机电一体化期末复习
机电一体化期末复习资料
机电一体化期末复习资料1．机电一体化的概念最早出现在（ A ）。
A．1970年代 B．1984年代 C．1990年代 D．1950年代2．测量电路所需要的电流是2A，电压是12V，则需要开关电源的功率是（ C ）。
A．48W B．100W C．24W D．50W 3．与光栅条纹垂直方向上产生明暗相间的莫尔条纹，此时动尺与定尺栅线应该有（ B）。
A．超过90度的角度 B．很小的角度C．超过180度的角度 D．完全平行4．一般机电控制系统中均有GND标示，代表（D ）。
A．接直流电源的正极 B．接直流电源的负极C．接交流电源的火线 D．接地5．运动型PLCPM20的主程序为（ C ）。
A． P100 B．O000 C．O100 D．P0006．受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称 ( B )。
A．顺序控制系统 B．伺服系统 C．数控机床 D．工业机器人7．步进电动机，又称电脉冲马达，是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A．脉冲的宽度 B．脉冲的数量C．脉冲的相位 D．脉冲的占空比8．在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的（ C）。
A．开环控制 B．C和D C．全闭环控制 D．半闭环控制9．步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（A ）。
A．0.5倍 B．2倍 C．0.25倍 D．不变名词解释：传感器答：传感器是接收信号或刺激并做出响应的器件，能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出量。
变送器答：模拟量隔离放大器，变送器是基于负反馈原理工作，它包括测量部分，即输入转换部分，放大器和负反馈部分莫尔条纹滚动丝杆步进电动机答：将脉冲信号直接转换成对应一个脉冲的一个步距移动的角位移或直线位移的电动机脉冲当量数控系统1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。
2. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的精度和稳定性并尽量高伺服系统的响应速度。
机电一体化期末复习资料
1.机电一体化：Mechateonics，机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
2.机电一体化的目的：提高系统（产品）的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向短、小、轻、薄化方向发展，从而不断满足人们在生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。
3.微电子技术所面临的共性关键技术有：①检测传感技术②信息技术③自动控制技术④伺服驱动技术⑤精密机械技术⑥系统总体技术4.机电一体化系统由机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统组成。
5.机电一体化系统必须具有以下三大“目的功能”①变换（加工、处理）功能②传递功能③储存功能6.不管哪类系统（产品），其系统内部必须具备五种内部功能，即主功能、动力功能、计测功能、控制功能、构造功能。
7.机电一体化系统设计的考虑的方法通常有：机电互补法、融合（结合）法、组合法8.机电一体化系统的设计类型大致有以下三种：①开发性设计②适应性设计③变异性设计9.为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中，常提出低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。
为了达到以上要求，主要从以下几方面采取措施：①低摩擦②短传动链③最佳传动比④反向死区误差小⑤高刚性10.随着机电一体化技术的发展，要求传动机构不断适应新的技术要求，具体有三个方面：精密化、高速化、小型、轻量化11.丝杆和螺母机构的传动形式即选择方法：（1）螺母固定、丝杆转动并移动。
结构简单，可获较高的传动精度，但其轴向尺寸不易太长，刚性较差因此只适用于行程较小的场合（2）丝杆转动、螺母移动。
结构紧凑丝杆刚性较好，适用于工作形成较大的场合（3）螺母转动、丝杆移动。
结构复杂且占用轴向空间较大，故应少用（4）四杆固定、螺母转动并移动。
结构简单、紧凑，但在多数情况下，使用极不方便，故很少应用。
《机电一体化系统设计》期末复习题及答案
《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？ (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？ (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？ (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？ (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？ (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程？ (13)2、产品的性能要求分类有哪些？简要分类说明。
