机电一体化技术课后习题及答案

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机电一体化课后答案

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机电一体化课后答案第一篇:机电一体化课后答案机电一体化(第二版)课后答案第一章1-1.试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。

答: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。

1-7.机电一体化系统由哪些基本要素组成?分别实现哪些功能?答:①.机电一体化系统由计算机、动力源、传感件、机构、执行元件系统五大要素组成。

②.对应的五大功能为: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?答: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。

答: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。

机电一体化试题及答案

机电一体化试题及答案

机电一体化试题及答案一、选择题1.机电一体化是指()。

A.机械和电气之间具有密切联系B.机械和电气之间没有联系C.机械和电气之间相互独立D.机械和电气之间具有不存在的联系答案:A2.机电一体化的优势包括()。

A.提高生产效率B.节约能源C.减少人力成本D.增加设备的寿命E.提高产品质量答案:A、B、C、E3.以下哪项不是机电一体化技术的应用领域?A.汽车制造B.航空航天C.电力系统D.农业生产答案:D二、填空题1.机电一体化技术的发展可以为传统制造企业带来()。

答案:转型升级2.机电一体化的核心是()。

答案:信息集成三、问答题1.请简述机电一体化技术在制造业中的作用。

答:机电一体化技术将机械和电气两个领域相结合,通过信息集成和智能控制实现高效生产。

它可以提高生产效率,节约能源和人力成本,并且提高产品质量。

机电一体化技术的发展可以帮助传统制造企业实现转型升级,提升竞争力。

2.请列举几个机电一体化技术的应用案例。

答:机电一体化技术广泛应用于各个领域,比如汽车制造、航空航天、电力系统等。

以汽车制造为例,机电一体化技术可以实现自动化生产线,提高生产效率和产品质量;在航空航天领域,机电一体化技术可以实现高精度控制,提高飞行安全性;在电力系统中,机电一体化技术可以实现智能化管理和优化调度,提高能源利用效率。

四、综合题某制造企业打算引入机电一体化技术来提升生产效率和产品质量。

请列举该企业引入机电一体化技术可能遇到的问题,并提出解决方案。

问题:1.技术难题:企业可能缺乏专业的机电一体化技术人才,导致技术应用受限。

2.成本问题:引入机电一体化技术需要投入大量资金,企业担心投资回报周期长。

3.人员培训:现有员工对机电一体化技术了解有限,需要进行培训和教育。

解决方案:1.合作与共享:企业可以与专业机电一体化技术公司合作,共享技术人才和资源。

2.市场前景分析:企业可以进行市场研究,评估机电一体化技术在该行业的应用前景和潜在收益,以便更好地制定投资计划。

机电一体化技术-习题-参考答案

机电一体化技术-习题-参考答案
1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法? .................................................................. 1
机电一体化技术第2 章习题-参考答案 ................................................................................. 2
目 录
机电一体化技术第1 章习题-参考答案 ................................................................................. 1
1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。 ............................................................ 1
5-5 简述多输入多输出系统的静力学方程。 .................................................................. 11
5-6 简述两自由度机器人逆动力学方程。 ...................................................................... 12
简述步进电机三相单三拍的工作原理? .......................................................................... 6
3-11 简述步进电机步距角大小的计算方法? ................................................................. 7

机电一体化课后考试题答案

机电一体化课后考试题答案

1试说明较为人们所接受的“机电一体化”的含义。

机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引用微电子技术,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机电一体化的目的是什么?是使系统(产品)高附加价值化,即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化,并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展,不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、自动化需求。

4工业三大要素指的是什么?物质、能量和信息5什么是机电互补法、融合法、组合法?机电互补法又称取代法。

该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品(系统)中的复杂机械功能部件或功能子系统,以弥补其不足。

结合(融合)法:它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(子系统),其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。

组合法:它是将结合法制成的功能部件(子系统)、功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统(品),故称组合法。

