机电一体化系统设计试题及答案----.doc

机电一体化系统设计试题涉及到多个知识点，主要涵盖传感器技术、控制系统、执行机构以及系统设计与评价标准。以下是这些知识点的详细说明： 1. **名词解释**： - **测量**：测量是通过实验或观测手段获取特定物理量或参数的过程，以确定物体的属性或状态。 - **灵敏度**：在传感器领域，灵敏度是指传感器输出的变化量与其输入变化量的比率，反映了传感器对微小变化的响应能力。 2. **名词和填空题相关内容**： - **压电效应**：某些材料在受到机械应力作用时，会产生电荷，这种现象称为压电效应，常用于压力或振动传感器的设计。 - **动态误差**：动态误差是指系统在非稳态条件下的输出与理想输出之间的偏差，反映了系统对快速变化输入的跟踪能力。 - **顺序控制系统**：这类系统按照预设的顺序执行一系列操作，通常使用PLC（可编程逻辑控制器）作为顺序控制器。 - **莫尔条纹**：当两个光栅相对移动时，形成的干涉条纹，其宽度可以通过光栅条纹密度和夹角计算得出。 - **连续路径控制**：这种控制方式要求工具沿着预定的直线或曲线运动，需精确控制每个轴的速度和位置，以实现同步协调。 - **转差率**：在交流感应电机中，转差率是电机实际转速与同步转速之差与同步转速的比率，用于描述电机的工作状态。 - **齿轮传动的总等效惯量**：与传动级数有关，级数越多，惯量越大，影响系统的动态响应。 - **累计式定时器**：在工作时，它们会持续累加输入信号，直到达到预设时间后触发输出。 - **复合控制器**：这类控制器通常结合了PID控制和其他控制策略，以提高系统的稳定性和性能。 - **钻孔、点焊**等任务通常采用**开环控制**的伺服系统，因为它们对精度要求相对较低，而对速度和力量有较高要求。 3. **选择题**： - 动态性能指标中的调整时间ts会随着幅值穿越频率ωc的增加而减小，意味着系统的响应速度加快。 - 加速度传感器的典型力学模型是阻尼-质量系统，用于测量物体的加速度变化。 - 齿轮传动的总等效惯量与传动级数有关，级数越多，惯量越大。 - 顺序控制器通常使用PLC，用于控制一系列操作的顺序。 - 伺服控制系统通常包含控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等五个部分，检测环节用于获取反馈信息。 4. **判断题**： - 所有判断题的表述都是正确的，分别涉及了伺服系统的比较环节、电气式执行元件的作用、直流伺服电动机的特性、步进电机的控制精度以及伺服电机驱动电路的功能。 5. **问答题**： - **步进电动机常用的驱动电路**通常包括：单极性驱动、双极性驱动、恒压斩波驱动、细分驱动等，不同驱动方式会影响步进电机的性能和效率。 - **步进电机的使用特性**主要包括：步距角（决定精度）、扭矩（决定负载能力）、速度（最大运行速度）和热特性（限制连续运行的时间）等。 - **机电一体化系统设计指标**通常包括：功能性能（如精度、速度、稳定性）、经济性、可靠性、可维护性、人机工程学因素以及环境适应性等，这些指标综合评估系统的整体性能。 以上是对机电一体化系统设计试题中涉及的主要知识点的详细解答，涵盖了传感器、控制系统、电机特性和系统设计等多个方面。