第一篇：機(jī)電一體化考試資料

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第一章

1.機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。

2.機(jī)電一體化是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)相互交叉融合的產(chǎn)物。

3.機(jī)電一體化的發(fā)展有一個(gè)從自發(fā)狀況向自為方向發(fā)展的過(guò)程。

4.機(jī)電一體化的目的是提高系統(tǒng)的附加值。高附加值體現(xiàn)在高性能化、低價(jià)格化、高可靠性化、智能化、省能化、輕薄短小化。

5.優(yōu)先發(fā)展機(jī)電一體化必須同時(shí)具備的條件：

（1）短期或中期普遍需要；（2）具有顯著地經(jīng)濟(jì)效益；（3）具備或經(jīng)過(guò)短期努力能具備必需的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。

6.優(yōu)先發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)：

（1）檢測(cè)傳感技術(shù)；（2）信息技術(shù)；（3）自動(dòng)控制技術(shù)；（5）精密機(jī)械技術(shù)；（6）系統(tǒng)總體技術(shù)

7.機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成：機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）（動(dòng)力源）、傳感檢測(cè)系統(tǒng)（傳感器）8.工業(yè)三大要素：物質(zhì)、能量、信息。

9.機(jī)電一體化系統(tǒng)的目的功能：（1）變換功能；3

10.息的傳遞與交換。為此，“聯(lián)系條件”，這些聯(lián)系條件稱為接口。

11.輸出

12.（1

（2

（3D/A、A/D轉(zhuǎn)換器

（4/輸出接口、GB-IB總線、STD總線 根據(jù)接口輸入/

（1座等

（2

（ISO、ASCII碼、C、C++、VC、VB

（4

13.機(jī)電互補(bǔ)法、融合法、組合法。（要會(huì)區(qū)分三者）

第二章

1.與一般的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械部分除要求具有較高的定位精度外，還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，就是說(shuō)響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。為達(dá)到上述要求，主要從以下幾方面才去措施：

（1）低摩擦；（2）短傳動(dòng)鏈；（3）最佳傳動(dòng)比；（4）反向死區(qū)誤差??；（5）高剛性

2.機(jī)械傳動(dòng)部件通常有螺旋傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、高速帶傳動(dòng)、各種非線性傳動(dòng)部件等；其主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。目的是使執(zhí)行元件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配。

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3.機(jī)電一體化的發(fā)展要求傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不斷適應(yīng)新的技術(shù)要求，有如下三個(gè)方面：

（1）精密化；（2）高速化；（3）小型、輕量化。

4.絲杠螺母機(jī)構(gòu)主要是講旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；可分為滑動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)。

5.滾珠絲杠副的組成：絲杠、螺母、滾珠、反向器。

滾珠絲杠副特點(diǎn)：（1）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為防止?jié)L珠從滾到斷面掉出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有滾珠回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成滾珠的循環(huán)返回通道，形成滾珠流動(dòng)的閉合通路；（2）軸向剛度高（即通過(guò)適當(dāng)預(yù)緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙）；（3）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；（4）傳動(dòng)精度高；（5）不易磨損；（6）使用壽命長(zhǎng)。

6.滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型：（課本26、27

（1）螺紋通道有單圓弧型和雙圓弧型。接觸角ɑ一般為45道的接觸角隨軸向載荷的大小的變化而變化，r的滾到圓弧半徑R稍大于滾珠半徑b中基本保持不變。

（2）滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和A.B.在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

（3

A.公稱直徑d0Dpw

B.基本導(dǎo)程Pht2Π弧度時(shí)的行程。

C.行程

7.（（2彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式（具體看課本32頁(yè)）

8.滾珠絲杠副支撐方式：?jiǎn)瓮?單推式、雙推-雙推式、雙推-簡(jiǎn)支式、雙推自由式（課本34頁(yè)）

9.預(yù)拉伸安裝原因：絲杠的軸承組合及軸承座以及其他零件的連續(xù)剛性不足，將嚴(yán)重影響滾珠絲杠福的傳動(dòng)精度和剛度。

10.齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法：

（1）圓柱齒輪傳動(dòng)：偏心套調(diào)整法、軸向墊片調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法

（2）斜齒輪傳動(dòng)：與錯(cuò)齒調(diào)整法基本相同

撓性傳動(dòng)部件和間歇傳動(dòng)部件了解一下，可能會(huì)考填空和判斷（課本45—49頁(yè)）

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11.導(dǎo)向支撐部件的作用是支撐和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。這樣的部件通常稱導(dǎo)軌副，簡(jiǎn)稱導(dǎo)軌。

12.導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求：導(dǎo)向精度、剛度、精度的保持性、運(yùn)動(dòng)的靈活性和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、對(duì)溫度的敏感性和結(jié)構(gòu)工藝性。

13.爬行現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：摩擦系數(shù)隨運(yùn)動(dòng)速度的變化和傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性不足。

14.防止爬行現(xiàn)象的措施：采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、卸荷導(dǎo)軌、貼塑料層導(dǎo)軌等；在普通滑動(dòng)導(dǎo)軌上使用含有極性添加劑的導(dǎo)軌油；用減小結(jié)合面、增大結(jié)構(gòu)尺寸、縮短傳動(dòng)鏈、減少傳動(dòng)副等方法來(lái)提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。

15.導(dǎo)向精度是指導(dǎo)軌按給定方向作直線運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確程度。導(dǎo)向精度高低取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型，導(dǎo)軌的幾何精度和接觸精度，導(dǎo)軌的配合間隙、膜剛度，導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度和熱變形等。

