1、控制、动力、计测、构造、操作功能。1-17. 开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同? 1、开发性设计是没有参照产品的设计,仅仅是根据抽象的设计 原理要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。2、 变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有 产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。3、 适应性设计是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下,对 现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械结构或为 了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品在性 能和质量上增加某些附加价值。所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物的有用信息。1-20. 简
2、述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、 绿色设计、反求设计等的含义。 1、计算机辅助设计是设计机电一体化产品的有力工具,用来设 计一般机械产品的 cad 的研究成果。2、 并行工程是把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体 进行综合协调的一种工作模式。3、 虚拟设计是虚拟环境中的产品模型,是现实世界中的产品在虚拟 环境中的映像,是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。4、 快速响应设计是实现快速响应工程的重要环节,快速响应工程是 企业面对瞬息万变的市场环境,不断迅速开发适应市场的新系统, 快速响应设计的关键是有效开发和利用各种系统信息资源。5、 绿色设计是从并行工程思想发
3、展而出现的一个新概念。绿色设计 就是在新系统的开发阶段,就考虑其整个生命周期内对环境的影响, 从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产 生的副作用。反求设计是以现代设计理论、方法和技术为基础,运用各种专业人 员的工程设计经验、知识和创新思维,对已有的系统进行剖析、重 构、再创造的设计。第二章2-16. 各级传动比的分配原则是什么?输出轴转角误差最小原则是什 么?(1 )各级传动比的分配原则是:重量最轻原则输出轴转角误差最小原则等小传动惯量最小原则(2)输出轴传动误差最小原则是:为提高机电一体化系统齿轮传动 的精度,各级传动比影按先小后大的原则分配,一边降低齿轮的加 工误差、安
4、装误差及回转误差对输出转角精度的影响。总转角误差 主要取决于最末一级齿轮的转角误差和传动比的大小,在设计中最 末两级的传动比应取大一些,并尽量提高最末一级齿轮副的加工精 度。2-1 9.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为 1 00 ,柔齿轮数为 100。 当刚轮固定时,试求该谐波减速器的钢轮齿数及输出轴的传动方向(与输入轴的传向相比较)。根据公式: ihr=zr/(zr-zg) 可知:当 ihr=100 时, zg=99 ,当 ihr=-100时,zg=101 ;故该谐波减速器的钢轮齿数为 101,柔轮输 出轴方向与波发生器输入轴转向相反。2-21. 简述导轨的主要作用,导轨副的组成、种类及应满
5、足的基本要 求。导轨的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规 定的运动方向运动。导轨副的组成:导轨副主要由承导件和运动件两大部分组成。 常用的导轨副种类很多,按其接触面积的摩擦性质可分为滑动导轨、 滚动导轨、流体介质摩擦导轨等;按其结构特点可分为开式导轨和 闭式导轨。导轨副应满足的基本要求:导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、 耐磨性好温度变化影响小以及结构工艺性好等。第三章3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么?1惯量小、动力大2.体积小、重量轻3.便于维修、安装4.易于微机控制3-6 简述 pwm 直流驱动调速,换向的工作原理。通过电源的通断来获得电压脉冲信号,控制通断的时间