(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容？ (14)4、机电产品设计有哪些类型？试简要说明？ (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系？ (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点？ (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容？ (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点？ (15)10、优化设计的原理⽅法？ (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法？ (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分？ (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么？常⽤⽅法有哪些？ (16)3、试述导轨的主要作⽤，导轨副的组成种类及应满⾜的要求？ (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？ (16)5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？ (16)6、什么是低速爬⾏？造成的原因是什么？ (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点？ (16)1.某交流感应电动机，正常⼯作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？ (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动，已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5，2/4相步进电机的步进⾓为1.8°，半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少？ (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法？ (17)4、对电机进⾏闭环控制中，适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？ (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点？ (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的？ (17)7、液压调节系统有哪些？ (17)8、开环控制系统中，多采⽤什么类型驱动电机？有什么特点？ (17)9、液压伺服有何特点？ (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统，已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1＝800N，最⼤加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速⽐为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动⼒矩。
机电体化期末复习资料
机电一体化复习要点一、名词解释题1．机电一体化：机械与电子的集成技术2．轴系的动特性：.指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性3．灵敏度(测量)：.输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。
有时称为增量增益或标度4．永磁同步电动机：以电子换向取代了传统直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机5．复合控制器：在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。
它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号6．传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于使用的某种物理量的测量装置。
7．伺服控制系统：、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
8．自动控制：自动控制—由控制装置自动进行操作的控制9．开环控制系统：开环控制系统—无反馈的控制系统10．逆变器：.逆变器—把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC/AC变流器。
11．PWM：PWM—通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器12．感应同步器:感应同步器是一种使用电磁感应原理制造的高精度检测元件有直线和圆盘式两种分别用作检测直线位移和转角二、填空题1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式：内循环，外循环。
2．机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括性能指标，系统功能，使用条件，经济效益。
3．顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用plc 。
4．某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是20mm 。
5．连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的位置和速度，使它们同步协调到达目标点。
6．某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为0.02 。
7．齿轮传动的总等效惯量与传动级数。
8．复合控制器必定具有前馈控制器。
9．钻孔、点焊通常选用简单直线运动控制类型。
机电一体化系统复习汇总
《机电一体化系统》期末复习题一、填空题1.控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口电路组成。
2.机电一体化是从系统的观点出发机械技术检测技术伺服技术信息技术等在系统工程的基础上有机的加以综合，实现整个机械系统协调工作而建立的一门新的科学技术。
3.机电一体化产品按用途可以划分为民用机电一体化、办公机电一体化和产业机电一体化产品。
4.机电一体化系统设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行设计质量评审三个方面。
5.机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性-等方面的要求。
6.机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节静态设计、动态设计。