6开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同?开发性设计:它是没有参照产品的设计,仅仅是根据抽象的设计原理和要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品或系统。

变异性设计:它是在总的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,以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

适应性设计:它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要求。

7机电一体化系统(产品)的设计流程(1) 根据目的功能确定产品规格、性能指标(2) 系统功能部件、功能要素的划分(3) 接口的设计(4) 综合评价(或整体评价)(5) 可靠性复查(6) 试制与调试8设计机械传动部件时,为确保机械系统的传动精度和工作稳定性,常提出哪些要求及措施?为确保机械系统的传动和工作稳定性,在设计中,常提出无间隙、低摩擦、低惯量精度、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。

机电一体化技术答案

机电一体化技术答案

一、填空(共6小题,每空2分,计40分)1.机械子系统电子信息处理子系统动力子系统传感检测子系统2.机械技术传感器检测技术信息处理技术伺服驱动技术系统技术3.摩擦啮合4.滚珠丝杠副齿轮传动装置5.导向精度高刚度好运动平稳结构工艺性好6.灵敏度线性度迟滞二、简答题(共4小题,每小题10分,40分)1.简述机械传动装置在机电一体化产品中的性能要求。

(本题10分,一个要点2分)机械传动装置的性能要求主要有:1)转动惯量小2)低摩擦3)适当的阻尼4)刚度大5)高谐振频率2.简述机电一体化技术的设计原则及常用方法。

(本题10分)机电一体化技术设计过程一般分为总体系统设计、部装(子系统)设计和零件(单元)设计3个阶段。

总体设计步骤为:1)明确设计思想。

(1分)2)分析综合要求(1分)3)划分各子系统(1分)4)确定设计参数(1分)5)调研(1分)6)拟定总体方案(1分)7)编写总体设计证书(1分)常用的机电一体化设计方法有:机电互补法、融合法和组合法3种。

(3分)3.滚珠丝杆副的工作间隙是怎么产生的?如何消除?(10分)滚珠丝杠副的轴向间隙是工作时滚珠与滚道面接触点的弹性变形引起的螺母位移量,它会影响反向传动精度及系统的稳定性。

常用的消隙方法是双螺母加预紧力,包括双螺母垫片式调隙、双螺母螺纹式调隙和双螺母齿差式调隙。

4.简述齿轮传动的齿侧间隙调整方法。

(10分)齿轮传动装置在工作中产生的齿侧间隙会影响到它的变向功能,降低传动精度,影响系统稳定性,所以应采取一些措施予以消除,消除间隙的方法主要有错齿法和偏心套法两种。

错齿法常见形式包括垫片调整法和弹簧调整法两种。

三、计算题(共1小题,20分)解:(1)折算到电机轴上的负载力矩(本步骤共10分)摩擦负载力 F f =mgf =50×10×0.1=50N (3分) 外负载力 F w =1000N (2分) 电机上的负载力矩为NmF F t i T f W s m 191.07.01)501000(2104511)(213=⋅+⋅⨯⋅=⋅+⋅⋅=-πηπ (5分) (2)电机轴的转速(本步骤共4分)min /3000/50004.004.05r s r t v i n s ==⨯=⋅= (3)电机所需功率(本步骤共6分) ()LP LP m n T P 5.2~5.1= (2分) 取系数为2,则W 120502191.0222=⨯⨯⨯⨯=⋅=ππn T P m (4分)。

机电一体化技术课后习题及答案

机电一体化技术课后习题及答案

机电一体化技术课后习题及答案(孙卫青版第二版)1- 1 、试说机电一体化的含义答:机电一体化是在机械主功能、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。

1- 2 、机电一体化的主要组成、作用及其特点是什么答:主要由机械本体、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统和执行装置等组成。