16.直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的幾何精度描述指標(biāo)：

（1）導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度（即導(dǎo)軌縱向直線度）

（2）導(dǎo)軌在水平平面內(nèi)的直線度（即導(dǎo)軌橫向直線度）（3）兩導(dǎo)軌面間的平行度，也叫扭曲度。

17.精度的保持性主要取決于導(dǎo)軌的耐磨性。18.導(dǎo)軌副截面形狀及其特點(diǎn)（54、55

19.導(dǎo)軌副材料的選擇（58頁(yè)）

1.部位的能量轉(zhuǎn)換部件。

2.，液動(dòng)式（ABS），氣動(dòng)式。

3.響應(yīng)快，易與

4.掌握91頁(yè)表3.1

5.：慣量小，動(dòng)力大；體積小，重量輕；

6.（99頁(yè)）

7.100頁(yè)圖3.5）：VT1.VT3基極加正向脈沖 VT2，VT4 加沖，則VT1.VT3導(dǎo)通，VT2，VT4截止。電流沿+90v→cd→M→b→VT3→a→0V流通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。

VT2，VT1.VT3基極加負(fù)向脈沖 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

（注意看課本99頁(yè)）

8.步進(jìn)電機(jī)的定義：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。

9.步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)（為什么步進(jìn)電機(jī)在不需反饋的開環(huán)作用下就能精確控制？）：①步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)不易受各種干擾因素的影響。②步進(jìn)電機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)后也會(huì)出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”，因此不會(huì)有長(zhǎng)期誤差。③控制性能好，在起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)時(shí)不易“丟步”。

10.步進(jìn)電機(jī)的種類：可變磁阻（定子，轉(zhuǎn)子有鐵心構(gòu)成，無(wú)永磁鐵）

永磁（轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵，定子用軟磁鋼）

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混合型（轉(zhuǎn)子上嵌有永久磁鐵）

11.步進(jìn)電機(jī)工作原理（書上106頁(yè)圖3.13）

（1）A相通電1、3齒與A相對(duì)齊初始穩(wěn)定平衡位置（空載）

（2）由A相通電切換到B相通電，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30度

（3）由B相切換到C相通電，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30度

其步進(jìn)角為30度

通電方式為A-B-C-A(三相單三拍)

以上為步進(jìn)電機(jī)工作過(guò)程(三相單三拍),其余類型的寫法與其相似.步距角的計(jì)算（見書107頁(yè)）

12.步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性

（1）分辨率 ：步距角α越小，分辨率越高。

（2）靜態(tài)特性：

當(dāng)電度角θe=±90o,其靜態(tài)轉(zhuǎn)矩為最大靜轉(zhuǎn)矩。

步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)為-π＜θe＜π

（3）動(dòng)態(tài)特性（109頁(yè)）

13.14.實(shí)現(xiàn)脈沖環(huán)形分配的方法?（1）采用計(jì)算機(jī)軟件

（2（3

功率放大電路：斬波恒流功率放大電路（課本116-11815.掌握?qǐng)D3.20、

第二篇：機(jī)電一體化考試

1.機(jī)電一體化以計(jì)算機(jī)控制中心？

2.機(jī)電一體化三大機(jī)構(gòu)？傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

3．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制屬于什么控制？開環(huán)

4．線性化處理有那三種方法？計(jì)算法、查表法、插值法

5．采樣保持器保持階段相當(dāng)于什么？模擬信號(hào)存儲(chǔ)器

6．傳感與檢測(cè)原件關(guān)鍵元素（原件）是什么？傳感原件

7．機(jī)電一體化基礎(chǔ)是什么？機(jī)械技術(shù)

8．機(jī)電一體化伺服系統(tǒng)有哪五大部分組成？

比較環(huán)節(jié)控制器被控對(duì)象執(zhí)行環(huán)節(jié) 檢測(cè)環(huán)節(jié)

9．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖之間的關(guān)系？（通過(guò)脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移）

步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度會(huì)與輸入的脈沖頻率成正比例的關(guān)系（相同電壓下），所以在脈沖的速度越快時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)跟著加快；脈波速度越慢時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速自然也跟著變慢。

10．計(jì)算機(jī)I/O編制方式有哪兩種？P129

IO接口獨(dú)立編址方式、IO接口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址方式

11．傳感器能檢測(cè)到最小的輸入增量稱為什么？分辨力

12．機(jī)電一體化的四大原則？P3

接口耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換

13．計(jì)算量化誤差最大值137頁(yè)

14．在微機(jī)控制系統(tǒng)中主機(jī)與外部交換有哪三種信息？P121

數(shù)據(jù)信息.狀態(tài)信息控制信息

15．滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)有哪三種特點(diǎn)？P39

傳動(dòng)比大、驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力強(qiáng)、自鎖

16．機(jī)電一體化的機(jī)械傳動(dòng)部件有哪些要求？P15

高精度快速響應(yīng)良好地穩(wěn)定性體積小無(wú)間隙

17.AD轉(zhuǎn)換器所得到的信號(hào)是一串以采樣周期為周期？以采樣時(shí)間為脈寬？以采樣時(shí)刻信號(hào)振幅為幅值的脈沖信號(hào)？

18．什么是單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)？（以下個(gè)人見解）

單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路

19．什么是造成螺旋傳動(dòng)誤差的主要因素？P42

螺紋參數(shù)誤差(螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差)、螺桿軸向竄動(dòng)誤差、偏斜誤差、溫度誤差

20.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)過(guò)程是以什么多次分析得綜合過(guò)程？P7

目標(biāo)--功能--結(jié)構(gòu)--效果

選擇

1.機(jī)電一體化英語(yǔ)單詞是什么？Mechatronics

2．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)屬于什么控制？開環(huán)控制

3．FMC是什么意思？、柔性制造單元

4．FMS是什么意思？ 柔性制造系統(tǒng)

5．機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)？P10頁(yè)

高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量,微型化發(fā)展

6．測(cè)量放大器特點(diǎn)？89頁(yè)