7.在机电一体化系统的驱动装置中，位于前向通道闭环之内的环节，其误差的低频分量对输出精度基本无影响，而误差的高频分量-影响系统的输出精度。
8.机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括性能指标系统功能使用条件经济效益9.\10.机电一体化系统中常见的轴承包括滚动轴承滑动轴承静压轴承磁轴承。
11.机电一体化系统一般由机械本体动力与驱动、接口、执行机构传感器检测部分控制及处理部分等部分组成。
12.在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为: 电压输出电流输出频率输出三种形式。
13.机电一体化产品中需要检测的物理量分成电量和非电量两种形式。
14.机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理阻尼合理刚度大抗振性好间隙小并满足小型、轻量等要求。
15.机电一体化的核心是（控制器）16.机电一体化技术归纳为机械技术检测传感技术信处理技术自动控制技术伺服传动技术和系统总体技术六个方面。
17.从控制角度讲，机电一体化可分为开环控制系统和闭环控制系统。
18.拟定机电一体化系统的设计方案的方法有替代法、整体法、组合法。
19.下列不属于机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法（个别设计法）A 替代法B 整体设计法C 组合法20..21.衡量机电一体化系统可靠性高低的数量指标有概率指标和寿命指标。
《机电一体化系统设计基础》期末复习小结
《机电一体化系统设计基础》期末复习小结第一篇：《机电一体化系统设计基础》期末复习小结一、判断题系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。
（√）PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。
（√）PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场，保证了PLC控制系统的工作安全性。
（√）传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。
（×）传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。
（√）电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。
（√）对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。
（√）感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。
（√）工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的传动方式。
（√）滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
（√）机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
（√）计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。
（√）计算机控制系统设计完成后，首先需要对整个系统进行系统调试，然后分别进行硬件和软件的调试。
（×）进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。
（×）绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造的设计。
（×）脉冲分配器的作用是使电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。
（√）目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化，设计时可以根据需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。
（√）气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。
机电一体化期末试题及答案
机电一体化期末试题及答案导言：机电一体化是指将机械和电气控制技术相结合，实现自动化控制和智能化运行的工程技术领域。
本文将为大家提供一份机电一体化期末试题及答案，帮助大家加深对该领域知识的理解和掌握。
一、选择题（共30题，每题2分，共60分）1. 机电一体化的主要目的是：A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 增加产品质量D. 以上皆是2. 下列哪个不属于机电一体化中的机械部分：A. 传感器B. 驱动装置C. 机械结构D. 运动控制器3. 以下哪种是机电一体化中常见的传感器类型：A. 光电传感器B. 温度传感器C. 压力传感器D. 以上皆是4. 机电一体化中常用的自动控制设备是：A. 电机B. PLCC. 电工元件D. 电缆5. 机电一体化中的“电气”是指：A. 电机和电缆B. 电器和电缆C. 电子和电气设备D. 电机和电气设备......二、填空题（共10题，每题5分，共50分）1. 机电一体化是一种将机械和电气控制技术________的工程技术领域。
2. 机电一体化的发展可以提高生产效率、降低生产成本，并增加产品________。
3. 机械部分是机电一体化的________，包括传动机构、机械结构等。
4. 传感器是机电一体化中的重要组成部分，常见的传感器类型包括光电传感器、温度传感器、________等。
5. PLC是机电一体化中常用的自动控制设备，全称为可编程逻辑________。
......三、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 请简要描述一下机电一体化的应用领域。
2. 机电一体化的优势是什么？3. 请简述传感器在机电一体化中的作用和原理。
4. PLC是机电一体化中常见的自动控制设备，请简单介绍其工作原理。
5. 请列举一些典型的机电一体化案例，并描述其实际应用场景。
四、综合题（共1题，30分）机电一体化是推动现代工业发展的重要技术之一。