机械本体用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理的结合起来,形成有机的整体。

动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。

传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。

执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。

1- 3 、工业三大要素是什么?答:物质、能量和信息。

1- 4 、传统机电产品与机电一体化产品主要区别是什么?答:传统的机电产品机械与电子系统相对独立,可以分别工作。

机电一体化产品是机械系统和微电子系统的有机结合,从而赋予其新的功能和性能的一种新产品,产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。

1- 6 、应用机电一体化技术的突出特点是什么?答:①精度提高;②生产能力和工作质量提高;③使用安全性和可靠性提高;④调解和维护方便,使用性能改善;⑤具有复合功能,适用面广;⑥改善劳动条件,有利于自动化生产;⑦节约能源,减少耗材;⑧增强柔性。

1- 7 、机电一体化的主要支撑技术有哪些,它们的作用如何?答:1、传感测试技术,在机电一体化产品中,工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相关信息都要通过传感器进行接收,并通过相应的信号检测装置进行测量,然后送入信息处理装置以及反馈给控制装置,以实现产品工作过程的自动控制。

2、信息处理技术,在机电一体化产品工作过程中,参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析。

机电一体化习题和答案

机电一体化习题和答案

机电⼀体化习题和答案<机电⼀体化复习题和答案>⼀.填空1. 通常⼀个较完善的机电⼀体化系统包含:动⼒、执⾏器、传感器、计算机和传动机构五部分。

2 传感器的静态特性指标主要有:线性度、灵敏度、迟滞度、分辨⼒和重复度等。

3. 电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。

4.滚珠丝杠副中采⽤双螺母是为了便于螺旋弧轴向间隙的调整。

5.在光栅式位移传感器中,莫尔条纹对光栅的栅距起到了放⼤作⽤。

6.谐波齿轮传动的三个主要部件是:刚轮、柔轮和谐波发⽣器。

7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩⼤等;⽆刷直流伺服电动机的优点是_____⽆换向器、可控性好和稳定性好__等。

8. 机电⼀体化技术是机械与微电⼦的结合;10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时,输出量的变化量与输⼊量的变化量的⽐值。

11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容变化的装置。

12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环⽅式有内循环和外循环两种。

13. 测速发电机的负载电阻越⼤,其线性度越好。

14.步进电机的步距⾓指在电脉冲的作⽤下,电机转⼦转过的⾓位移。

15.直流伺服电机的机械特性指当电枢电压⼀定时,转矩与转速之间的关系;调节特性指在负载转矩⼀定时,电枢电压与转速之间的关系。

16.滚珠丝杆副中滚珠的循环⽅式有内循环和外循环两种17. 在谐波齿轮传动中,若柔轮固定、谐波发⽣器主动、刚轮从动,则主、从动件转向相同。

18. 传感器的迟滞特性是指输⼊量在增加和减少的过程中,同⼀输⼊量下其输出量的差别。

19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产⽣的电荷量与加速度成正⽐。

20、若max ?是传感器的最⼤⾮线性误差、FS y 为输出量的满刻度值,则传感器的线性度可表⽰为max ?⁄FS y 。

21、在机电⼀体化产品的功能原理⽅案设计中,其功能元的组合⽅式常⽤的有串联结构、并联结构和环形三种形式。

22、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中,其接触⾓β会随轴向载荷⼤⼩的变化⽽变化。

机电一体化系统习题答案

机电一体化系统习题答案

机电一体化系统习题答案第一章思考与练习题一一. 名词解释1.机电一体化机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。

二. 简答题1. 机电一体化系统的组成部分主要分为哪几种?答:机电一体化系统主要分为:机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、控制性处理单元以及接口等部分组成。

2. 接口技术的作用?答:是系统中各单元和环节之间进行物质、能量和信息交换的连接界面,是外设和数控装置之间的桥梁。

其功能为:变换、放大和传递。

第二章思考题1一.名词解释1. 误差:是对某一特定的物理量进行度量时,所测得数值与真值得差值。

2. 准确度:通常用来反映系统的测量值与真值的近似程度,反映了系统误差的大小; 精密度:是从随机误差的角度来反映系统的测量值与真值的近似程度; 精确度则是系统误差和随机误差的综合反映。