很高的共模抑制高增益低噪音高輸入阻抗

7．工業(yè)控制計(jì)算機(jī)特點(diǎn)？109頁(yè)

實(shí)時(shí)性高可靠性硬件配置的可裝配可擴(kuò)充性可維護(hù)性

8．伺服電動(dòng)機(jī)與普通電動(dòng)機(jī)比較有什么特點(diǎn)？163頁(yè)

具有良好的調(diào)整特性，較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相對(duì)功率，易于控制及響應(yīng)特點(diǎn)伺服電動(dòng)機(jī)：當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。（僅是個(gè)人見解）

9．滾珠螺旋傳動(dòng)有什么特點(diǎn)？46頁(yè)

運(yùn)動(dòng)效率高運(yùn)動(dòng)精度高具有傳動(dòng)的可逆性,但不能自鎖制造工藝復(fù)雜,成本成本高使用壽命長(zhǎng)維護(hù)簡(jiǎn)單

10．什么是整流器、逆變器、整波器、周期變流器？

整流器把交流電變?yōu)楣潭ǖ幕蛘呖烧{(diào)的直流電

斬波器把固定的的直流電壓變成可調(diào)的直流電壓

逆變器把把固定的的直流電變成固定或者可調(diào)的交流電

周期變流器把固定的交流電壓和頻率變成可調(diào)的交流電壓和頻率

11．同步轉(zhuǎn)速公式？ 電源頻率與轉(zhuǎn)速關(guān)系：n＝60f/P（n：同步轉(zhuǎn)速；f：電源頻率；P：電機(jī)極對(duì)數(shù)

12．傳感器輸出電信號(hào)以哪種信號(hào)最多？電壓輸出型

分析題

1.29頁(yè)2-16

1.閉環(huán)之外的齒輪G1，G4的齒隙對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性無(wú)影響，但影響伺服系統(tǒng)精度。由于齒隙的存在，在傳動(dòng)裝置逆遠(yuǎn)行時(shí)可造成回程誤差

2.閉環(huán)之內(nèi)傳遞動(dòng)力的齒輪G2的齒隙對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)精度無(wú)影響，這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)有自動(dòng)校正作用。

3.反饋回路上數(shù)據(jù)傳遞齒輪G3的齒隙既影響穩(wěn)定性，又影響精度

2．提高導(dǎo)軌耐磨性有哪些方法？P58

合理選擇導(dǎo)軌的材料及熱處理減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)保證導(dǎo)軌良好地潤(rùn)滑提高導(dǎo)軌的精度

3．伺服電機(jī)比普通電機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)？（自己總結(jié)）

伺服系統(tǒng)具有良好地調(diào)速特征,較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相對(duì)功率,控制精度高及響應(yīng)快,抗過(guò)載能力強(qiáng)低速運(yùn)行平穩(wěn)具有及時(shí)性.4．機(jī)電一體化系統(tǒng)中什么是隔離？隔離方法？P198

隔離是指把干擾源與接收系統(tǒng)隔離起來(lái).使有用信號(hào)正常傳輸,而干擾耦合通道被切斷,已達(dá)到抑制干擾的目的方法有光電隔離變壓隔離繼電器隔離

5．什么是伺服控制系統(tǒng)？機(jī)電一體化對(duì)伺服控制系統(tǒng)技術(shù)有什么要求？160，161頁(yè)

伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作,從而獲得精確的位置,速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)要求:精度高響應(yīng)速度快穩(wěn)定性好,負(fù)載能力強(qiáng)和工作頻率范圍大 同時(shí)還要求體積小,重量輕可靠性高成本低等

6．機(jī)電一體化基本要素和作用？2頁(yè)

機(jī)械本體{高效率高可靠性 }動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) {為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力}

傳感測(cè)試部分{參數(shù)檢測(cè)生成可識(shí)別信號(hào)}執(zhí)行機(jī)構(gòu) ｛根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動(dòng)作｝控制及信息轉(zhuǎn)換 ｛按照一定程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)指令，控制系統(tǒng)有目的的運(yùn)行｝接口耦合與能力轉(zhuǎn)換{完成信息和能量的統(tǒng)一}信息控制｛達(dá)到信息控制的的目的｝運(yùn)動(dòng)傳遞｛提高系統(tǒng)的伺服性能｝

7．計(jì)算機(jī)I/O編址方式有哪些？有什么優(yōu)缺點(diǎn)？129頁(yè)

I/O接口獨(dú)立編址方式｛優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)存地址空間與I/O地址空間分開,互不影響,譯碼電路較簡(jiǎn)單,設(shè)有專門的I/O指令,所編程易于區(qū)分,且執(zhí)行時(shí)間短缺點(diǎn)是只用I/O指令訪問(wèn)I/O端口，功能有限且要采用專門I/O周期和專門的I/O控制線，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜｝

I/O接口與存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址方式｛訪問(wèn)內(nèi)存的指令都可以用于I/O操作，數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)同時(shí)I/O接口可以存儲(chǔ)器部分公用譯碼和控制鍵電路，缺點(diǎn)就是 I/O接口要占用存儲(chǔ)器地址空間的一部分。又因?yàn)椴挥脤ｉT的I/O指令，程序中較難區(qū)分i/0操作，8.接口電路主要作用有哪些？

解決主機(jī)CPU和外圍設(shè)備之間的時(shí)序配合和通信聯(lián)絡(luò)問(wèn)題

解決主機(jī)CPU和外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和匹配問(wèn)題

解決CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口的選擇問(wèn)題

可實(shí)現(xiàn)端口的可編程功能以及錯(cuò)誤檢測(cè)功能

計(jì)算題

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

170

第三篇：機(jī)電一體化考試參考

一

1機(jī)電一體化的五大組成要素:機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分 傳感檢測(cè)部分 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 控制與信息處理單元