以某汽车制造企业为例，分析并设计一个实施机电一体化的方案，可以包括如下内容：1. 企业当前的生产情况和面临的问题；2. 机电一体化在汽车制造中的应用和优势；3. 针对企业的具体情况，提出一个机电一体化方案，包括所需的设备和技术，并描述其实施步骤；4. 分析该方案对企业生产效率、成本和产品质量的影响。
机电一体化技术期末考试复习题(很全_很经典)
机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机结 合在一起，十分注意机械和其他部件之间的相互作用。而并行工程是将上述各种技术尽量在各自范围内齐头并 进，只在不同技术内部进行设计制造，最后通过简单叠加完成整体装置。 14、 机电一体化技术与自动控制技术的区别。 自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一体化技术是将 自动控制原理及方法作为重要支撑技术，将自控部件作为重要控制部件。它应用自控原理和方法，对机电一体 化装置进行系统分析和性能测算。 15、 试分析家用洗衣机脱水系统的工作原理，如何体现机电一体化技术的。
打印机还可以同时进行 IC 卡的读写工作，这就大大节省了柜台的宝贵空间。 19、 如何保证机电一体化系统的高性能？ 高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。 20、 列举各行业机电一体化产品的应用实例，并分析各产品中相关技术应用情况。 见题 15、18 题
第二部分
1、如何保证机电一体化系统具有良好的伺服特性？ 在系统设计时，应综合考其性能指标，阻尼比一般取 0.5<
<0.8 的欠阻尼系统，既能保证振荡在一定的
范围内，过渡过程较平稳，过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏度。 设计机械系统时， 应尽量减少静摩擦和降低动、 静摩擦之差值， 以提高系统的精度、 稳定性和快速响应性。 机电一体化系统中，常常采用摩擦性能良好的塑料——金属滑动导轨、滚动导轨、滚珠丝杠、静、动压导轨； 静、动压轴承、磁轴承等新型传动件和支承件，并进行良好的润滑。 转动惯量对伺服系统的精度、稳定性、 动态响应都有影响。 惯量大， 系统的机械常数大， 响应慢。惯量大，
16、 机电一体化技术与计算机应用技术的区别。 机电一体化技术只是将计算机作为核心部件应用，目的是提高和改善系统性能。计算机在机电一体化系统 中的应用仅仅是计算机应用技术中一部分，它还可以作为办公、管理及图象处理等广泛应用。机电一体化技术 研究的是机电一体化系统，而不是计算机应用本身。 17、 试简述机电一体化系统的设计步骤。 计步骤通常如下： 设计预测一→信号分析一→科学类比一→系统分析设计一→创造设计一→选择各种具体 的现代设计方法（如相似设计法、模拟设计法、有限元法、可靠性设计法、动态分析法、优化设计法、模糊设 计法等）一→机电一体化系统设计质量的综合评价。 18、 试分析机电一体化技术在打印机中的应用。 打印机是典型的光机电一体化产品，材料、电子、光学、机械等领域的新技术都会很快地反映在打印机产 品中，并推动打印机向自动化、人性化、多样化及更好地满足用户多种需求的方向发展。平推式走纸通道技术 减少了由于纸张弯曲、卡纸造成的打印偏差，也使打印存折等复杂介质成为可能；平推式走纸还使纸张的进退 纸速度加快，提高了柜台业务处理速度；而利用传感器判断纸张边界的纸张定位技术使打印内容的定位更加准 确，使用户只需将纸张放入打印机即可，不必再调整纸张进纸位置——这些技术促进了平推式票据打印机的发 展。 引入 LCD 显示技术使打印机面板不再单调，液晶屏可以显示打印机状态、版本信息等内容，便于进行参 数设置，使人机交流更加轻松，操作更加简单；Flash 下载技术使打印机可以直接通过主机下载升级程序，改变 了以往需要专业工程师拆机更换芯片的麻烦， 升级更加方便、 快捷， 甚至用户都可以自己动手过一把“下载升级” 的瘾；一些打印机厂商还根据用户的需要开发出了双用户模式，使打印机可以同时使用串口和并口进行打印， 达到一机多用、一机多联的功能；部分高档的存折打印机还配备有磁条读写模块，使打印机不仅能够打印，还 具有自动读取存折磁条信息的功能——存折进入打印机后，读写磁条信息、打印存折内容一气呵成，使柜台打 印业务处理更高效，且保密性更好。 借助磁码打印技术（需特殊色带和打印装置）可使打印输出既具有可读性，又具有防伪、机读等特性，加 强了系统的安全性、保密性、高效性。 安装了网卡的打印机可以实现多机共享、远程控制、远程管理、远程诊断功能；安装了无线网卡就可实现 无线操作；再加上自动翻页装置就可实现自助补登功能。 安装了扫描头的打印机可以同时进行扫描工作，使打印机具有了输入设备的功能电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子 技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能 复合的最佳功能价值的系统工程技术。 2、 什么是机电一体化的变参数设计？ 在设计方案和结构原理不变的情况下，仅改变部分结构尺寸和性能参数，使之适用范围发生变化的设计方 式。例如，同一种产品不同规格型号的相同设计。 3、 机电一体化技术与传统机电技术的区别。 传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设计中不考虑或 很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。 机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置 在计算机控制下具有一定的智能性。 4、 试分析机电一体化技术的组成及相关关系。 机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。其技术组成包括：机械技术、检测 技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等。现代的机电一体化产品甚至 还包含了光、声、化学、生物等技术等应用。 5、 一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？ 机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控 制及信息处理部分。