3. 传动精度:是指机械传动链单向传动时,其输入端与输出端瞬时传动比的实际值与理论值之差。

4. 装配精度:是是指不同零件或不见按照特定要求组装成具有一定功能的综合精度,包括零件或不见的相对位置精度、运动精度、接触精度。

5. 机床加工精度:是一项综合型精度指标,即指机床在加工工件时所能达到的精确度。

6. 机床定位精度:是指机床或仪器主要部件在运动终点所能达到的实际位置的精度。

(是一个具有综合性质的精度指标,其定位形式大致可分为手动定位、自动间歇定位和连续定位三种形式。

)二.简答题1.机械系统在机电一体化中的作用?答:机械系统在机电一体化中起着传递功率、支撑、连接、执行的功能。

2.机床精度与机床加工精度有什么不同?(判断)答:二者的概念之间有一定的区别,机床加工精度是指在加工时体现出来的精度,与机床设备本身使用的时间年限、加工时的切削力、环境温度等都有关系,而机床精度所描述的是机床的原始精度,不考虑上述这些情况。

4. 什么是六点定位原理?答:任何一个物体在三维空间中,相对三个互相垂直的坐标系OXYZ 来说,都有六个自由度,即沿X 、Y 、Z 三个坐标轴的移动,以z y x 、、表示,及绕着X 、Y 、Z 轴的转动,用z y、、x 表示,如图所示。

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机电一体化技术课后习题及答案(孙卫青版第二版)1-1、试说机电一体化的含义答:机电一体化是在机械主功能、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。

1-2、机电一体化的主要组成、作用及其特点是什么答:主要由机械本体、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统和执行装置等组成。

机械本体用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理的结合起来,形成有机的整体。

动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。

传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。

执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。

1-3、工业三大要素是什么?答:物质、能量和信息。

1-4、传统机电产品与机电一体化产品主要区别是什么?答:传统的机电产品机械与电子系统相对独立,可以分别工作。

机电一体化产品是机械系统和微电子系统的有机结合,从而赋予其新的功能和性能的一种新产品,产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。

1-6、应用机电一体化技术的突出特点是什么?答:①精度提高;②生产能力和工作质量提高;③使用安全性和可靠性提高;④调解和维护方便,使用性能改善;⑤具有复合功能,适用面广;⑥改善劳动条件,有利于自动化生产;⑦节约能源,减少耗材;⑧增强柔性。

1-7、机电一体化的主要支撑技术有哪些,它们的作用如何?答:1、传感测试技术,在机电一体化产品中,工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相关信息都要通过传感器进行接收,并通过相应的信号检测装置进行测量,然后送入信息处理装置以及反馈给控制装置,以实现产品工作过程的自动控制。

2、信息处理技术,在机电一体化产品工作过程中,参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析。

3、自动控制技术,主要实现机电一体化系统的目标最佳化。

4、伺服驱动技术,它的作用是在控制指令的指挥下,控制驱动元件,使机械系统的运动按照指令要求进行运动。

5、接口技术,将各组成要素的输入/输出装置联系成一体的系统。

6、精密机械技术,机电一体化产品的主功能和构造功能大都以机械技术为主来实现。

7、系统总体技术,它的作用是将各有关技术协调配合、综合运用,从而达到整体系统的最佳化。

1-8试论述机电一体化的发展趋势。

答:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化和自适应化。

2-1机电一体化系统对传动机构的基本要求是什么?答:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电机等其他环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。

