机电一体化总复习

2022-07-04

第一篇:机电一体化总复习

机电一体化复习提纲

1.

2.

3.

4. 机电一体化的概念 机电一体化相关技术 机电一体化系统的基本功能元素 典型的机电一体化系统(数控机床、全自动洗衣机、打印机,要求能叙述其工作原理,

分析其中和机电一体化相关的技术,例如驱动部分的设计、传感器的使用、接口等内容)

5. 机电一体化机械系统的主要机构

6. 机电一体化传动系统的类型和作用

7. 机电一体化系统对传动的要求

8. 传动间隙的调整

9. 机电一体化对伺服系统的技术要求

10. 直流伺服电机的结构与工作原理

11. 交流变频调速的基本原理

12. 步进电机的有关参数、指标、控制电路及设计中相关的计算

13. 模拟式传感器信号处理过程

14. 传感器的主要技术指标

15. 常用的传感器的工作原理(主要掌握脉冲编码器)

16. 非线性补偿的软件处理方法

17. 计算机控制系统的组成及类型

18. 并行接口的数据传送方式

19. 计算机的I/O过程中的编址方式

20. 常见的工业控制计算机

21. 工业机器人概念、及机械组成

22. 先进生产技术(FMS、CIMS)的基本概念、组成

题型:填空 30分,简答(8题)48分 综合分析(2题) 22分其中最后2题要求大家运用所学的机电一体化技术进行典型机电一体化产品的分析与方案设计。

第二篇:《机电一体化》复习要点

一、 考试形式:开卷

二、 考试说明

1. 本课程综合性强,知识面广。考试的目的是帮助同学们总结所学的知识,同时清理自己在学习该时留下的空白部分,以便今后深入学习。

2. 考试题型除少量选择题外,主要以分析题为主,主要考核同学们知识的全面性以及对所学知识的灵活应用,不必死记硬背。

3. 同学们在答题时,积极思考和分析,不要拘泥于在书本中找答案。

三、 主要复习要点

1. 机电一体化技术的主要组成技术,各自承担的功能。

2. 与普通产品相比,机电一体化产品的特色和优势。

3. 数控系统的种类和特点。

4. 伺服电机的种类、特点和应用。

5. 数控加工的基本原理和一般过程。

6. 机电系统中常用的结构材料及其特点。

7. 导轨的种类及其特点。

8. 机器人的特点及其应用。

9. 数字信号和模拟信号在机电系统中的应用和处理。

10. 工业控制计算机和普通家用计算机的区别。

11. 步进电机的结构、特点、应用、调速方法和控制原理。

12. 执行元件的概念和用途。

13. 常用传感器的种类和用途。

14. 能分析典型机电一体化系统的基本构成,明确各模块的用途。

15. 明确机电一体化系统中负担控制、信息存储、信号采集以及执行功能的典型器件。

16. 明确现代加工的发展方向,理解精密加工和超精密加工的含义和用途。

第三篇:机电一体化复习题

一、名词解释

1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM

二、判断题:

2 滚珠丝杆不能自锁。( √ )

3 无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。( × ) 6 无条件I/O方式常用于中断控制中。( × ) 7从影响螺旋传动的因素看,判断下述观点的正确或错误

(1)影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差(√) (2)螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素( √ )

(3)螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素(√) (4)温度误差是影响传动精度的因素(√)

三、单项选择题

1. 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

2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为( B)。

A.1

A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控制器 4. PD称为( B )控制算法。

A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分

四、填空题

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. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 模拟量输入通道

模拟量输出通道、数字量输入通道 数字量输出通道 四种通道。

3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。

4. 一般来说,伺服系统的执行元件主要分为电磁式 液压式 气压式和其它 等四大类型。 5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三角波 , 而调制波是正弦波

6. 异步交流电动机变频调速:

a) 基频(额定频率)以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩

调速方式。 b) 基频(额定频率)以上的弱磁通变频调速,属于恒功率调速方式。 7. 开环步进电动机控制系统,主要由. 环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成。 8. 实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是:1)计算机软件 2) 硬件分配,3)专用环形分配器

9. 根据计算机在控制中的应用方式,把计算机控制系统分为四类: 1)操作指导控制系统2)直接控制系统

3)监督计算机控制系统4)分级计算机控制系统 10.应用于工业控制的计算机主要有:

1)单片机 2)PLC,3)总线工控机等类型。

11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式:干扰信号能量以

电压或电流的形式,通过金属导体传递。

五、简答题

1. 试简述光电式转速传感器的测量原理。

2. 在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用?是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器?为什么?