我们将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、 智能组成要素；这些组成要素内部及其之间，形成通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机 融合的一个完整系统。 6、 试简述机电一体化系统的设计方法。 机电一体化系统的设计过程中，一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法，要从系统整体的角度出 发分析研究各个组成要素间的有机联系，从而确定系统各环节的设计方法，并用自动控制理论的相关手段，进 行系统的静态特性和动态特性分析，实现机电一体化系统的优化设计。 7、 机电一体化系统（产品）开发的类型。 机电一体化系统（产品）开发的类型依据该系统与相关产品比较的新颖程度和技术独创性，可分为开发性 设计、适应性设计和变参数设计。 8、 9、 机电一体化的智能化趋势体现在哪些方面。 （1）诊断过程的智能化、 （2）人一机接口的智能化、 （3）自动编程的智能化、 （4）加工过程的智能化 机电一体化的发展趋势体现在哪些方面。 高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展 10、 机电一体化系统中的接口的作用。 接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等 11、 为什么说机电一体化技术是其它技术发展的基础？举例说明。 机电一体化技术是其他高新技术发展的基础，机电一体化的发展依赖于其他相关技术的发展，可以预料， 随着信息技术、 材料技术、 生物技术等新兴学科的高速发展， 在数控机床、 机器人、微型机械、 家用智能设备、 医疗设备、现代制造系统等产品及领域，机电一体化技术将得到更加蓬勃的发展。 12、 试分析机电一体化系统设计与传统的机电产品设计的区别。 机电一体化系统设计方法与用经验公式、图表和手册为设计依据的传统方法不同，它是以计算机为手段， 其设计步骤通常如下：设计预测一→信号分析一→科学类比一→系统分析设计一→创造设计一→选择各种具体 的现代设计方法（如相似设计法、模拟设计法、有限元法、可靠性设计法、动态分析法、优化设计法、模糊设 计法等）一→机电一体化系统设计质量的综合评价 13、 试简述机电一体化技术与并行工程的区别。
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机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置，用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
机电一体化技术：主要是指其技术原理和使机电一体化系统得以实现、使用和发展的技术。
接口：各要素和各子系统相处必须具备的联系条件。
机电一体化系统中机械执行元件与传感器之间用机械接口进行连接；传感器与控制器之间用信息接口进行连接；动力源与控制器之间用物理接口进行连接。
机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
工业三大要素是物质、能源、信息。
机电一体化研究的核心技术是接口问题。
机电一体化系统按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。
机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。
机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、能源系统、传感信息系统、执行控制系统。
机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。
机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。
滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类
在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。
答：（1）信息处理系统（计算机）：控制功能；（2）检测传
感器：计测功能；（3）执行元件（电机）：驱动功能；4）动力源：提供动力；（5）机构（工作台等）：构造功能。
简述机电一体化系统（产品）的机电组合设计方法，特点是什么？
答：常用的设计方法：（1）机电互补法，该方法的特点利用
通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功
能子系统，以弥补其不足。
（2）融合法，特点是将各组成要素有机
结合为一体构成专用或通用的功能部件，其要素之间机电参数的有
机匹配比较充分。
（3）组合法，它将结合法制成的专用或通用功能
部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统。
滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？
答：如果滚珠丝杆螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与
滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。
为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母，调整两个螺母的轴向
位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压
向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴
向间隙，也提高了轴向刚度。
常用的调整预紧方法有下列三种：垫
片调隙式；螺纹调隙式；齿差调隙式。
机电一体化相关技术有哪些?答：机电一体化相关技术有：
机械技术；计算机与信息处理技术；系统技术；控制技术；感
器测试技术和伺服驱动技术。
进行机电一体化设计是应遵循什么原则处理“机”和“电”的
关系？答：在进行机电一体化系统设计时，通常应遵循如下原则
来处理“机”与“电”的关系：
①替代机械系统：在极端情况下，机械的功能可以完全由微计
算机和执行器取代，从而使机械产品变成电子产品。
②简化机械系统：在许多情况下，机械系统可采用机电一体化的方法加以简化。