6、比来获 得不同的电压脉冲,通的时间越长,获得的平均电压越大,电机转 的就快,反之,电机转的就慢。电机的换向是通过桥式电路来实现 的,它是由四个大功率的晶体管组成,通过在不同晶体管的基极加 正负脉冲从而实现电机的转向控制。为使其实现双向调速,多采用 桥式电路,其工作原理与线性放大桥式电路相似。 电桥由四个大功 率的晶体管组成。如图,分别记作 1.2.3.4. 如果在 1 和 3 的基极上加 以正脉冲的同时,在 2 和 4 的基级上加以负脉冲,这时 1 和 3 导通, 2 和 4 导通。设此时的电动机转向为正;反之,则为负。电流的方向 与前一情况相反,电动机转向,显然,如果改变加到 1 和 3,
7、2 和 4这两组管子基极上控制脉冲的正负和导通率就可以改变电动机的转 向和速。3-11 简述步进电机步距角大小的计算方法? a=360/ (k*m)式中:z=转子齿数。m=运行拍数。通常等于相数或相数整数倍,即m=k*n (n 为电动机的相数,单拍是 k=1 ,双拍时 k=2)。第四章4-2 试说明微型计算机的基本特点及选用要点。较完善的中断系统,足够的储存容量,完备的输入 /输出通道和 实时时钟;字长,速度,指令。4-15 键盘键值是如何确定?将行、列线按二进制顺序排列,当某一键按下时,键盘扫描程 序执行到给该列置 0 电平,读出各行状态为非 1 状态,这时的行、 列数据组合成键值。4-17
8、 试说明光电耦合器的光电隔离原理。光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换元件组成,如书本 p168 图 4.39 。控制输出时,如图 4.39a 所示可知,微机输出的控制 信号经 74ls04 非门反相后,加到光电耦合器 g 的发光二极管正端。 当控制信号为高电平时,经反相后,加到发光二极管正端的电平为 低电平,因此,发光二极管不导通,没有光发出。这时光敏晶体管 截止,输出信号几乎等于加在光敏晶体管集电极上的电源电压,当 控制信号为低电平时,法官二极管导通并发光,光敏晶体管接收发 光二极管发出的光而导通,于是输出端的电平几乎等于零。同样的 道理,可将光电耦合器用于信息的输入,如图 4.39b
9、所示。4-19 试说明检测传感器的选用原则及注意事项。首先要根据使用要求选择适合自己所需要的,此外还可以采取 某些技术措施来改善传感器的性能如:平均技术,差分技术,稳定 性处理,屏蔽和隔离。选用传感器时,要特别注意不同系列产品的 应用环境、使用条件和维护要求。第五章5-1 回顾所学机械控制工程的相关知识,简述机电一体化系统设计 与机械控制工程理论的关系。随着机电一体化技术的发展,机械控制工程基础在机电一体化 系统中的应用越来越广泛。 5-4 简述传递函数、系统的过渡过程、 伺服系统的动态特性的含义。线性定常系统传递函数定义为:在零初始值下,系统输出量拉 氏变换与输入量拉氏变换之比。系统的过渡过
10、程:当系统受到外部 干扰时,其输出量必将发生变化,但由于系统总含有惯性或储能元 件,其输出量不可能立即变化到与外部干扰相应的值,而需要有一 个过程,这个过程就是系统的过渡过程。伺服系统的动态特性: 1. 系 统过渡过程品质,即系统响应的快速性和震荡性。 2. 系统的稳定精度,即稳态误差 ess 的大小。5-5 用所学机械控制工程基础对机电一体化系统元、部件的动态特 性进行分析。机械系统在传递运动的同时还将进行力的传递。 因此,机械系统的各构成零部件必须具有承受其所受力的足够强度 和刚度的尺寸。但尺寸一大,质量和转动惯量就大,系统的响应就 慢。如书本 p207 图 5.15a 所示,输入为力 f
11、x(t) 时,其响应为 fy(t) 或 y(t)?f(x(t) ,系统负载质量和惯量不同,其响应快慢也不同。含有 机械负载的机械系统动态特性如图 5.15b 所示。如果是齿轮减速器, 其机构的运动变换函数 y?f(x)?()x 就是线性变换。如果只有机构的 转动惯量jm,则其动态特性为1t1,如果只有负载转动惯量jl,则其 负载反 (jms2)力为 jls2y 。包括负载在内的机械总体的动态特性,以传递函数形式 可表示为 x(s)/fx(s)?1/(jm?jl/i2)s2【篇二:ss=txt1-1. 试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。重量最轻原则输出轴转角 误差最小原则等小传动惯量最小原则当刚轮固定时,试求该谐波减速器的钢轮齿数及输出轴的传动方向故该谐波减速
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