機電一體化技術考試複習

2021-09-22 08:30:25 字數 3719 閱讀 2006

1-1、機電一體化是在機械主功能、動力功能、資訊功能和控制功能上引進微電子技術,並將機械裝置與電子裝置用相關軟體有機結合而構成系統的總稱。

1-2、機電一體化系統的主要組成、作用及其特點是什麼?

a、機械本體:用於支撐和連線其他要素,並把這些要素合理地結合起來,形成有機的整體。

b、動力系統:為機電一體化產品提供能量和動力功能,驅動執行機構工作以完成預定的主功能。

c、感測與監測系統:將機電一體化產品在執行過程中所需要的自身和外界環境的各種引數及狀態轉換成可以測定的物理量,同時利用監測系統的功能對這些物理量進行測定,為機電一體化產品提供執行控制所需的各種資訊。

d、資訊處理及控制系統:接收感測器與檢測系統反饋的資訊,並對其進行相應的處理、運算和決策,以對產品的執行施以按照要求的控制,實現控制的功能。

e、執行裝置:在控制資訊的作用下完成要求的動作,實現產品的主功能。

1-3、工業三大要素:物質、能量、資訊。

1-4、機電一體化產品與傳統的機械電氣化產品相比,具有較高的功能水平和和附加值,它為開發者、生產者和使用者帶來越來越多的社會經濟效益。

1-7、機電一體化的主要支撐技術:感測檢測技術、資訊處理技術、自動控制技術、伺服驅動技術、接**術、精密機械技術、系統總成技術。

1-8、機電一體化的發展趨勢:智慧型化、模組化、網路化、微型化、綠色化、人格化、自適應化。

2-1、機電一體化系統對傳動機構的基本要求:傳動間隙小、精度高、低摩擦、體積小、重量輕、運動平穩、響應速度快、傳動轉矩大、高諧振頻率以及與伺服電動機等其他環節的動態效能相匹配等要求。

2-2、絲杆螺母機構的傳動形式及其特點:a、螺母固定、絲杆轉動並移動;b、絲杆轉動、螺母移動;c、螺母轉動、絲杆移動;d、絲杆固定、螺母轉動並移動;e、差動傳動。

2-3、滾珠絲杆副的組成及特點:由絲杆、螺母、滾珠和反相器四部分組成;具有軸向剛度高、運動平穩、傳動精度高、不易磨損、使用壽命長等優點。

2-4、滾珠絲杆副的選擇:結構形式的選擇、結構尺寸的選擇

2-5、齒輪傳動各級傳動比分配原則:①等效轉動慣量最小原則 ②重量最輕原則 ③輸出軸轉角誤差最小原則(最末兩級的傳動比應取大一些,並盡量提高最末一級齒輪副的加工精度);

2-8、齒輪傳動側隙的調整有偏心套調整、雙片薄齒輪錯齒調整和軸向墊片調整等多種方法。

2-9、機械執行機構的基本要求:①慣量小、動力大;②體積小、重量輕;③便於維修、安裝;④易於計算機控制。

2-10、簡述各種感測器的特性及選用原則?

a、開關型感測器,只輸出「1」和「0」或開和關兩個值,用於有臨界值設定的場合:b模擬型感測器,輸出是與輸入物理量變化相對應的連續變化的電量,有線性的和非線性的輸出訊號,非線性訊號需進行線性化處理,線性訊號需進行a/d轉換後再送計算機處理。c、數字型感測器(有計數型和**型),計數型感測器可用來檢測通過輸送帶上的產品個數;**型感測器通常用來檢測執行元件的位置或速度。

2-11、伺服電機的種類、特點及應用:

2-12、機電一體化系統中執行元件的分類及特點:

(1)電氣式,具有操縱方便、適宜程式設計、響應快、伺服效能好、易與微機相接等優點;(2)液壓式,優點是輸出功率大、轉矩大,工作平穩,可以直接驅動運動機構,承載能力強,適合於過載的高加減速驅動;(3)氣壓式,可得到較大的驅動力、行程和速度,但由於空氣粘性差,具有可壓縮性,故不能用在定位精度高的場合;(4)其他執行元件。

2-13、簡述直流伺服電動機的pwm調速換向的工作原理?

pwm調速是通過改變輸出脈衝訊號的占空比來改變電樞電壓的平均值,從而達到控制電動機轉速的目的;同時通過改變加到h型橋式電路中vt1和vt3、vt2和vt4這兩組電晶體基極上的控制脈衝的正負和導通率來改變電動機的轉向和轉速。