2-2丝杠螺母机构的传动形式及其特点是什么?答:①螺母固定、丝杠转动并移动。

结构简单,精度较高,但刚性差。

只适合行程较小的场合。

②丝杠转动、螺母移动。

结构紧凑,丝杠刚性较好,适合工作行程较大的场合。

③螺母移动、丝杠移动。

机构较复杂且占用轴向空间较大,故应用很少。

④丝杠固定、螺母转动并移动。

结构简单,紧凑,但使用不方便,应用较少。

2-3滚珠丝杠副的组成及特点有哪些?答:由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成。

特点:结构复杂、成本高、无自锁能力、轴向刚度高、运动平稳。

传动精度高、不易磨损、使用寿命长。

2-4如何选择滚珠丝杠副?答:(1)根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求,选择适当的结构形式。

(2)选择滚动丝杠副结构尺寸。

主要选择丝杠的公称直径和基本导程。

2-5齿轮传动的各级传动比的分配原则是什么?输出轴转角误差最小原则的含义是什么?答:等效转动惯量最小原则、重量最轻原则、输出轴转角误差最小原则。

各级转角误差换算到末级输出轴上的总转角误差最小。

2-6 已知某4级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为△Φ1=△Φ2=…=△Φ8=,各级减速比相同,即i1=i2=…=i4=,求:(1)该传动系统的最大转角误差△Φmax;(2)为缩小△Φmax,应采取何种措施?答:(1)(2)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。

2-8齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些?答:偏心套(轴)调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法2-9对机械执行机构的基本要求有哪些?答:惯性小、动力大;体积小、重量轻;便于维修、安装;易于计算机控制2-10简述各类传感器的特征及选用原则?答:静态特性,静态特性的主要技术指标有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和零漂。

动态特性,其主要技术指标有:上升时间、最大超调量、调整时间、频率响应范围和临界频率。

传感器应根据测试要求和条件,传感器特性和使用条件三个方面进行选择。

2-12简述机电一体化系统中的执行元件的分类和特点?答:电气式:操纵简单,适宜编程,响应快,伺服性能好,易于微机相接液压式:输出功率大,转矩大,工作平稳,承载能力强,但是占地面积大气压式:可得到较大的驱动力,行程和速度,但由于具有可压缩性,故不能在定位精度较高的场合使用。

2-13简述直流伺服电动机的PWM调速换向的工作原理?答:脉冲宽度调制是通过改变输出脉冲信号的占空比来改变电枢电压的平均值,从而达到控制电机转速的目的。

3-1简述计算机控制系统的组成和特点答:计算机由硬件和软件组成。

具有完善的输入/输出通道;具有实时控制功能;可靠性高;具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律的软件系统。

3-2简述计算机控制系统的常用类型及其特点答:过程控制系统:根据生产流程对设备巡回检测,然后按照控制规律对生产过程控制伺服系统:控制信号能够稳定、快速、准确的复现输入信号的变化规律顺序控制系统:按照逻辑顺序控制数字控制系统:根据零件编程或路径指令控制3-3简述计算机控制系统的基本要求和一般设计方法答:实时性;高可靠性;硬件配置的可装配可扩充性;可维护性。

3-4简述常用的工业控制计算机类型及其特点答:普通PC机:一般不用作工业控制,硬件无需设计,软件开发复杂,抗干扰等差,成本较高单片机:控制系统自行设计,软硬件设计复杂,抗干扰等差,成本较低可编程控制器:软硬件设计简单,抗干扰能力强,运行速度慢,适用逻辑控制为主工业控制工业PC机:硬件设计简单,软件设计复杂,运行速度,抗干扰能力强,成本高,适合较大规模的工业现场控制3-5 PLC的硬件系统主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:由CPU,存储器,输入/输出单元,电源,编程器,其他接口电路。

CPU是PLC的运算和控制核心,存储器用来存储数据和程序,I/O单元是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件,电源提供电力,编程器用于对程序编辑,其他接口用于扩展PLC的功能。

3-6 PLC控制系统设计步骤一般分为哪几步?答:选择用户输入/输出设备;选择PLC;分配I/O点,绘制输入/输出端子的连接图;设计控制程序;如果必要设计操作台等;编制控制系统的技术文件。

