机电一体化考试复习资料

1、1、 伺服系统在机械传动的三个基本要求：稳、准、快2、直流电机的驱动方式： PWM（脉宽调制）、可控硅直流调速驱动3、 齿轮传动传动比的分配原则：以质量最小、惯量最小、动量最小4、 交流电动机中交流转直流的学术上叫什么？整流5、 步进电动机的角度控制与什么有关？与脉冲数量有关6、 AD522是什么芯片？AD522是高精度数据采集仪表放大器芯片7、数控系统中复杂的轨迹运动控制方法？插补运算8. M629是运动控制芯片9、altium designer 是PCB设计软件 10、步进电动机的步距角有误差，转子装过一定步数以后也会出现累积误差，但转子转过一转后，其累积误差变位零。11、8255A是什么

2、芯片？ 可编程的I/O接口芯片12、双导轨的工艺性差13、步进电动机混拍的启动力矩比单拍的启动力矩大。14、多路开关的 （）15、槽轮的运动的精度不高、有冲击 （）16、内循环的滚珠丝杠始终没有脱离丝杠。17、传感器的灵敏度（名词解释） 传感器的输出量Y与引起此变化的输入量的变化量X之比K=/X软件Inventor.v2010：三维可视化实体模拟软件ANSYS.v12：计算机辅助工程（CAE）软件Matlab.R2009：美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、 数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB和Simulink两大部分

3、。NI LabView v8.6：程序开发环境、图形化的编程语言、上位机编写Altium Designer 9.3：电子产品开发系统 电子电路绘图Keil：51系列兼容单片机C语言软件开发系统AVR Studio：AVR单片机的集成环境汇编及开发调试软件灵敏度：传感器输出量的变化量与输入量的变化量之比共模抑制比：放大器对差模信号的电压放大倍数与对共模信号的电压放大倍数之比 输入失调电压：使放大器输出为零时，输入端加的补偿电压为输入失调电压，这个参数越小越好电的三态：高电平,低电平,高阻态 步进电机矩角特性：步进电机的转子离开平衡位置后所具有的恢复转矩，随着转角的偏移而变化。步进电机静转矩与失调

4、角的关系称为矩角特性。第一章机电一体化系统五大要素：机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）P6 机电一体化系统常用的设计方法（机电特有）：机电互补法（改造型）、融合法（难度大）、组合法（常用）机电一体化系统常见的设计类型（设计通用）：开发性设计（难）、适应性设计（较难）、变异性设计（易）P12机械系统部件的设计要求:（1）较高的定位精度准（2）良好的动态响应特性响应快、稳定性好(快准稳)具体要求：无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度、高的谐振频率、合理的阻尼比 P23第二章滚珠丝杠滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整与预紧方式消除和减小

5、丝杠轴向间隙主要方法：双螺母螺纹预紧调整、双螺母垫片式预紧调整、双螺母齿差式预紧调整、弹簧式自动预紧调整、单螺母变导程预紧调整什么是内循环?-滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触.内循环的特点：滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的直径尺寸也较小。其不足是反向器加工困难、装配调整也不方便齿轮小功率传动装置按照最小质量原则确定各级传动比，应按等传动比的原则进行分配。大功率减速传动装置按质量最小原则确定的各级传动比表现为“前大后小”的传动比分配方式。齿轮分配哪些有用到前大后小（无论大小功率传动装置）按照最小等效转动惯量原则，制定的各级传动比分配应遵循“前小后大”的原则。（重量最轻原则）齿轮传

6、动比确定总结对于要求体积小、重量轻的齿轮传动系统可用重量最小原则。对于提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系，可按总传动误差最小原则。谐波齿轮传动的组成：具有内齿的刚轮、具有外齿的柔轮和波发生器。谐波齿轮传动的优点:传动比大、承载能力大、传动精度高、齿侧间隙小、传动平稳、结构简单、体积小、重量轻 回程误差小、噪声低、效率高 谐波齿轮传动的缺点:（1）起动力矩大，且速比越小越严重（2）柔轮易发生疲劳破坏（3）装置发热较大。导轨滑动导轨副的截面形状和特点(三角型,矩形，燕尾型)三角形导轨的特点顶尖朝上称为“三角形导轨”，顶尖朝下称为：“V形导轨” 根据是否对称分为：对称型和非对称型三角形导轨。

