 5 产品的可靠性验证 3 何为柔性制造系统 应具备的功能有哪些 柔性制造系统是指可变的 自动化程度较高的制造系统 它主要包括若干台数控机床和加 工中心 用一套自动物料搬运系统连接起来 由分布式多级计算机系统进行综合管理与控 制 以适应柔性的高效率零件加工 应具备的功能有 1 能自动完成多品种多工序零件的加工功能 2 自动输送和储料功能 3 自动诊断功能 4 信息处理功能 4 何为柔性制造系统 按机床台数和工序 柔性制造系统可分为哪几种类型 P198 柔性制造系统是指可变的 自动化程度较高的制造系统 它主要包括若干台数控机床 和加工中心 用一套自动物料搬运系统连接起来 由分布式多级计算机系统进行综合 管理与控制 以适应柔性的高效率零件加工 按机床台数和工序 柔性制造系统可分为四种类型 柔性制造单元 柔性制造系统 柔性制造生产线 柔性制造工厂 五 计算题五 计算题 1 某齿轮系中 设 i 100 传动级数 n 4 的小功率传动 试按等效转动惯量最小原则分