《机电一体化系统》形成性作业及答案

一、填空题

1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、 、 、信息处理技术、自动控制技术和 。

2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。系统工程、控制论和信息论是机电一体化的 基础，也是机电一体化技术的 。微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了 基础。机电一体化技术的发展有一个从 状况向 方向发展的过程。

3．一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、 、 、执行部分、控制及信息处理部分和接口。

4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能 的动力输入获得尽可能 的功能输出。 5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性 、重量 、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体 。

6．机电一体化系统一方面要求驱动的高 和快速 ，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的 和 。

7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标 。

8．伺服传动技术就是在 的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的 。

9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为 、 和 。 10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能 ，动摩擦力应尽为可能小的 斜率，若为 斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。

11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越 ，最大振幅越 ，其衰减越快。

机电一体化系统

作 业1

12．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在到之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。

13．间隙将使机械传动系统产生，影响伺服系统中位置环的。

14．在伺服系统中，通常采用原则选择总传动比，以提高伺服系统的。二、选择题

1．机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）

A．交换B．放大C．传递D．以上三者

2．机电一体化系统的核心是（）

A．动力部分B．执行机构C．控制器D．接口

3．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。

A．机械本体B．动力部分

C．控制器D．执行机构

4．在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（）。

A．输出轴转角误差最小B．等效转动惯量最小C．质量最小D．质量最大

5．对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按什么原则进行设计（）

A．输出轴转角误差最小B．等效转动惯量最小

C．重量最轻D．重量最大

三、名词解释

系统总体技术——

四、简述题

1．简述机电一体化技术方向。

2．机械系统是机电一体化系统的最基本要素，请你说说它的作用及设计要求。

3．机电一体化系统中影响传动链的动力学性能的因素有哪些？

五、计算题

某齿轮系中，设i = 65，传动级数n = 3的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。

一、填空题

1．常用的直线位移测量传感器有 、 、 、 、 等 （只要说出其中的三种）。

2．光栅是一种位置检测元件，它的特点是测量精度 ，响应速度 和量程范围 。 3．感应同步器根据励磁绕组供电电压形式不同，分为 测量方式和 测量方式。 4．数字滤波的方法有很多种，可以根据不同的测量参数进行选择，成用的数字滤波方法有 法、中 、 和 。

二、选择题

1．将被测非电量的变化转换为电容量的变化的是（ ）传感器。

A ．应变式

B ．电容式

C ．压电式

D ．热电式

2．（ ）是指传感器的实际特性曲线与拟合直线之间的偏差。

A ．灵敏度

B ．迟滞性

C ．线性度

D ．重复性

3．只能进行角位移测量的传感器是（ ）

A ．电容传感器

B ．电感式传感器

C ．光栅

D ．光电编码盘

三、名词解释

1．传感器——

2．传感器的静态特性——

机电一体化系统

作 业2

3．传感器的线性度——

4．电容式传感器——

5．隔离放大器——

四、简述题

1．在机电一体化测控系统中，对被测参量用软件进行“线性化”处理的方法有哪些？各适用于什么场合？

2．数字滤波与硬件RC滤波器相比有哪些优点？

答：

一、填空题

1．一般说来，伺服系统的基本组成可包含 、 、执行机构和检测装置。

2．伺服中的控制器通常由 组成，常用的控制算法有 和 等。 3．执行机构主要由伺服电动机或液压伺服机构和机械传动装置等组成。目前，采用 作为驱动元件的执行机构占据较大的比例。

4．伺服电动机是电气伺服系统的执行元件，其作用是把 转换为 。

5．PWM 功率放大器的基本原理是：利用大功率器件的 作用，将直流电压转换成一定 的方波电压，通过对方波脉冲的控制，改变输出电压的平均值。

6．经典控制理论校正系统的方法，通常有 和 两种。

7．目前常将交流伺服系统按其选用不同的电动机分为两大类： 和异步型交流伺服电动机。异步型交流伺服电动机的伺服系统，多用于 。

8．步进电动机驱动电路的种类很多，按其主电路结构分：有 驱动和 驱动两种。 9．计算机控制系统的类型有： 、 、 和 等。 10．计算机的控制理论分为经典控制理论和现代控制理论。经典控制理论是 的系统，现代控制理论可以分析 的系统，可实现最优控制、自适应控制等复杂控制。 11．工业控制计算机由 和 两大部分组成。

12．从设计思路看，设计数字调节器可归纳为 设计法和 设计法。

二、选择题

1．将脉冲信号转换成角位移的执行元件是（ ）

A ．旋转变压器

B 交流伺服电动机

C ．步进电动机

D ．光电编码盘

2．如果三相步进电动机绕组为U 、V 、W ，其通电顺序为U →V →W →U ，则这种分配方式为（ ）

机电一体化系统

作 业3