7、 优点：在垂直载荷作用下，具有磨损量自动补偿功能，不会产生间隙，故导向精度高。故用作对精度要求高的场合。缺点：因导轨水平和垂直方向误差相互影响，故制造、检验和维修困难。摩擦阻力比较大。矩形导轨的特点优点：结构简单；制造、检验、维修方便；导轨面宽、承载能力大；刚度高。在导轨的材料、荷载和宽度相同的情况下，矩形导轨的摩擦阻力和接触变形都比三角形导轨小。由于导轨在水平和垂直面位置互不影响，因而在水平和垂直两方向均须间隙调整装置，安装调整方便。缺点：无磨损自动补偿功能，需调整间隙装置燕尾形导轨的特点优点：两燕尾面有着压板作用；用一根镶条就可调整水平垂直两方向的间隙；高度小、结构紧凑，可以承受颠覆力矩。

8、缺点：刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便；无磨损量自动补偿功能，须间隙调整装置。应用：运动速度不高、受力不大、高度尺寸受到限制的场合第三章多轴联动的插补：插补法一般是指已知曲线的某些参数，按照某种计算已知点之间的中间点的方法，又称数据密化计算的方法（复杂曲面的加工）调压调速的两种方法（实质：调整平均电压）1）晶闸管（可控硅）调速SCR（Silicon Controlled Rectifier ）（半控型）2）晶体管脉宽调制调速PWM (Pulse Width Modulation) （全控型）直流电机驱动芯片：LMD18200 L298 L6201小功率达林顿管驱动芯片ULN200

9、3AT89S52 控制芯片8255A 可编程的I/O接口芯片LM629 是运动控制器AD522是高精度数据采集仪表放大器芯片变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。现在主要采用交直交方式（变压变频VVVF或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。变频电路：交-交，交-直-交交交变频器只能降

10、压交直交变频器既能升压又能降压同步交流电动机的调速1. 改变极对数p 速有级调速 2. 改变电源频率f1调速无级调速交流伺服电机原理与交流异步电机相同，控制方式不同。如两相：定子上装有两个绕组 励磁绕组和控制绕组。异步电动机的调速异步电动机转速表达式n = (1S) n1= (1S) *60f1/P 转差率 S的范围（0-1）之间调频控制方式：恒压频比控制（U/f控制）、转差率频率控制、矢量控制方式（运动控制）、直接转矩控制方式矢量控制：由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。步进电动机的种类 :按定子相数分类：分为2相、 3相、 4相、 5相、 10相等步进电机按转

11、子构成分类：可变磁组型（VR）步进电机 转子为导磁体，也称反应式步进电机。永磁型（PM）步进电机 转子为永磁铁。混合型（HB-Hybrid）步进电机 转子为导磁体和永磁铁的组合。步进电动机：三相单三拍：A-B-C、三相双三拍：AB-BC-AB（力矩大）、三相六拍：A-AB-B-BC-C-CA（步距角小，稳定）步进电机混拍控制方式性能最好（1）分辨力：步距角（精度）（2）静态特性 主要指步进电机在稳态工作条件下的特性，包括：矩角特性、静转矩、静态稳定区(- )等。电路分析(工作原理及过程)斩波恒流功率放大电路（P118）要会画图第四章多路选择开关在多通道数据切换中应用，其优点是充分发挥计算机的快

12、速性，节省的元件，节约端口操作系统是什么？操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。数字型传感器：a）计数型 （增量式） b）代码型（绝对式）光栅的组成动光栅，静光栅，光敏原件，发光原件L=W/提高传感器性能的技术措施1）平均技术缩小检测误差（多个、多次）2）差动技术减少非线性误差（灵敏度提高一倍）3）稳定性处理提高传感器可靠性和寿命（材料时效处理）4）屏蔽和隔离提高抗外界干扰的能力第五章校正(控制)装置的作用：校正装置是对偏差信号进行加工处理和运算，以形成合适的控制作用，或形成适当的控制规律，从而使系统的被控量按预定的规律变化。常用校正方法：连接方式:串联校正和并联校正串联校正:超前校正、滞后校正、滞后-超前校正经典控制理论的研究范围是单输入-单输出线性时不变系统，其主要工具是传递函数开环控制、半闭环控制、闭环控制知道半闭环控制的反馈回路不是在末端。减小或消除结构谐振的措施：1）提