机电一体化复习

填空1机电一体化产品按用途可以划分为 办公机电一体化产品 、 产业机电一体化产品 和民用机电一体化产品 。2典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、电源 和 输入/输出接口 等部分构成。3传感器的静态特性参数主要有 灵敏度 、 线性度 、迟滞 和重复精度。4传感器输入特性的主要参数是输入 阻抗 或 静态刚度 。5通常，传感器由敏感元件. 转换元件 和 基本转换电路 所组成。 6机电一体化系统常用的能源有电源 、液压源 和 气压源 。7机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性 和 快速响应性 等方面的要求。8、机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制在(精度)、稳定性 和 (快速响应性)等方面的要求。9、通常，传感器由(敏感元件) 转换元件 和 基本转换电路 所组成。10、典型的可编程控制器由(编程器)、微处理器、贮存器、电源 和 (输入/输出接口)等部分构成。11、机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、（控制论）和系 统论的基础上建立起来的应用技术。12、加工过程中同时对零件进行检验，并根据检验结果主动地控制机床的工作过程，故又称为（主动检验）。13、控制及信息处理单元一般由(控制计算机)、(控制软件)和 硬件接口组成。选择1、机电一体化是以( D )、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。A . 信息论 B. 控制论 C. 物理学 D. 机械学2、静态刚度属于传感器的( C )A.静态特性指标 B.动态特性指标 C.输入特性参数 D.输出特性参数3、通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（ B ）。A开环控制 B闭环控制C半闭环控制 D混合控制4、在机电一体化系统中,机械传动要满足伺服控制的基本要求是( A )A.精度,稳定性,快速响应性 B.精度,稳定性,低噪声 C.精度,高可靠性,小型轻量化 D.精度,高可靠性,低冲击振动5、（ C ）与信息处理单元是机电一体化系统的核心单元，A . 逻辑单元 B. 接口 C. 控制单元 D. 系统技术6、（D）则阐明了实现机电一体化的基本目的，机电一体化系统应从整体上，包括功能、效率、能耗、精度、可靠性、适应性等多方面形成综合最优化。A . 局部最优化 B. 系统精确化 C. 系统智能化 D. 整体最佳化7、自动检验的基本过程包括：工件进入检验装置，自动测量并发出测量信号，信号转换和放大，（C）。A . 能量交换 B. 维护 C. 控制装置动作 D. 生产规划8、（ B ）工程界专门提出了“机械电子学”这一概念，并创造了一个新的英文单词“Mechatronics”。 A . 美国 B. 日本 C. 英国 D. 德国9、英文单词“Mechatronics”的前半部分取自“Mechanics”的词头，表示机械学；后半部分取自“Electronics”的词尾，表示（电子学）或电子装置。我国则习惯将“Mechatronics”一词翻译为（ B ）。A . 机械电子 B. 机电一体化 C. 机电系统 D. 机电产品10、晶闸管又称( A )，其控制电流可从数安培到数千安培。A . 可控硅 B. 二极管 C. 三极管 D. 检波管11、（D）则阐明了实现机电一体化的基本目的，机电一体化系统应从整体上，包括功能、效率、能耗、精度、可靠性、适应性等多方面形成综合最优化。A . 局部最优化 B. 系统精确化 C. 系统智能化 D. 整体最佳化12、（ C ）过程是指生产车间内与受控的物料流、信息流和能量流相关的加工、储运、检验和装配过程。A . 通讯 B. 控制 C. 生产 D. 维修13、动力系统的（ B ）使传动结构大为简化，不同的动力驱动之间的协调关系不再由传动链完成，而是通过电子控制完成，实现了由物理联系到逻辑联系的转变。A . 简单化 B. 模块化 C. 自动化 D. 智能化判断1、接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。()2、在机电一体化产品中，计算机与信息处理装置指挥整个产品的运行，信息处理是否正确、及时，不能直接影响到产品工作的质量和效率。（）3、信息技术在复杂机械系统中一直处于核心地位，在机电一体化时代，机械系统内的信息化特征更加明显，信息处理能力也更加强大。随着微电子技术的发展，信息系统在机电一体化系统中还呈现出微型化、嵌入式、实时性、分布化的特点。