2機(jī)械固有的參數(shù):轉(zhuǎn)動(dòng)慣性(越小越好)摩擦（靜摩擦盡可能小，動(dòng)摩擦盡可能小的正斜率）阻尼（阻尼比在0.4-0.8之間）

3傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)原則：等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則導(dǎo)向裝置 執(zhí)行裝置

5電感測(cè)位移主要測(cè)：直線位移傳感器主要用于測(cè)：位移 速度 壓力 轉(zhuǎn)矩 加速度主要有 敏感元件 轉(zhuǎn)換原件基本轉(zhuǎn)換電路組成6傳感器的性能參數(shù)：精度 分辨力 線性度 遲滯 穩(wěn)定性

7工控機(jī)包含：?jiǎn)纹瑱C(jī) 可編程序控制器 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

8計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為：操作指導(dǎo)控制 控制系統(tǒng) 分布式控制系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

9校正的方法：串聯(lián)校正（比例校正比例—積分校正比例—微分校正比例—積分—微分校正）并聯(lián)校正（前反饋校正 后反饋校正 硬校正 軟校正）

10PLC的組成：CPU儲(chǔ)存器 輸入輸出接口 電源 編程器 擴(kuò)展接口

11PLCX內(nèi)部繼電器類型：輸入繼電器 輸出繼電器 輔助繼電器 狀態(tài)繼電器 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 定時(shí)器

12步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式：恒流軌波 單電源驅(qū)動(dòng) 雙電源驅(qū)動(dòng) 常用的伺服電動(dòng)機(jī)有：步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 直流伺服電動(dòng)機(jī) 交流伺服電動(dòng)機(jī)。

13步進(jìn)電機(jī)的通電方式：三項(xiàng)單拍 三項(xiàng)雙拍 三項(xiàng)六拍

14干擾三要素：干擾源 傳播途徑 接受載體

傳播途徑： 輻射方式傳播傳導(dǎo)方式傳播

耦合類型： 靜電干擾 磁場(chǎng)耦合干擾 漏電耦合干擾 共陰抗干擾，電磁輻射干擾

干擾存在的形式：共模干擾 串模干擾 抗干擾措施：屏蔽 隔離 濾波 接地 軟件抗干擾技術(shù)

15機(jī)電一體化的應(yīng)用：數(shù)控機(jī)床 工業(yè)機(jī)器人

16工業(yè)機(jī)器人按構(gòu)型分為：直角坐標(biāo)系型 圓柱坐標(biāo)系型 坐標(biāo)系型 多關(guān)節(jié)型

17機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段 理論設(shè)計(jì)階段 設(shè)計(jì)實(shí)施階段 定型階段 二

1機(jī)電一體化：是在機(jī)械主功能動(dòng)力功能 信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以及相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱 2爬行： 在滑動(dòng)摩擦副中從動(dòng)件在勻速驅(qū)動(dòng)和一定摩擦條件下產(chǎn)生的周期性時(shí)停時(shí)走或時(shí)慢時(shí)快的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

3空回：當(dāng)螺旋機(jī)構(gòu)中存在間隙，若螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，螺母不能立即產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)，只有螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后才能使螺母開始反向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象就為空回

4滾動(dòng)化:就是把絲杠和導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦

5無(wú)隙化：就是消除機(jī)械傳動(dòng)中的間隙，使傳動(dòng)沒有間隙 6壓電效應(yīng)：某些物質(zhì)當(dāng)受到外壓力作用時(shí)內(nèi)部出現(xiàn)極化現(xiàn)象，使其表面出現(xiàn)電荷形成電場(chǎng)，當(dāng)外力撤消時(shí)物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)

7霍爾效應(yīng)：當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng) 8渦流效應(yīng)：電感線圈產(chǎn)生的磁力線經(jīng)過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，金屬導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流且成閉合回路，類似于水渦流形狀，稱為電渦流。

9電機(jī)矩頻特性：步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩與輸入脈沖頻率的關(guān)系 10步距角：步進(jìn)電機(jī)繞組每次通斷電使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度

11遲滯：傳感器正向特性和反向特性的不一致性

12失步：是漏掉了脈沖沒有運(yùn)動(dòng)到指定的位置

13干擾：指對(duì)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響的內(nèi)部或外部因素 14.傳感器：指以一定的精確度將被測(cè)量（位移、加速度、轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)換位與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系且易于精確處理和測(cè)量的某種物理量（電量）的測(cè)量部件或裝置

1間隙對(duì)系統(tǒng)有哪些影響？應(yīng)如何清除？答：間隙可以使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生回程誤差，影響系統(tǒng)伺服精度、穩(wěn)定性和自動(dòng)變向功能，有齒輪傳動(dòng)得齒側(cè)間隙、絲杠螺母的傳動(dòng)間隙等。齒動(dòng)傳動(dòng)齒側(cè)間隙的消除：1.剛性消除法（采用偏小軸套消除機(jī)構(gòu)等）2.柔性消除法（如采用雙齒輪錯(cuò)齒消除機(jī)構(gòu)等）絲桿螺母間隙的調(diào)整：如采用雙螺母機(jī)構(gòu)、墊片式調(diào)隙機(jī)構(gòu)等

2傳感器組成功能：1.敏感元件：直接感受被測(cè)量，并輸出于被測(cè)量成確定關(guān)系的物理量2.轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件的輸出物理量轉(zhuǎn)換為電路參量 3.基本轉(zhuǎn)換電路：將上述電路參量輸入基本轉(zhuǎn)換電路，并轉(zhuǎn)化為電量輸出PLC編程元件、功能、指令及功能編程方法