依靠微计算机和执行器可以提供诸如轮廓、速度以及定位控制任务
的功能。
③增强机械系统：将正常设计的机械与闭环控制回路相结合，可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性，有关的部
件可以做得更轻、惯性更小。
④综合机械系统：采用嵌入式微处理
系统，有能力综合不同的机械系统以及相关的功能。
5、举例说明机电产品与电子产品的区别。
答：机电一体化产品主要是指机械系统和微电子系统有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品。
特别是微处理器、微型机
相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。
典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电
子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。
尽管机电一体化产品（系统）中引入了微电子（计算机）技术，但其中的机械本体仍然是主体，产品（系统）的主要功能必须由机
械来完成，否则就不能称其为机电一体化产品。
如电子计算器，非
指针式电子表等，其主要功能是由电子器件和电路等完成，机械退
居次要地位，这类产品应归属于电子产品，而不是机电一体化产品。
滚动丝杠螺母机构有哪些特点？
答：1）传动效率高（ >0.9)；2）轴向刚度高；3）运动平稳，传动精度高；4）磨损小，寿命长；5）系统具有可逆性；6）不能自锁； 7）结构复杂。
导轨导向精度：指动导轨按给定方向作直
线运动的准确程度。
导轨的刚度：抵抗载荷的能力
静压导轨：是将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支承件之间的导轨。
导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。
常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。
丝杆螺母副结构有两类：滑动丝杆螺母副、滚动丝杆螺母副。
为什么要消除齿轮副间隙？常用什么方法消除间隙？
答：齿轮副的间隙使得在传动过程中，主动轮突然改变旋转方向时，从动轮不能立即随之反转，而是有一个滞后量，造成齿轮传动的回差。
这种非线性因素将会影响全闭环伺服系统的稳定性。
消除齿轮副间隙通常分为刚性调整法和柔性调整法。
试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。
答：图示为双螺母垫片预紧式滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧。
调整垫片的厚度，可使两螺母产生相对位移，以达到消除间隙，产生预紧拉力之目的。
其结构特点是结构简单、预紧可靠，但使用中调整不方便。
分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。
答：图示为双螺母齿差预紧式，如图所示两个螺母的两端分别
制有圆柱齿轮3，二者齿数相差一个齿，通过两端的两个内齿轮2
与上述圆珠齿轮相啮合并用螺钉和定位销固定在套筒1上。
调整时
先取下两端的内齿轮2，当两个滚珠螺母相对于套筒同一个方向转
动同一个齿固定后，则一个滚珠螺母相对于另一个滚珠螺母产生相
对移动，从而消除间隙并产生一定的预紧力。
其特点是可实现定量
调整，即可进行精密微调，使用中调整较方便。
试分析图示谐波齿轮的工作原理。
答：当谐波发生器在柔轮内旋转时，迫使柔轮发生变形，同时进入或退出刚轮的齿间。
在谐波
发生器的短轴方向，刚轮与柔轮的齿间处于啮入或啮出的过程，伴
随着发生器的连续转动，齿间的啮合状态依次发生变化，即产生啮入—啮合—啮出—脱开—啮入的变化过程。
试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度
的影响?
答：齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动
误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除，都会影响
输出精度。
依照图示试分析直流（DC）伺服电动机的工作原理。
答：工作原理：直流伺服电动机的结构原理如上图所示，由永
磁体定子、线圈转子（电枢）、电刷和换向器组成，磁场中的线圈
通入电流时，就会产生电磁力，驱动转子转动。
为了得到连续的旋
转运动，就必须随着转子的转动角度不断改变电流方向，因此，必
须有电刷和换向器。
什么是步进电机的使用特性?
步距误差步距误差直接影响执行部件的定位精度。
最大静
转矩是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时，所
能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩，它反映了
步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。
启动矩一频
特性空载时步进电动机由静止突然启动，并不失步地进入稳速
运行所允许的最高频率称为最高启动频率。
启动频率与负载转矩有关。
运行矩频特性步进电动机连续运行时所能接受的最高频率
称为最高工作频率，它与步距角一起决定执行部件的最大运行速度。
最大相电压和最大相电流分别是指步进电动机每相绕组所允许施
加的最大电源电压和流过的最大电流。
步进电机为什么被应用于开环控制系统？（特点）①工作状态不易
受各种干扰因素(如电压波动、电流大小与波形变化、温度等)的影响；②步进电动机的步距角有误差，转子转过一定步数以后也会出
现累积误差，但转子转过一转以后，其累积误差变为“零”；③由
于可以直接用数字信号控制，与微机接口比较容易；④控制性能好,在起动、停止、反转时不易“丢步”；⑤不需要传感器进行反馈
5、说明工业PC机与普通信息处理计算机的主要区别是什么？
答：工业控制机与普通信息处理机的差别在于取消了普通信息
处理机的大母板，将其改为功能插板，与普通信息处理机相比较,工
业控制机有以下特点：（1）具有丰富的过程输入输出功能。
（2）
良好的时实性，能对生产过程工况变化实时地进行监控。
（3）可靠
性高，故障率低，维修时间短，运行效率高。
（4）采用抗干扰电源，密封机箱，具有良好的环境适应性。
（5）丰富的应用软件。
（6）
具有良好的技术综合性。