3-1、計算機控制系統的組成和特點:由硬體和軟體兩大部分組成。特點:

(1)具有完善的輸入/輸出通道;(2)具有實時控制功能;(3)可靠性高;(4)具有豐富、完善、能正確反映被控物件運動規律並對其進行有效控制的軟體系統。

3-2、計算機控制系統常用型別及特點:①過程控制系統②伺服系統③順序控制系統④數字控制系統

3-3、計算機控制系統的基本要求和一般設計方法:

基本要求:實時性,高可靠性,硬體配置的可裝配可擴充性,可維護性。

設計方法:

3-4、常用工業控制計算機型別及其特點:

普通pc機:

微控制器:

可程式設計控制器:

工業pc機:

3-5、plc的硬體系統主要由哪幾部分組成?個各部分的作用是什麼?

(1)cpu:控制其他所有部件的執行;(2)儲存器:儲存資料和程式:

(3)i/o單元:是cpu與現場i/o裝置或其他外部裝置之間的連線部件;(4)電源:為plc供電;(5)程式設計器:

是人-機對話的工具,用來輸入、修改和除錯使用者程式、控制plc的運**況、調整內部暫存器的引數等;(6)其他介面電路:為了擴充套件plc的功能。

3-6、plc控制系統設計步驟:(1)分析被控物件並提出控制要求;(2)確定輸入/輸出裝置; (3)選擇plc; (4)分配i/o點並設計plc外圍硬體線路; (5)程式設計; (6)硬體實施; (7)聯機除錯; (8)整理和編寫技術檔案.

3-9、數字pid控制系統的引數整定方法有哪些?

(1)湊試法確定pid調節引數;(2)試驗法;(3)試驗經驗法。

3-10、嵌入式系統的組成:硬體部分(包括處理器/微處理器(mpu)、儲存器(ram、rom、flash)、電源模組、外圍電路及外圍裝置、i/o埠、圖形處理器等)和軟體部分(包括作業系統(os)和應用程式)。

3-11、簡述嵌入式系統的軟硬體協同設計方法:

(1)需求分析和描述;(2)設計建模;(3)軟硬體劃分;(4)軟硬體協同設計;(5)軟硬體實現和綜合;(6)軟硬體協同測試和驗證。

3-12、計算機控制系統的設計思路:

(1)確定系統總體控制方案;(2)建立數學模型並確定控制演算法;(3)選擇微型計算機;(4)控制系統總體設計;(5)軟體設計。

5-1、介面的定義及作用:

(1)定義:機電一體化系統中各要素和各子系統相接處必須具備一定的聯絡條件,這些聯絡條件成為介面。 (2)作用:進行物質、能量和資訊的傳遞與交換。

5-2、按介面所聯絡的子系統不同,以資訊處理系統(微電子系統)為出發點,可將介面分為哪幾類?各自特點是什麼?

可將介面分為人機介面與機電介面兩大類。人機介面特點:專用性、低速性、高效能**比。 機電介面特點:

5-3、輸入介面可以有哪些方法?各自適用什麼場合?

(1)簡單開關輸入介面,適用於一些二值化的控制命令和引數; (2)鍵盤輸入介面,適用於操作者需要輸入的指令或引數比較多的場合。

5-5、控制量輸出介面的作用是什麼?有那些中具體形式?各自使用什麼情況?

作用:對控制訊號進行匹配、轉換和功率放大,驅動執行元件去調節系統的執行狀態,使其按設計要求執行。

形式和使用:(1)模擬量輸出介面,用在被控物件要求模擬量作為控制訊號的場合;(2)功率驅動介面,用在執行元件是功率較大的機電裝置。

5-6、電磁相容性(emc)是指裝置(分系統、系統)在共同的電磁環境中能一起執行各自功能的共存狀態;即該裝置不會由於受到處於同一電磁環境中其他裝置的電磁發射導致或遭受不允許的降級;它也不會是同一電磁環境中其他裝置(分系統、系統)因受到其電磁發射導致後遭受不允許的降級。

5-7、(1)電磁干擾(eni)是指系統值工作過程**現的一些與有用訊號無關的、並且對系統效能或訊號傳輸有害的電氣變化現象。(2)電磁干擾必備的條件:①存在干擾源;②有相應的傳輸介質;③有敏感的接受元件。

5-8、電磁相容設計的目的是什麼?如何進行?

目的:能夠在電磁環境中長期穩定執行,既不被周圍裝置產生的電磁能量所干擾,也不會妨礙周圍裝置的正常執行。

步驟:(1)明確產品的電磁相容性指標;(2)

《機電一體化技術》08機電一體化a

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