没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
自考机电一体化简答题.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 165 浏览量
2023-03-02
20:44:10
上传
评论
收藏 77KB DOCX 举报
温馨提示
试读
11页
。。。
资源推荐
资源详情
资源评论
什么是机电一体化?各国的主要观点有哪些?(P1~3)
答:机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口
技术及系统总体技术等群体技术,在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系
统工程技术。
试述机电一体化技术与传统机电技术的区别。(P2)
答:传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现,如继电器、接触器等,在设计中不考虑或很少考虑彼此
间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明,整个装置是刚性的,不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为
控制中 心,在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响,整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。 机
电一体化技术是微电子技术和计算机技术向机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起来的一门多学科领域交叉的新型综合
性学科,它是机械工业的发展方向。数控技术是机电一体化技术中的核心技术,机电一体化技术的另外一个重要表现形式是
机器人技术。
系统论、信息论和控制论是数控技术的理论基础,微电子技术、计算机技术和精密机械技术就是数控技术的技术基础。
数字控制是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。 数
控技术采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它集计算机技术、微电子技术、自动控制技术和机械制造
技术等多学科、多技术于一体。 数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 数控系统实
现数字控制的装置。它能够自动输入载体上事先给定的数字量,并将其译码后进行必要的信息处理和运算后,控制机床动作
并加工零件。 CNC 系统的核心是 CNC 装置。
试述机电一体化系统的设计方法。机电一体化系统的设计过程中,一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法,要从系
统整体的角度出发分析研究各个组成要素间的有机联系,从而确定系统各环节的设计方法,并用自动控制理论的相关手段,
进行系统的静态特性和动态特性分析,实现机电一体化系统的优化设计。
3.滚动导轨副的品质用那几方面来衡量?
(1)导向精度导向精度是导轨副最基本的性能指标。移功件在沿导轨运动时,不
论有无载荷,部应保证移动轨迹的直线性及其位置的精确性。各种设备对导轨副的平面度,垂直度及等高、等距的要求都有
相应的规定或标准可以参照 2)耐磨性 导轨副应在预定的使用期内,保持其导向精度。精密滚动导轨副的主要失效形式是磨
损。因此,耐磨性是衡量滚动导轨副性能的主要指标之一,3)刚度 为了保证足够的刚度,应选用最合适的导轨类型、尺寸及
其组合。选用可调整间隙和能够预紧的导轨副可以提高刚度。4)工艺性 导轨副要便于装配、调整、测量、防尘、润滑和维
修保养。
。
怎样控制步进电动机输出轴的角位移,转速及转向:(步进电动机是脉冲电动机,它将数字的电脉冲输入转换为模拟的输出轴
运动。每输入一个脉冲,输出轴转动一步。因此,输出的角位移正比于输入脉冲的个数,转速正比于输入脉冲的频率,转向
取决于各相绕组通电的顺序)
采样周期的选择:(①考虑到对系统响应速度的影响选择的法则是:采样周期应小于或等于系统最小时间常数。2 考虑系统的
抑制干扰能力的选择:采样速率应为闭环系统通频带的 10 倍以上。3.实时算法程序所花费的时间总和最好小于采样周期的
1|10:P:增加开环增益,降低系统的稳态误差,增加系统通频带,但会使系统变得不稳定。I 的作用是使系统增加一阶纯积