()4、伺服驱动系统是实现电信号到机械动作的转换的装置和部件。() 5、机电一体化要求传感器能快速、精确地获取信息并经受各种严酷环境的考验。()6、在机电一体化产品中，计算机与信息处理装置指挥整个产品的运行，信息处理是否正确、及时，不能直接影响到产品工作的质量和效率。（）7、信息技术在复杂机械系统中一直处于核心地位，在机电一体化时代，机械系统内的信息化特征更加明显，信息处理能力也更加强大。随着微电子技术的发展，信息系统在机电一体化系统中还呈现出微型化、嵌入式、实时性、分布化的特点。()8、所谓的“有机地组织与综合”，表明机电一体化代表了多学科先进技术相互交叉、渗透复合的技术思想。()简答1机电一体化系统的基本结构要素有哪些？喷漆机器人的旋转变压器和手臂手腕分别属于其中的哪个结构要素？答：机电一体化系统的基本结构要素有机械本体，能源，测试传感部分，执行机构，驱动部分，控制及信息处理单元等6项。喷漆机器人的旋转变压器属于测试传感部分，而手臂手腕则属于机器人执行机构的一部分。2机电一体化系统的基本结构要素有哪些？数控机床的数控系统和主传动系统分别属于其中的哪个结构要素？答：机电一体化系统的基本结构要素有机械本体，能源，测试传感部分，执行机构，驱动部分，控制及信息处理单元等6项。数控机床的数控系统属于其中的控制及信息处理单元，主传动系统则属于执行机构。3.工业PC机与个人计算机主要差别是什么?答：（1）大母板改为功能插板，具有丰富的过程输入输出功能。（2）具有良好的时实性，能够对生产过程工况变化实时监控。（3）抗干扰电源，密封机箱，具有良好的环境适应性。（4）具有丰富的应用软件。4试分析比较工业控制PC计算机与可编程序控制器的主要区别。解答：工业控制PC计算机的基本系统与普通PC机大体相同，但备有各种控制模板，一般不需要再作硬件开发，在结构上进行了模板化；系统具备完整的控制功能，软件丰富，执行速度快，适用于需要作大量数据处理的测控系统。在程序语言方面，工业控制计算机以使用高级语言为主，也可使用汇编语言。可编程需控制器（PLC）结构小巧，适应性强，可按照使用要求选购响应产品组成控制系统，可编程序控制器的控制功能以逻辑控制为主，小型PLC适用于实现各种逻辑控制和开关量控制，大中型的PLC为模块化结构，按用户所需的功能选配模块，可组成规模较大，精度较高的闭环控制系统。PLC的控制功能由软件实现，但信号的输入输出采用周期性的扫描方式，这一点与工业控制PC机存在重要的区别。此外，在程序语言方面PLC的编程语言多采用梯形图，大型PLC控制系统可使用高级语言。5为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度？答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。6机电一体化相关技术有哪些？答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，自动控制技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。7、简述机电一体化系统的主要组成部分及基本功能。答：（1）机械本体:包括机身、框架、运动机构和机械连接等，是系统所有功能元素的机械支承结构。 （2）动力部分：包括电源、气源、液源等，它可以按照系统控制的要求为系统提供所需的能量和动力，保证系统的正常运行。（3）检测传感部分：包括各类传感器和变送器等，用于检测系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数和状态，并将它们转换为信息处理部分可以接收的电信号。 （4）信息处理部分：包括各类微型计算机、PLC、数控装置等，是机电一体化系统的核心，主要负责对来自检测传感部分的电信号和外部输入命令进行处理、分析、存储，并做出控制决策，指挥系统运行以实现相应的控制目标。（5）执行与驱动部分执行与驱动部分起能量放大作用，可将系统的控制决策转化为系统具体的机械行为。 8、单片机的特点。答：集成度高、体积小面向控制、功能强 抗干扰能力强 使用方便 性能价格比高 容易产品化 9、机电一体化对检测系统的基本要求？答：1）精度、灵敏度、分辨率高；2）线性、稳定性和重复性好；3）抗干扰能力强；4）静、动态特性好。10、电主轴、关键技术与性能指标。答：高速电主轴使用内装式电机，取消了诸如齿轮、皮带等中间传动环节，使机床主轴与主轴电机融为一体，主轴电机的转子即为主轴的旋转部分，电主轴的关键技术是在高转速下实现动平衡。性能指标包括：旋转精度、功率、刚度、振动、噪声、温升和寿命。11简述A/D、D/A接口的功能。答：A/D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量。