3. 柔性制造系统的主要特点有哪些?

4 步进电动机是什么电机?它的驱动电路的功能是什么? 5. 伺服控制系统一般包括哪几个部分?每部分能实现何种功能?

六、 解答题 (每小题5分,共40分) 1.简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。 2.直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法? 3.简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。 4.简述伺服系统的结构组成。

5. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求: 1)步进电机的步距角; 2)脉冲电源的频率。

七、计算题

1. 某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米?若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少?测量分辨率是多少?

八、综合应用题 (每小题15分,共30分) 1.分析下图调整齿侧间隙的原理

1、4-锥齿轮

2、3-键 5-压簧 6-螺母 7-轴

2、周向弹簧调整法

2. 分析下图差动螺旋传动原理

设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同,且导程分别为Ph1和Ph2。2为可动螺母

机电一体化复习题参考答案

一 名词解释

1 机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,以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。

2 伺服控制系统是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。 3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。 4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。

5 SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。

五、简答题

1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N,则可测出转速为

n60NZt

式中 Z——圆盘上的缝隙数; n——转速(r/min);

t——测量时间(s)。

2. 由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度。采样/保持器(SamPLE/Hold)就是使在A/D转换时,保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。

模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时,也可省去采样/保持器。

3. (1)柔性高,适应多品种中小批量生产;(2)系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的;(3)可混流加工不同的零件;(4)系统局部调整或维修不中断整个系统的运作;(5)多层计算机控制,可以和上层计算机联网;(6)可进行三班无人干预生产。

4. 步进电动机又称电脉冲马达,是通过脉冲数量决定转角位移的一

种伺服电动机,成本较低,易于采用计算机控制,且比直流交流电动机组成的开环控制系统精度高,因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中。步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路,为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作,提供的足够功率的控制信号。

5. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分。

比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现; 控制器通常是计算机或PID控制电路;其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作;

执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。

被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载;

检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。

六、 解答题 (每小题5分,共40分) 1. 1)机械本体2)动力与驱动;3)传感测试部分;4)执行机构

5)控制及信息处理单元

2.1)、偏心轴套调整法 2)、双片薄齿轮错齿调整法

3. 对机械系统的基本要求:高精度;快速响应;良好的稳定性。

机械系统的组成:传动机构;导向机构;执行机构。

4. 1) 比较环节;2) 控制器;3) 执行环节;4) 被控对象;5) 检测环节。 5. 1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=1.52) f=400Hz

七、计算题

1) 100:1=400:х x=4 mm 四细分:400:1=400:х

x=1mm

º

分辨率:1÷400=2.5(μm)

八、综合应用题 (每小题15分,共30分) 1. 在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5,其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动,从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。

1、4-锥齿轮

2、3-键 5-压簧 6-螺母 7-轴

2. 当螺杆转动角时,可动螺母2的移动距离为

l2(Ph1Ph2) (1)

如果Ph1与Ph2相差很小,则 L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。 若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反,则当螺杆转动角时,可动螺母2的 移动距离为 l2(Ph1Ph2) (2)

可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺母2相对螺母1快速趋近或离开。这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。

机电一体化技术试题

一、填空(每空2分,共20分) 1.机电一体化产品按用途可以划分为 和

2.控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——组成。

3.在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守————原则。 4.典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成。

5.传感器的静态特性能数主要有——、——二——————、迟滞和重复精度。

二、简答题(每题4分,共20分) 1.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度? 2.机电一体化相关技术有哪些? 3.转动惯量对传动系统有哪些影响? 4.简述A/D、D/A接口的功能。

三、分析题(20分)

1.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?