分,从而提提高系统一个无静差度,但会使系统相位裕量减小,稳定性变差D 的作用是给系统提供阻尼,增加稳定性,但同
时增加了高频增益,使系统中的高频噪声放大影响系统正常工作。)
数字微分分析法(DDA)(采用数字量表达加速度、速度及位置坐标,将加速度到速度和速度到位置的几分表达式,采用求
和的方法进行近似值积分。从而产生增量式运动式控制指令)
机电一体化系统动态性能的参数设计原则:(1,足够高的谐振频率2,高刚度和低转动惯量3,适当的阻尼比4,尽可能小的
传动间隙 5,良好的摩擦特性伺服电动机的优点:它是受输入电信号控制,并作快速响应的电动机堵转矩与控制电压成正比,
转速随转矩的增加而近似线性下降,调速范围宽,当控制电压为零时能立即停转。)
感应同步器:(是一种应用电磁感应原理来测量位移的高精度检测元件,有直线式和圆盘式分别用于大行程的线位移和角位
移的测量,它的特点是抗干扰能力强,对环境要求低,机械结构简单,接长方便“路径”和“轨迹“的区别:路径只代表与
轨迹有关的位置信息,轨迹是代表在空间直角坐标系或机器人连杆坐标系的位置——时间曲线,是具有适当的速度和加速度
信息的路径轨迹不但要求路径连续,而且要求速度连续。)
数据采样插补:采用时间分割法,是将定轮廓曲线分割为每一个插补周期的进给段,即轮廓步长,每个插补周期,执行一次
插补运算,计算出插补点坐标,从而计算出下一个周期各个坐标的进给量。)
描写顺序控制的方法有:语句表语句表语句表语句表:是每一步必须实行的动作列表。2、流程图流程图流程图流程图:采
用方块表示每一个步骤,连线表示步骤到步骤的路径。3 梯形图梯形图梯形图梯形图:表示各种触电、继电器线圈、电磁线
圈、电动机等的电气连接图。4.、状态图状态图状态图状态图:表示每一步所产生的输出真值表,通常还表示由个状态到另
一个状态的传递路径图
机电一体化中的模块机电一体化中的模块机电一体化中的模块机电一体化中的模块:控制模块包
括通信模块。微计算机模块、软件模块和接口模块,其他还有接卸受控模块,测量模块,驱动模块,控制模块的功能是处理
测量模块提供的信息,生成控制指令,输出给驱动模块的执行部件机。
机械传动主要有齿轮,蜗杆传动,丝杠螺母传和谐波传动几种。蜗轮蜗杆副在一定意义上可看做是一种特殊的齿轮,只能用
于传递垂直交错轴之间的回转运动,蜗杆一般有1~8 个头,优点是传动平稳,噪声小。可自锁,但传动效率低,功率损失较
大。。为了减小负载转动惯量,在结构可在满足强度的前提下尽可能吧齿轮做小,选用轻质合金以及在齿轮上开孔等措施。)
谐波齿轮与普通齿轮副传动相比具有:(1、结构简单,体积小,重量轻,传动效率高 2、传动比范围大 3、同时啮合齿数多,
运动精度高承载能力大。4,传动平稳,无冲击,噪声小 5、齿侧间隙可以调整 6、可实现向密闭空间传递运动及动力 7,可
实现高增速运动 8,方便地实现差速传动。导轨副:用于引导运动部件的走向,保证执行件的正确运动轨迹,并通过摩擦和
阻尼影响执行件的运动特性,它包括运动导轨和支撑导轨两部分)
简述步进电动机双极性驱动电路的组成及原理
步进电动机双极驱动电路使用了四个晶体管为开关控制绕组电流。它不仅可控制相绕组电流的导通或截止,还可以控制其方
向。该电路应具有限流和续流二极管。该电路主要用于混合式或永磁式不仅电动机。
根据数控机床加工作任务不同,其运动控制分为哪几种类型?并说明其功能。
分为点为控制盒连续路径控制两类。前者功能是将工具或零件在容许速度和加速度条件下,尽快地从源坐标位置运动到目的
坐标位置。运动过程中不进行加工。后者又称为轮廓控制或仿形控制,包括直线和曲线两张运动控制,它不仅控制目标点,
而且控制工具到达目标点的整个路径。
简述机电一体化设计中,“简化机械系统”的设计思想是什么?
机械系统可采用机电一体化方法加以简化。依靠微处理机和执行器可以提供诸如轮廓、速度计定位控制任务的功能。
简述步进电动机细分驱动电路的原来及作用。细分电路通过控制电动机各绕组中电流的大小和比例,是步距角减小到原来的
几分之一至几十分之一。提高分辨率、平滑步进运动、减少震荡。
若圆弧插补器的圆弧以参量方程表示,通常采用的什么办法来近似跟踪圆弧?影响跟踪中路径误差的因素是什么?
通常采用内接多边形的弦来近似被跟踪的圆弧。多边形的边数越多,圆心角a 越小,弦高误差越小。
步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?主要有:单极性驱动电路、双极性驱动电路、
高低压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。
步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关?