D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号。12测试传感部分的作用是什么？答：对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，传输到信息处理单元，经分析处理后产生控制信息。13. 对控制及信息处理单元的基本要求是什么？答：对控制及信息处理单元的基本要求：提高信息处理速度和可靠性，增强抗干扰能力，完善系统自诊断功能，实现信息处理智能化和小型化，轻量，标准化等。14机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求？答：机电一体化系统对机械传动系统的要求有：精度；稳定性；快速响应性；还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性。1、简述机电一体化系统的主要组成部分及基本功能。答：（1）机械本体:包括机身、框架、运动机构和机械连接等，是系统所有功能元素的机械支承结构。 （2） 动力部分：包括电源、气源、液源等，它可以按照系统控制的要求为系统提供所需的能量和动力，保证系统的正常运行。（3）检测传感部分：包括各类传感器和变送器等，用于检测系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数和状态，并将它们转换为信息处理部分可以接收的电信号。 （4）信息处理部分：包括各类微型计算机、PLC、数控装置等，是机电一体化系统的核心，主要负责对来自检测传感部分的电信号和外部输入命令进行处理、分析、存储，并做出控制决策，指挥系统运行以实现相应的控制目标。（5）执行与驱动部分执行与驱动部分起能量放大作用，可将系统的控制决策转化为系统具体的机械行为。 15、基于微处理器的控制系统具有哪些特点？答：（1）成本低，性价比高。基于微处理器的控制系统可以量身定作，成本低，性价比较高。这是基于微处理器的控制系统的优势之一。（2）实时性好。（3）体积小，功耗低，可嵌入系统中。（4）通用性和适应性好。 16、机电一体化对检测系统的基本要求？答：1）精度、灵敏度、分辨率高；2）线性、稳定性和重复性好；3）抗干扰能力强；4）静、动态特性好。17、齿轮传动的齿侧间隙与直齿轮常用的调整齿侧间隙的方法。 答：齿轮传动时，为了形成润滑油膜和避免轮齿摩擦发热膨胀，齿廓之间必须留有齿侧间隙，简称侧隙。但侧隙会产生齿间冲击，影响传动的平稳性（出现传动死区）。若死区在闭环系统中，则可能导致系统不稳定，使系统产生低频振荡。适当控制侧隙可以提高齿轮传动的精度。直齿轮常用的调整齿侧间隙的方法有中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向垫片调整法。18试述可编程序控制器的功能及组成。答：可编程序控制器可取代继电器控制，完成顺序和程序控制；可组成闭环系统，实现精确的位置和速度控制；可构成高速数据采集与分析系统，实现生产过程的完全自动化。典型的可编程序控制器由电源、微处理器、存贮器、输入输出接口和编程器所组成。19简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。答：在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。计算机数控装置根据输入的数据和程序，完成数据运算、逻辑判断、输入输出控制等功能；机床控制器主要用于机床的辅助功能，主轴转速的选择和换刀功能的控制。20、机电一体化系统设计原则答：（1）机电互补原则。综合机械技术和电子技术各自的特点，达到优势互补。（2）功能优化原则。（3）自动化、省力化原则。（4）效益最佳原则。要在满足用户的目的功能和适当的使用寿命前提下，最大限度地降低成本。（5）开放性原则。以一组标准、规范或约定的原则来统一系统的接口、通信和与外部的连接。21、试比较机电一体化系统和纯机械系统其工作精度。答：机电一体化系统在工作精度上远高于纯机械系统，主要得益于以下几点：第一，机械结构的简化使结构刚度大幅度提高；第二，传动链的缩短使传动刚度大幅度提高；第三，嵌入式的信息处理系统和各种传感器的大量采用，使系统的运行处在闭环控制中，可以通过控制算法对工作过程加以控制以补偿各种干扰引起的工作误差，并提高响应速度和工作效率。22、接口的基本功能。答：三个：一是变换。在需要进行信息交换和传输的环节之间，由于信号的模式不同（如数字量与模拟量、串行码与并行码、连续脉冲与序列脉冲等）无法直接实现信息或能量的交流，必须通过接口完成信号或能量的转换和统一。二是放大。在两个信号强度相差悬殊的环节间，经接口放大，达到能量匹配。三是传