答：輸入繼電器（X）：端子從外部開關(guān)接收信號(hào)并輸入內(nèi)部輔助繼電器（M）：只供內(nèi)部編程使用輸出繼電器（Y）定時(shí)器（T）：根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)時(shí)間達(dá)到預(yù)值時(shí)觸頭動(dòng)作 計(jì)數(shù)器（C）數(shù)據(jù)寄存器（D）狀態(tài)繼電器（S）

LDANDANIMPSMRDMPPPLSPLFORORISETRSTMCMCRANBORB

編程方法：經(jīng)驗(yàn)法、轉(zhuǎn)化法、步進(jìn)法 4機(jī)電一體化的運(yùn)用，工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)？

答：機(jī)器人：是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的重要的現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化裝備計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)：是隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造的發(fā)展而產(chǎn)生的，是集多種高新技術(shù)于一體的現(xiàn)代化制造技術(shù)數(shù)控機(jī)床：是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備特點(diǎn)：通用性（可以按不同軌跡、不同運(yùn)動(dòng)方式完成規(guī)定動(dòng)作的各種任務(wù) 柔性：可以用于多品種、變批量的生產(chǎn)

5為什么要進(jìn)行線性化處理？線性化處理方法？

答：機(jī)電一體化檢測(cè)系統(tǒng)中總希望傳感器與檢測(cè)電路的輸出和輸入呈線性關(guān)系使測(cè)量對(duì)象在整個(gè)范圍內(nèi)靈敏度一致，但是很多元件具有不同程度的非線性特性，是較大范圍的動(dòng)態(tài)檢測(cè)存在很大誤差，因此要進(jìn)行線性化處理常

用方法：計(jì)算法、查表法和插值法等

6機(jī)電一體化中機(jī)和電是怎么融合的？關(guān)鍵技術(shù)有哪些？答：機(jī)電一體化是機(jī)械學(xué)和電子學(xué)兩個(gè)學(xué)科的綜合，但事實(shí)上不是兩者之間簡(jiǎn)單的疊加二十將機(jī)械學(xué)，電子學(xué)，控制論，計(jì)算機(jī)科學(xué)等融合在一起的一門綜合性學(xué)科。

關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械技術(shù)，傳感檢測(cè)技術(shù)，信息處理技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，系統(tǒng)總體技術(shù)六大關(guān)鍵技術(shù)。7步進(jìn)電機(jī)工作原理？

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為角位移的電氣元件是利用定干擾組通電勵(lì)磁性產(chǎn)生磁轉(zhuǎn)矩而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的A相繞組通電則轉(zhuǎn)于上下兩對(duì)齒被磁場(chǎng)吸引，轉(zhuǎn)干停在A相位置A相繞組繼電B相繞組通電則磁極A磁場(chǎng)消失，B產(chǎn)生磁場(chǎng)，將離它最近的的兩個(gè)齒吸引過(guò)來(lái)停在B相位置，這是轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)按此類推依次按A—B—C—A輪流通電，則轉(zhuǎn)子就實(shí)現(xiàn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

8干擾三要素？抗干擾措施？提高抗干擾方法？

干擾三要素 干擾源 傳播途徑 接受載體

干擾存在的形式 共模干擾 串模干擾 抗干擾措施 屏蔽 隔離 濾波 接地 軟件抗干擾技術(shù)

提高系統(tǒng)抗干擾措施包括邏輯設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單，硬件自檢測(cè)和軟件自恢復(fù)的設(shè)計(jì)從安裝和工藝等方面采取措施消除干擾。

9何為莫爾原理？光柵傳感器是如何利用莫爾原理的？

答莫爾條紋的成因是有主光柵和指示光柵的遮光和透光效應(yīng)形成的，主光柵用于滿足測(cè)量范圍及精度，指示光柵用于拾取信號(hào)。將主光柵與指示光柵的刻劃面相向疊合并且使兩者柵線有很小的交角。光柵傳感器的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由光源、聚焦鏡、光柵尺、指示光柵和光敏元件組成，當(dāng)兩塊光柵作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，光敏元件上的光強(qiáng)隨莫爾條紋移動(dòng)而變化，因此光敏元件會(huì)將莫爾條紋的變化轉(zhuǎn)化為電流或電壓的變化 10.伺服系統(tǒng)的組成部分及功能？（1）.控制器：根據(jù)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)決定控制策略（2）.功率放大器：將控制器發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行改大并用來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成某種操作（3）執(zhí)行裝置：根據(jù)控制信號(hào)的要求將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)被控制對(duì)象（4）被控制對(duì)象：被控制的機(jī)構(gòu)或裝置，是直接完成系統(tǒng)目的的主件（5）檢測(cè)反饋裝置：能夠?qū)Ρ豢刂屏窟M(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)反饋控制。論述題：常用的傳感器及其功能？（1）位移監(jiān)測(cè)：差動(dòng)變壓器式傳感器，光柵傳感器，感應(yīng)同步器，光電編碼器（2）轉(zhuǎn)速檢測(cè)：直流測(cè)速機(jī)，光電式轉(zhuǎn)速傳感器，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器（3）力檢測(cè)：電阻應(yīng)變式力傳感器，電阻應(yīng)變式壓力傳感器，壓阻式壓力傳感器（4）加速度檢測(cè)：應(yīng)變式加速度傳感器，壓電式加速度傳感器（5）位置檢測(cè)：接觸式位置傳感器，接近式位置傳感器。

第四篇：機(jī)電一體化考試試題

2013--2014機(jī)電一體化期末考試試題

一、填空題（每空1分，共25空，共25分）

1.機(jī)電一體化是以和電產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。

2.傳感器的靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有、等。

3.磁珊的測(cè)量方法有

4.以信息處理系統(tǒng)為中心，將接口分為

5.系統(tǒng)特性的參數(shù)有

6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù)有

7.總傳動(dòng)比分配原則有。

8.圓柱齒輪傳動(dòng)間隙調(diào)整方法包括等。

9.導(dǎo)軌副間隙常用的調(diào)整方法有

二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題，共30分）

1.簡(jiǎn)述莫爾條紋的特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)述數(shù)字濾波的常用方法。