(1)参考脉冲序列。转速与参考脉冲频率成正比。(2)输出轴 转向由转向电平决定。位置由参考脉冲数决定。
怎样控制步进电动机输出轴的角位移、转速及转向? 步进电动机是脉冲电动机,它将数字的电脉冲输入转换为模拟的输出轴
运动。每输入一个脉冲,输出轴转动一步。因此,输出的角位移正比输入脉冲的个数,转速正比于输入脉冲的频率,转向取
决于各相绕组通电的顺序。
什么叫作步距角?它与哪些因素有关?若系统的步进电动机选定以后,还想进一步减小步距角,可采用何种方法?
步进电动机没出入一个脉冲,转子转动一步,每步转过的角度称为步距角。用公式表示为O =360/mzc 式中 Z 为转子齿数,m
为绕组相数,c 为通电方式系数:单拍制层 c=1,双拍制层 c=2.由公式可知,O 与 Z, m、c 成反比。即 Z 、m、c 越大,O 越
小,电机运行越平稳。当电机选定以后,Z、m 即固定不变。要想减小 O ,可选用双拍制运行,或进一步采用减速传动或细
分驱动。
在实际系统中,数字 PID 控制器的两种实现方式是什么?(1)在双传感器系统中,p1 有微处理器位置控制器实现,d 的作用
有测速机负反馈实现;(2)在单个位置传感器的系统中,pid 由微处理机单独实现。
直流伺服电动机的调节特性的含义是什么?什么是直流伺服电动机的失灵区?
电磁转矩恒定时,电动机转速随控制电压变化的关系曲线即为调节特性。调节特性与横轴的交点为电动机的始动电压,从原
点到始动电压的横坐标范围,被称为在某一电磁转矩值时伺服电动机的失灵区。
什么是步进电动机?其转速、转角取决于?步进电动机又称脉冲电动机。它采用变磁阻原理产生电磁转矩,将数字的电脉冲输
入转换为模拟的输出轴运动;步进电动机的转速取决于输入脉冲频率;步进电动机的转角取决于输入脉冲个数。
全闭环控制系统的定义及特点是什么? 伺服系统中,当位置传感器安装于输出轴上时,传感器直接测量工作台移动,这种
直接测量的系统称为全闭环系统。特点:对输出进行直接控制,可以获得十分良好的控制精度。但受机械传动部件的非线性
影响严重,只要在要求高精度的场合,才采用全闭环系统。
半闭环系统的定义和特点:(伺服系统中,当位置传感器安装在伺服电动机轴上时,用以间接测量工作台的位移时,这种间
接测量系统就是 x 特点是可以避免传动机构引起极限环和爬行振荡,比全闭环容易实现,节省投资。)
什么是数字微分分析法?采用数字量表达加速度、速度计位置坐标,将加速度和速度到位置的积分表达式,采用求和的方法
进行近似值积分,从而产生增量式运动控制指令。
支承件的静刚度 支承件的静刚度是指支承件产生的静变形与承受的静载荷之比。
测量中的量程 测量中的量程是指由可测变量值的下限与上限的定义,量程包含下限和上限之间的所有值。
直流伺服电动机的调节特性 直流伺服电动机的调节特性是指电磁转矩恒定时,电动机转速随控制电压变化的关系。
机电一体化设计中,“替代机械系统”的设计思想是什么? 极端情况下,机械的功能可以完全由微处理机和执行器取代,从
而是机械产品变成点子产品。如电子表、自动驾驶舱等。
简述步进电动机单极性驱动电路的组成及工作原理。 步进电动机单极性驱动电路中,晶体管开关由脉冲分配器产生的脉冲
控制,从而使各相绕组的电流导通和截止。还应有限流电阻和续流二极管。
如何消除因截断误差造成的积累误差? 处理截断误差的一种方法就是保留截断误差,等待它们积累到显著值时,修正整数部
分,这样就可以消除积累误差。
简述描写时间驱动顺序过程经常采用的方法。为了描述时间驱动顺序过程,经常采用语句表和过程定时图这两种方法。语句
表分步骤列写顺序;顶视图在同一时间轴上画出个操作的状态。
试说明液体动压支承的工作原理。液体动压支撑的工作原理是斜板承载机理;若两平面之间的油液成楔形,二者相对运动时,
将产生压力,从而可以承载。
什么是直流伺服电动机?它有怎样的工作特点? 是一种受输入电信号控制,并作出快速响应的电动机;堵转转矩与控制电压
成正比,转速随转矩的增加而近似线性下降,调速范围宽,当控制电压为零时能立即停转
永磁式步进电动机的结构及特点是什么?永磁式步进电动机的定子极上有两相或多相控制绕组,转子为一对或多对极的星形
永久磁钢;永久式步进电动机,由于转子为永久磁钢,所以断电有定位转矩,消耗功率小;永磁式步进电动机的缺点是,步
距角较大,启动和运行平率较低,需正、负脉冲供电。
步进电动机的单、双极性驱动电路,各自的特点是什么?适用范围是什么?
