機電一體化復習資料(更新版)

　　

【正文】 答：（1）專用微機控制系統的核心部件：通用IC芯片或重新設計制作的專用集成電路；（2）專用微機控制系統的構成：通用IC芯片或重新設計制作的專用集成電路組成的控制系統、執行元件、檢測傳感器等；（3）專用微機控制系統的特點：軟件采用專用機器代碼或語言，可靠性強，成本低，但適應能力差，用于大批量生產的機電一體化產品。，控制系統的主要構成有哪些？（P89）答：運算處理電路、驅動電路、伺服電機、速度傳感器、位置檢測傳感器。(P56)（產品）對執行元件的基本要求是什么？（P88）答：（1）慣量小、動力大（2）體積小、重量輕（3）便于維修、安裝（4）宜于微機控制（P88）答：（1）性能密度大，即功率密度和比功率大；（2）快速性好，即加速轉矩大，頻響特性好；（3）位置控制精度高、調速范圍寬、低速運行平穩無爬行現象、分辨力高、振動噪聲小；（4）適應起、停頻繁的工作要求；（5）可靠性高、壽命長。（2）行星傳動組成:行星傳動主要是由傳動齒輪，定位齒輪，行星輪和行星架組成。，結構和應用特點。（P13）答：機電結合法是將各組成要素有機地結合為一體構成專用或通用的功能部件（子系統），其要素之間機電參數的有機匹配比較充分。PI調節：比例積分調節克服了單純比例環節有調節誤差的缺點又避免了積分環節反應慢的弱點，既改善系統的穩定性能又改善其動態性能。阻斷干擾信號的傳導，光電隔離電路主要由光電耦合器的光電轉換元件組成。 ROM的區別：RAM存取速度快，隨機存儲器。：1分辨率，2靜態特性，3動態特性：隨著負載的增加，起動頻率也會降低，只要控制輸入電脈沖的數量及頻率就可精確控制步進電機的轉角及轉速，這種得一個步距角細分面若干步的驅動方法稱為細分驅動特點：在不改動電機結構參數的情況下能使步進電機角減小，能使步進電機運行平穩，提高勻速性，并能減弱或消除振蕩，但細分后的步距角精度不高，功率放大紅色動電路也相應復雜。目前常用晶體管脈寬調理驅動和晶閘管直流調速驅動兩種方式。第三章：該元件是處于機電一體化系統的機械系統與微電子控制系統的接點部位的能量轉換部件，它能在微電子控制系統的控制下將各種形式的輸入能量轉換為機械能。對于大功率各級傳動比一般應以“先大后小”的原則處理。（1）精密化（2）高速化（3）小型輕量化。5.（1）機電一體化系統設計的考慮方法通常有：機電互補法、融合法、組合法。干燥器的作用：除去壓縮空氣中的水分和油分，使濕空氣變成干空氣。弄清電氣接線圖中導線的根數和所用導線的具體規格。熱電阻正溫度系數：溫度升高，電阻增加。靈敏度是指在穩定狀態下，傳感器的輸出量變化值與引起該變化的輸入量變化值之比。直線運動大多是由電機的旋轉運動產生的。機電一體化設備的特點：，對操作者要求低第二章原動力：獨立于系統之外并為系統提供一切能量。常用的減速器類型有：齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器。第三章傳感器是將特定的物理量按照一定的規律轉換成電信號或其他形式信號的器件或裝置。遲滯是指傳感器的正向特性與反向特性不一致的程度。逆壓電效應：壓電材料在電介質的極化方向上施加交變電場或電壓，會產生機械變形，當去掉外加電場時，電介質變形消失。直流電動機啟動：直接啟動；降壓啟動；電樞回路串電阻啟動直流電動機調速：電樞串電阻調速；電壓調速；變磁通調速直流電動機制動：能耗制動；反接制動；回饋制動交流電機啟動：直接啟動；降壓啟動；星三角形啟動交流電機調速方法：變頻調速；變極調速；電磁調速；交流電機制動方法：機械制動；電力制動步進電機是一種將電脈沖信號轉換為機械角位移的電磁機械裝置。PLC的接口電路主要分為兩大類：一類采用光電隔離方式、另一類采用固體繼電器隔離方式。復習題：？分別實現哪些功能？【控制（信息存儲、處理、傳送）】【計測（信息收集與交換）】【驅動（操作）】4動力源【提供動力（能量）】【構造】？P7物質、能量和信息。,滾珠絲杠副除上述優點外,還是有軸向剛度高(通過適當預緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙)運動平穩,傳動精度高,不易磨損,使用壽命長等優點,但由于不能自鎖,具有傳動可逆性，在用做升降機傳動機構時需要采取制動措施。按接觸面的摩擦性質可分：滑動導軌，滾動導軌，流體介質摩擦導軌。：（1）性能密度大（2）快速性好，即加速轉矩大，頻響特性好。相：定子有個均勻分布的磁極，每兩個相對磁極組成一相。對于多品種中小批量生產的機電一體化產品來說，由于還在不斷改進，結構還不十分穩定，特別是對現有設備進行改造時采用通用控制系統比較合理。：主要由地址譯碼器，I/O讀碼譯碼和I/O接口芯片組成。PLC可編程邏輯控制器P17213。第三篇：機電一體化課程復習資料(二)簡 述 題（或產品）的定義。特點：在新產品（系統）系列及設備的機電一體化改造中應用這種方法，可以縮短設計及研制周期、節約工裝設備費用，且有利于生產管理、使用和維修。滾珠絲杠副的結構類型從螺紋滾道的截面形狀可分為單圓弧形和雙圓弧形螺紋滾道；按滾珠的循環方式可分為內循環和外循環方式；按消除軸向間隙的調整方式分為雙螺母螺紋預緊調整式、雙螺紋齒差預緊調整式、雙螺紋墊片預緊調整式和彈簧式自動調整預緊式。