3.試說(shuō)明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率，并解釋啟動(dòng)頻率小于運(yùn)行頻率的原因。

4.試說(shuō)明同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

5.簡(jiǎn)述諧波齒輪傳動(dòng)的組成及優(yōu)點(diǎn)。

6.簡(jiǎn)要說(shuō)明滾珠絲杠副預(yù)緊的作用及其方法。

三、畫圖題（每題15分，共2題，共30分）

1.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成，并用方框圖表示出來(lái)。

2.試說(shuō)明自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成，并用方框圖表示出來(lái)。

四、計(jì)算題（每題15分，共1題，共15分）

1.一臺(tái)5相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，采用5相10拍運(yùn)行方式時(shí)，歩距角為1.5°，若脈沖電源的頻率為 3000Hz，請(qǐng)問(wèn)轉(zhuǎn)速是多少？

第五篇：機(jī)電一體化技術(shù)考試總結(jié)

1.機(jī)電一體化的定義：機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器

技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。

2.機(jī)電一體化的幾個(gè)要素：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器檢測(cè)部分、控制及信息處理部分。

3.機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)、傳感器檢測(cè)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制及信息單元、接口耦合與能

量轉(zhuǎn)換、信息控制、運(yùn)動(dòng)傳遞。

4.機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、系

統(tǒng)總體技術(shù)。

5.機(jī)電一體化技術(shù)與其它技術(shù)的區(qū)別：

1)與傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的區(qū)別：傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的操作控制主要通過(guò)具有電磁特性的各種電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中不考

慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系；機(jī)械本體和電氣驅(qū)動(dòng)界限分明，整個(gè)裝置是剛性的，不涉及軟件和計(jì)算機(jī)控制。機(jī)電一體化技術(shù)以計(jì)算機(jī)為控制中心，在設(shè)計(jì)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)機(jī)械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個(gè)裝置在計(jì)算機(jī)控制下具有一定的智能性。

2)與并行工程的區(qū)別：機(jī)電一體化技術(shù)將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)在設(shè)計(jì)和制造階段就有

結(jié)合在一起，十分注意機(jī)械和其他部件之間的相互作用。而并行工程將上述各種技術(shù)盡量在各自范圍內(nèi)齊頭并進(jìn)，只在不同技術(shù)內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，最后通過(guò)簡(jiǎn)單疊加完成整體裝置。

3)與自動(dòng)控制技術(shù)的區(qū)別：自動(dòng)控制技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)是討論控制原理、控制規(guī)律、分析方法和自動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造等。

機(jī)電一體化技術(shù)將自動(dòng)控制原理及方法作為重要支撐技術(shù)，將自控部件作為重要控制部件應(yīng)用自控原理和方法，對(duì)機(jī)電一體化裝置進(jìn)行系統(tǒng)分析和性能測(cè)算。

4)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的區(qū)別：機(jī)電一體化技術(shù)只是將計(jì)算機(jī)作為核心部件應(yīng)用，目的是提高和改善系統(tǒng)性能。

計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用僅僅是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一部分，它還在辦公、管理及圖像處理等方面得到廣泛應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)研究的是機(jī)電一體化系統(tǒng)，而不是計(jì)算機(jī)應(yīng)用本身。

6.機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變參數(shù)設(shè)計(jì)。

7.機(jī)械傳動(dòng)部分：

1)基本要求：高精度、快速響應(yīng)、穩(wěn)定性良好。

2)組成：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

3)總傳動(dòng)比的確定：i??m

?L?'?m'?L?''?m''?L

8.傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的分配：

1)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的最小原則：小功率傳動(dòng)裝置：i=i1*i2*i3前小后大原則；

大功率傳動(dòng)裝置：i=i1*i2*i3前大后小原則；

2)質(zhì)量最小原則：

3)輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則：

9.死區(qū)：?jiǎn)?dòng)的時(shí)候無(wú)法克服阻力的現(xiàn)象。

爬行：周期性時(shí)停時(shí)走或時(shí)慢時(shí)快的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。

空回：就是當(dāng)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí),從動(dòng)機(jī)構(gòu)滯后的一種現(xiàn)象。

10.機(jī)械性能參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響：

1)阻尼的影響：當(dāng)阻尼比ξ=0時(shí)，系統(tǒng)處于等幅持續(xù)震蕩狀態(tài)；當(dāng)ξ>=1時(shí)，系統(tǒng)為臨界阻尼或過(guò)阻尼系統(tǒng)；

當(dāng)0<ξ<1時(shí)系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng)。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般取0.5<ξ<0.8的欠阻尼系統(tǒng)，既能保證震蕩在一定范圍內(nèi)，過(guò)渡過(guò)程平穩(wěn)，過(guò)渡時(shí)間較短，又具有較高的靈敏度。

2)摩擦影響：引起動(dòng)態(tài)滯后，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，導(dǎo)致系統(tǒng)誤差和低速爬行。

3)彈性變形的影響：通常采取提高系統(tǒng)剛度，增加阻尼，調(diào)整機(jī)械構(gòu)件和自振頻率等方法來(lái)提高系統(tǒng)的抗震性，防止諧振的發(fā)生。

4)慣量的影響：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)私服系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)都有影響。慣量大，系統(tǒng)的機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)

慢，使系統(tǒng)的震蕩增強(qiáng)，穩(wěn)定性下降；系統(tǒng)的固有頻率隨之下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。

11.間隙問(wèn)題：

1)直齒圓柱齒輪消間隙法：偏心軸套調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法。

2)斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：墊片調(diào)整法、軸向壓簧調(diào)整法。