单极性驱动电路是最基本的驱动电路形式。功率晶体管的导通与关断使各相绕组的电流导通和截止;单极性驱动电路适用于
反应式步进电动机;双极性驱动电动机采用四个晶体管作为开关元件来控制相绕组电流,这步进可控制电流通断,还可以控
制相电流方向;双极性驱动电流适用于混合式或永磁式步进电动机。
数控机床通常采用插补器生成运动控制指令,其中插补的概念是什么 ?插补的感念就是产生一系列固定长度的步距,近似不
能直接到达几何图形,使得刀轨路径的最大偏差保持在一个步长以内。
机电一体化产品设计中需要贯彻哪些设计思想? 整体系统的设计思想;机电融合的设计思想;注重创新的设计思想。
简述典型机电一体化系统中的测量模块的功能及组成。 功能:采集有关系统状态和行为信息;组成:有传感器、调理电路、
变换电路等组成。
简要比较反应式电动机与永磁式电动机的优缺点?反应式步进电动机,结构简单,步距角较小(0.36 度-7.5 度),启动和运动
频率及较高,但消耗功率较大,断电时无定位转矩;永磁式步进电动机,断电时有定位转矩,消耗功率较小,但步距角较大
(7.5 度-18 度),启动和运行频率较低,并需要正负脉冲供电。
齿轮系传动的最佳速比 对于多级减速装置,可使相邻各级速比满足条件:
与电动机转子惯量相等,则速比达到最佳。
;如果所有负载折合到电动机轴上的转动惯量
直流伺服电动机的机械特性 直流伺服电动机的机械特性是指保持控制电压恒定时,电动机转矩与转速的关系曲线。
直流电动机线性驱动电路线性功率放大器是指功率元件工作于线性状态,其输出电压或电流与控制信号成正比例关系。
反应式步进动机 反应式步进电动机又称变磁阻式步进电动机。定子上有若干对磁极,磁极上有控制绕组。转子圆柱面上有
均匀分布的小齿。
简述典型机电一体化系统中的微处理机模块 微处理机模块负责处理由测量模块和接口模块提供的信息。输入参数:被测量
的反馈量和与系统运行有关的设定参数。输出参数:一部分决定驱动模块的工作状态;另一部分供接口模块。
简述时间/事件驱动顺序控制系统的类型。根据开关条件是时间函数或事件函数,顺序控制系统分为时间驱动和事件驱动两种
类型。在时间驱动顺序控制系统中,每一操作步骤都是在给定时刻,或给定时间间隔之后启停。在事件驱动过程中,每一个
操作步骤都是由于某一事件发生启停。
柔性制造系统 计算机数控机床、工业机器人、自动引导车连接起来,以适应加工成组产品。
开式导轨
借助于运动件的自重和外载荷,在一定的空间位置和受力状况下,使运动导轨和支承导轨的工作面可靠接触,
从而保证运动导轨的规定运动。
闭环技术 将反馈控制技术与传感器相结合,可构成闭环测量系统。
直流伺服电动机的机械特性
保证控制电压恒定时,电动机转矩与速度的关系。
采样-数据系统 采样—数据系统是指计算机参与闭环控制的伺服系统,其输入往往是由上位生产并经过精插补的参考指令,
输出是转轴的角位或工作台的线位移。
盘式波发生器
谐波齿轮减速器可以做成两个滚子,当两个滚子的直径之和大小柔轮直径时,可将连个滚子沿轴向前后叉
开,安装在不同的平面上,以避免两个滚子顶住。这种波发生器称为圆盘式波发器。
改善传感器性能措施中的平均技术 常用的平均技术有误差平均效应和数据平均处理。误差平均效应的原理是利用 n 个传
感器单元同时感受被测量,因此其输出将是这些单元输出的总和。数据平均处理是在相同条件下测量重复n 此,取其平均值。
轴系的动特性 指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。
剩余10页未读,继续阅读
资源评论
G11176593
- 粉丝: 6689
- 资源: 3万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功