3-9数字PID控制器的参数整定方法有哪些?答:凑试法确定PID调节参数;实验经验法确定PID调节参数。

3-10简述嵌入式系统的组成?答:嵌入式系统组成包括硬件和软件两部分。

硬件包括处理器/微处理器,存储器,电源模块,外围电路及外设器件,I/O端口,图形控制器;软件包括操作系统和应用程序。

3-11简述嵌入式系统的软硬件协同设计方法?答:需求分析和描述;设计建模;软硬件划分;软硬件协同设计;软硬件实现和综合;软硬件协同测试和验证。

3-12简述计算机控制系统的设计思路?答:确定系统总体控制方案;建立数学模型并确定控制算法;选择微型计算机;控制系统总体设计;软件设计;系统调试。

5-1.接口的定义及作用答:定义:机电一体化系统由许多要素或是子系统构成,各要素或子系统之间必须能够顺利进行物质、能量和信息的传递与交换。

各种要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件,这些联系条件称为接口。

作用:1.通过输入\输出接口将其人、自然及其他系统相连;2.通过许多接口将系统构成要素联系为一体。

5-2.按接口所联系的子系统不同,以信息处理系统(微电子系统)为出发点将接口分为哪几类?各自特点是什么?答:按微电子系统分为人机接口和机电接口;人机接口特点:人机接口包括输出与输入接口两类,通过输出接口。

操作者对系统的运行状态、各种参数进行监测;通过输入接口操作者向系统输入各种命令及控制参数,对系统运行进行控制。

机电接口特点:机电接口按信息传递方向可分信息采集接口与控制量输出接口。

计算机通过信息采集接口接收传感器输出信号,检测机械系统运动参数,经过运算处理后,发出有关控制信号,经过控制输出接口的匹配、转换、功率放大、驱动执行元件来调节机械系统运行状态,,使其按要求动作。

5-3.输入接口可以有哪些方法?各自适用什么场合?答:(1)简单开关输入接口;(2)键盘输入接口简单开关输入主要用于一些二值化的控制命令和参数;键盘输入主要用于操作者需要输入指令或参数比较多时。

的结构及工作原理是什么?答: ADC0809是一种8路模拟量输入8位数字量输出的逐次逼近法A/D器件。

工作原理:其内部除A/D转换部分,还有模拟开关部分。

多路开关有8路模拟量输入端,最多允许8路模拟量分时输入,共用一个A/D转换器进行转换。

8路模拟开关切换由地址锁存和译码控制,3根地址线与A、B、C引脚直接相连,通过ALE锁存。

5-5.控制量输出接口的作用是什么?有那些种具体形式?各自使用什么情况?答:作用:控制微机通过信息采集接口检测机械系统的状态,经过运算处理,发出有关控制信号,经过控制输出接口的匹配、转换、和功率放大,驱动执行元件去调节系统的运行状态,使其按设计要求运行。

具体有:(1)模拟量输出接口;(2)功率驱动接口。

使用情况:(1)模拟量输出使用在被控对象要求模拟量作为控制信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器,而计算机系统是数字系统,不能输出模拟量的时候。

(2)功率驱动主要把微机系统后向通道的弱电控制信号转换成能驱动执行元件动作的具体一定电压和电流的强电功率信号或液压气动信号。

5-6.什么是电磁兼容性?答:电磁兼容性是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态,即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备电磁发射导致或遭受不允许的降级。

5-7.何谓电磁干扰?电磁必须干扰具备条件是什么?答:电磁干扰是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的,并且对系统性能或信号传输有害电气变化现象。

具备条件:(1)存在干扰源;(2)有相应的传输介质;(3)有敏感的接收元件。

5-8.电磁兼容性设计的目的是什么?如何进行?答:电磁兼容性设计是应用那些已由理论和实践证明,能保证系统相对免除电磁干扰的设计方法,对干扰加以控制。

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