3)錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：軸向壓簧調(diào)整法、周向彈簧調(diào)整法。

4)齒輪齒條傳動(dòng)：雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法。

5)螺旋傳動(dòng)消隙法：利用單向作用力、利用調(diào)整螺母、利用塑料螺母。

6)滾珠絲杠消隙法：墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式。

12.螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)：降速傳動(dòng)比大、具有增力作用、能自鎖、效率低磨損快。

滾珠螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)精度高、具有傳動(dòng)的可逆性，但不能自鎖、制造工藝復(fù)雜，成本高，但使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單。

13.滾珠循環(huán)方式：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)（螺旋槽式、插管式、端蓋式）

滾動(dòng)化發(fā)展：滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌。

14.檢測(cè)系統(tǒng)：

1)檢測(cè)的作用：用于檢測(cè)相關(guān)外界環(huán)境及產(chǎn)品自身狀態(tài)，為控制環(huán)節(jié)提供判斷和處理依據(jù)的信息反饋環(huán)節(jié)。

2)常用傳感器的工作原理及適用場(chǎng)合：

電位器傳感器：變電阻原理，作用測(cè)大行程往返式位移；

渦流式傳感器：測(cè)位移，分為高頻和低頻；

光柵位移傳感器：測(cè)測(cè)位移。

轉(zhuǎn)速傳感器：編碼器測(cè)轉(zhuǎn)速，電渦式轉(zhuǎn)速傳感器（非接觸式），必須有槽才能用；遮斷式光電開關(guān)，反射

型光電開關(guān)，定區(qū)域式光電開關(guān)（流水線計(jì)數(shù)），霍爾傳感器。

加速度傳感器：最常用壓電式；電容式。

流體壓強(qiáng)傳感器：膜式壓強(qiáng)傳感器，筒式壓強(qiáng)傳感器。

3)檢測(cè)的器具：傳感器。

4)傳感器的構(gòu)成：敏感元件、傳感原件、基本轉(zhuǎn)換電路。

5)傳感器的分類：按測(cè)定對(duì)象：位移、力、力矩、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、加速度、溫度、壓力、流量、流速；

按原理分：電阻、電容、電感、光柵、熱電偶、超聲波。

6)穩(wěn)定性包括：穩(wěn)定度、環(huán)境影響量。

7)傳感器的性能靜態(tài)：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨率、零漂、分辨力、重復(fù)特性、精度。

傳感器的動(dòng)態(tài)特性：傳感器測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)特性。

8)壓電效應(yīng)：當(dāng)某些材料在某一方向被施加壓力或拉力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變形，并且在材料的某一相對(duì)表面產(chǎn)生符號(hào)

相反的電荷，當(dāng)去掉外力后，它又重新回到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

9)電渦流效應(yīng)：當(dāng)線圈輸入一交變電流時(shí)便產(chǎn)生交變磁通量，金屬板在此交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電

流在金屬體內(nèi)是閉合的，所以稱之為渦電流或渦流。

10)霍爾效應(yīng)：半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于薄片，當(dāng)有電流I通過(guò)薄片時(shí)，在垂

直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

15.控制原理：

1)典型控制環(huán)節(jié)：比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分控制、慣性環(huán)節(jié)。

2)典型調(diào)節(jié)方法：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、階躍響應(yīng)、PI、PD、PID。PID（比例-積分-微分）

3)機(jī)電一體化中的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)。

16.伺服控制：

1)伺服系統(tǒng)的原理：伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確地位置、速度及動(dòng)

力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2)伺服系統(tǒng)組成部分：比較環(huán)節(jié)、控制器、執(zhí)行環(huán)節(jié)、被控對(duì)象、檢測(cè)環(huán)節(jié)。

3)伺服執(zhí)行原件：交流電機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。

4)

5)

6)

7)伺服系統(tǒng)技術(shù)要求：調(diào)速范圍寬并且穩(wěn)定，位置精度高0.01—0.001，穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快。直流伺服電機(jī)特點(diǎn)：響應(yīng)快、精度高、但需要維護(hù)，交流伺服電機(jī)不需要維護(hù)，其他同直流。步進(jìn)電機(jī)：反應(yīng)式、永磁式、混合式。步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。

步距角可以用下公式計(jì)算：a=360o/kmzm相數(shù)z齒數(shù)單向雙相通電k=1，單雙向輪流通電k=2。

8)最大靜轉(zhuǎn)矩：是指步進(jìn)電機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩。

9)最高運(yùn)行頻率：步進(jìn)電機(jī)不失步的情況下輸入的最高脈沖數(shù)。

10)步進(jìn)電機(jī)參數(shù)術(shù)語(yǔ)：步距角、拍數(shù)（單三拍、雙三拍、六拍）、相數(shù)、定位轉(zhuǎn)矩、靜轉(zhuǎn)矩。

11)步進(jìn)電機(jī)工作原理性能：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超

載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)

驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

12)步進(jìn)電機(jī)特性：步距誤差、最大靜轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)矩頻特性、運(yùn)行矩頻特性、最大相電壓相電流、最高運(yùn)行頻率。

13)步進(jìn)電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)：?jiǎn)坞娫打?qū)動(dòng)電路、雙電源驅(qū)動(dòng)電路、斬波限流驅(qū)動(dòng)電路。

14)步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性：步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高工作頻率，他與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大

運(yùn)行速度。

15)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：

17.干擾：

1)干擾三要素：干擾源、傳播途徑、接收載體。

2)抗干擾的措施：屏蔽、隔離、濾波、接地、軟件處理等。

3)干擾存在的形式：串模干擾、共模干擾。

4)干擾的耦合模式：靜電干擾、磁場(chǎng)耦合干擾、漏電耦合干擾、共阻抗干擾、電磁輻射干擾。

18.符號(hào)：

1)FMC：柔性制造單元

FMS：柔性制造系統(tǒng)