（3）感應型（矢量控制）AC伺服電機的主要特點：① 對定子電流的激勵分量和轉矩分量分別控制；② 具有DC伺服電機的全部優點（高響應特性、高功率密度（體積小、質量輕）、可實現高精度數字控制）。（P172）答：（1）體積小、重量輕、對整機的適應性好；（2）精度和靈敏性高、響應快、穩定性好、信噪比高；（3）安全可靠、壽命長；（4）便于與計算機連接；（5）不易受被檢測對象的影響，也不影響外部環境；（6）對環境條件適應能力強；（7）現場安裝處理簡單、操作性能好；（8）價格便宜。，驅動電路設計的目的和基本要求是什么？答：（1）目的：實現指令信號和執行驅動信號之間的有效匹配。優先發展的機電一體化領域必須同時具備下述幾個條件：①短期或中期普遍需要；②具有顯著的經濟效益 ；③具備或經過短期努力能具備必需的物質技術基礎；④社會效益十分顯著的領域。系統的五種內部功能：： 實現系統“目的功能”直接必需的功能。例如輸送管、接插頭、接插座、接線柱、傳動軸、導線、電纜等。含有微處理器，可進行程序編制或可適應性地改變接口條件的接口，稱為智能接口。2)適應性設計，它是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對現有產品進行局部更改，或用微電子技術代替原有的機械結構或為了進行微電子控制對機械結構進行局部適應性設計，以使產品的性能和質量增加某些附加價值。3)小型化、輕量化，—隨著機電一體化系統(或產品)精密化、高速化的發展，必然要求其傳動機構的小型、輕量化，以提高運動靈敏度(快速響應性)、減小沖擊、降低能耗。適用于工作行程較大的場合。滾珠的循環方式有：滾珠絲杠副中滾珠的循環方式有內循環和外循環兩種。在設計中應根據上述的原則并結合實際情況的可行性和經濟性對轉動慣量、結構尺寸和傳動精度提出適當要求。齒輪傳動間隙的調整方法：1，圓柱齒輪傳動：偏心套（軸）調整法，軸向墊片調整法，雙片薄齒輪錯齒調整法。(提示：一般來說，剛輪僅比柔輪多幾個齒；剛輪固定時，柔輪與輸出軸固聯；柔輪固定時，剛輪與輸出軸固聯，兩種情況下，波發生器均與輸入軸固聯)C．執行元件的種類及特點：，包括控制用電動機(步進電動機、DC和AC伺服電動機)、靜電電動機、磁致伸縮器件、壓電元件、超聲波電動機以及電磁鐵等。對執行元件的基本要求：、動力大、重量輕，既要縮小執行元件的體積、減輕重量，同時又要增大其動力，故通常用執行元件的單位重量所能達到的輸出功率或比功率，即用功率密度 或比功率密度來評價這項指標。對控制用電動機的基本要求：開環系統：步進電機。它是一個大規模集成電路(LSI)器件或超大規模集成電路(VLSI)器件，器件中有數據通道、多個寄存器、控制邏輯和運算邏輯部件，有的器件還含有時鐘電路，為器件的工作提供定時信號。然而，這類產品處理速度不高、處理數據量不大、處理過程又不太復雜，故主要采用4位或8位微機。當控制信號為低電平時，發光二極管導通并發光，光敏晶體管接收發光二極管發出的光而導通，于是輸出端的電平幾乎等于零。冗余技術又稱儲備技術。這種系統必須設置失效檢測與轉換裝置，不斷檢測工作單元的工作狀態，一旦發現失效就啟動轉換裝置，用后備單元代替失效的工作單元。例如，系統(產品)的主要性能參數異常或有關機械零件的磨損量、變形量等參數變化的信號。癥兆與故障之間的對應關系，可根據理論分析或模擬仿真試驗來建立，這種關系用列表形式來表示時，稱為故障診斷表，有時稱為故障字典。這些設備在起動時使電網電壓瞬時降低，在停止時又產生過電壓和沖擊電流。圖a是由于接地點遠而形成的環路，因為不同位置的接地點一般不可能電位相同，因此形成圖中所示的地電位差；圖b是采用公用地線串聯接地而形成的環路，由于各設備負載不平衡、過載或漏電等原因，可能在設備之間形成電位差；無論哪種情況形成的電位差，都會產生一個顯著的電流而干擾電路的低電平。增加電子交流穩壓器：在直流穩壓電源的交流進線側增加電子交流穩壓器、用來穩定220V單向交流進線電壓，可以進一步提高電源電壓的穩定性。采用RC電路或二極管和穩壓二極管吸收在電感負載斷開時產生的過電壓，以消除強電干擾。接地系統的抗干擾措施：要防止從接地系統傳來的干擾，主要方法是切斷接地環路，通常采用以下措施。第五篇：機電一體化只要你學會了機電一體化的所有課程已經很不錯了，機電一體化課程畫法幾何與機械制圖、工程力學、電工電子技術、機械設計基礎、液壓傳動、金屬材料與金屬工藝學、微機原理與接口技術、C語言程序設計、自動控制原理、機床電氣控制、機電一體化系統設計、數控系統及應用、可編程器原理及應用、計算機輔助設計與制造等，你是學習上面這些內容嗎？如果是的話，就可以找機電廠，電廠，電氣控制設備廠，或普通工廠的機電維修等工作，在工作中，就學點電氣自動化的知識，這樣深化你的機電一體化的知識。至今機電一體化發展已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發展,還將被賦予新的內容。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。參考文獻[1] 劉志，現代制造工程，2001（12），2000（8），2003（12）左鐵釧、施定源、1999（4），2001（2）