FML：柔性制造線

FAL：柔性裝配線

CIMS：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

RGV：有軌小車

AGV：自動(dòng)導(dǎo)向小車 CAE：計(jì)算機(jī)輔助工程

CAPP：計(jì)算機(jī)輔助工藝編制

CAQ：機(jī)輔助質(zhì)量管理

2)CIMS的功能構(gòu)成：管理功能、設(shè)計(jì)功能、制造功能、質(zhì)量控制功能、集成控制與網(wǎng)絡(luò)功能、3)機(jī)器人共同點(diǎn)：機(jī)器人的動(dòng)作機(jī)構(gòu)具有類似與人或其他生物的某些器官的功能、是一種自動(dòng)機(jī)械裝置，可以

在無(wú)人參與下（獨(dú)立性），自動(dòng)完成多種操作或動(dòng)作功能，既具有通用性?？梢栽诰幊?，程序流程可變，既具有柔性（適應(yīng)性）、具有不同程度的智能型。

4)機(jī)器人的機(jī)械配置形式最常見的是坐標(biāo)：直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、極坐標(biāo)、關(guān)節(jié)型、平面關(guān)節(jié)型。

5)電火花加工必備條件：與工件的被加工表面之間必須保持一定間隙、必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)

行、必須采用脈沖電源。

6)刀具磨損破損檢測(cè)方法： 刀具、工件尺寸及相對(duì)距離測(cè)定法、放射線發(fā)、電阻法、光學(xué)圖像法、切削力法、切削溫度法、切削功率法、振動(dòng)法、噪聲分析法、聲發(fā)射法、加工表面粗糙度法。

7)自動(dòng)化制造系統(tǒng)常用輔助設(shè)備：清洗站、去毛刺設(shè)備、切削和冷卻液的處理。

例題1已知一傳動(dòng)系統(tǒng)JL=2000kg*m2,Jm=500 kg*m2,傳動(dòng)級(jí)數(shù)為n=3，試按傳動(dòng)慣量最小原則，確定各級(jí)傳動(dòng)比。

解：由負(fù)載角加速度最大原則確定總傳動(dòng)比，i=

由等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則分配

2?3?13JLJm?2000500?2 1

i1?2

i2?2(2?1)3*i23?1(2?1)3?1.346 2*(i32)2

2?1=1.28 22(3?1)

3i3?2*(i3)2?1=1.16

驗(yàn)算i=i1*i2*i3≈2滿足設(shè)計(jì)要求。

參考：

1.控制及信息處理單元一般由控制計(jì)算機(jī)、控制軟件和硬件接口電路組成。2.機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(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(shí)現(xiàn)整個(gè)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)。3.機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為民用機(jī)電一體化、辦公機(jī)電一體化 和 產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化 產(chǎn)品。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理主要體現(xiàn)在質(zhì)量目標(biāo)管理、實(shí)行可行性設(shè)計(jì)和進(jìn)行設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)審三個(gè)方面。5.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制在精度、穩(wěn)定性 和 快速響應(yīng)性-等方面的要求。6.機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)靜態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。7.在機(jī)電一體化系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置中，位于前向通道閉環(huán)之內(nèi)的環(huán)節(jié)，其誤差的低頻分量對(duì)輸出精度基本無(wú)影響，而誤差的高頻分量-影 響系統(tǒng)的輸出精度。8.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 9.機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承包括滾動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承 靜壓軸承 磁軸承。10.機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)、接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感器檢測(cè)部分 控制及處理部分等部分組成。11.在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)的參量形式可以分為: 電壓輸出 電流輸出 頻率輸出三種形式。12.機(jī)電一體化產(chǎn)品中需要檢測(cè)的物理量分成電量和非電量?jī)煞N形式。13.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(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理 阻尼合理 剛度大 抗振性好 間隙小 并滿足 小型、輕量等要求。14.機(jī)電一體化的核心是（控制器）15.機(jī)電一體化技術(shù)歸納為機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)傳感技術(shù) 信處理技術(shù) 自動(dòng)控制技術(shù) 伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)六個(gè)方面。16.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)控制系統(tǒng)。17.擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的方法有替代法、整體法、組合法。18.下列不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法（個(gè)別設(shè)計(jì)法）A 替代法 B 整體設(shè)計(jì)法 C 組合法 19.衡量機(jī)電一體化系統(tǒng)可靠性高低的數(shù)量指標(biāo)有概率指標(biāo)和壽命指標(biāo)。20.市場(chǎng)預(yù)測(cè)主要包括定期預(yù)測(cè) 和定量預(yù)測(cè)方法。21.在多級(jí)傳動(dòng)中，為了減小傳動(dòng)誤差，傳動(dòng)比的分配應(yīng)遵守前小后大 原則。22.當(dāng)負(fù)載折算到電機(jī)軸上的慣量等于轉(zhuǎn)子慣量 時(shí)，系統(tǒng)能達(dá)到慣性負(fù)載和驅(qū)動(dòng)力矩的最佳匹配。23.機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)傳動(dòng)精度的誤差可分為傳動(dòng)誤差 和回程誤差兩種。24.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)是通過(guò)脈沖的數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。25.對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)差率s的范圍為0

63.從電路上隔離干擾的三種常用方法是: 光電隔離，變壓器隔離，繼電器隔離。64.工作接地分為一點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地。

65.某4極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為0.02。66.一般來(lái)說(shuō)，伺服系統(tǒng)的基本組成為控制器 功率放大器 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和檢測(cè)裝置等四大部分組成。67.實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是：1采用計(jì)算機(jī)軟件分配器 2小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器 3專用模塊分配器。