四、计算题(24分) 1.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=1000N,最大加速度为10m/s2’,丝杠直径为d=20mm,导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,总效率为ŋ=30%,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动力矩。

2.已知某工作台采用直流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,要求工作台位移的测量精度为o.005mm(忽略齿轮和丝杠 的传动误差)。

(1)试采用高速端测量方法,确定旋转编码器的每转脉冲数

(2)若将传感器与丝杠的端部直接相连,n。=500脉冲/转的旋转编码器是否合用。

五、综合题(16分) 已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,确定整系统 的控制方案、画出控制系统原理图。(至少提出两个方案)

答案及评分标准 (供参考)

一、填空[每空2分,共20分) 1.办公机电一体化产品 产业机电一体化产品 民用机电一体化产品 2.控制软件 硬件接口 3.前小后大

4.电源 输入/输出接口 5.灵敏度 线性度

二、简答题(每题4分,共20分) 1.答:机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所 引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度。

2.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,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术。

3.答:转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大;使系统相应速度变慢,降低灵敏度;使系统固有频率下降,容易产生谐振。

4.答:A/D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为 数字量。D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号。

三、分析题(20分) 1.(10分)解答:

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。

四、计算题(24分) 1.(12分)解: (1)计算负载力 (4分) 负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成

(1)高速端测量

设传感器的每转脉冲数为,n,每个脉冲对应工作台的位移为

满足题目要求。

(2)低速端测量

传感器直接与丝杠连接,与减速比无关

可知=500脉冲/转的编码器不合用。

五、综合题(16分) 解:可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制。具体可以有下三种方案: (1)工业PC机集中控制方案: 用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制,包括任务管理和三个自由度的伺服控制,系统原理图如下。

(2)工业PC机、单片机分级控制方案:用一台工业PC机与三个单片机通信,对三个单片 机实现管理,每个单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下。

(3)单片机、单片机分级控制方案:用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信,对三 个从单片机实现管理,每个从单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下。

评分标准:正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分。

第四篇:机电一体化复习资料

一.概论

1.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。其包含的技术:(1)检测传感技术(2)信息处理技术(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

2.机电一体化系统由机械系统(机构)信息处理技术(计算机)动力系统(动力源)传感检测系统(传感器)执行元件系统(如动力机)五个子系统组成。

3.伺服系统:全闭环(通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统)、半闭环、开环。

4.广义的接口功能有两种:一是变换调整;另一种是输入/输出。

5.(1)机电一体化系统设计的考虑方法通常有:机电互补法、融合法、组合法。其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统(产品)。(2)机电一体化系统的设计类型:开发性设计、适应性设计、变异性设计。

复习题:一.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现哪些功能?

1.控制器【控制(信息存储、处理、传送)】2.检测传感器【计测(信息收集与交换)】3.执行元件【驱动(操作)】4动力源【提供动力(能量)】5.机构【构造】

二.工业三要素指的是什么?P7物质、能量和信息。

三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换(加工、处理)功能2.传递(移动、输送)功能3.存储(保持、和蓄、记录)功能。

第二章

1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。就是说响应要快,稳定性要好。

2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。

3.传动机构不断适应新的技术要求(1)精密化(2)高速化(3)小型轻量化。

4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况,基本传动形式有四种类型:(1)螺母固定、丝杠转动并移动(2)丝杠转动,螺母移动(应用最多)(3)螺母转动,丝杠移动(4)丝杠固定,螺母转动并移动。

5.滚珠丝杠与滑动丝杠的区别是.滚珠丝杠无自锁。

5.P36与滑动丝杠相比,滚珠丝杠副除上述优点外,还是有轴向刚度高(通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)运动平稳,传动精度高,不易磨损,使用寿命长等优点,但由于不能自锁,具有传动可逆性,在用做升降机传动机构时需要采取制动措施。

6.滚珠的循环方式:内循环和外循环

内循环的优点:滚珠循环的回路矩,流畅性好,效率高,螺母的径向尺寸较小,其不足是反向器加工困难,装配调整也不方便———反向器式 P27

外循环:1)螺旋槽式 2)插管式:结构简单,容易制造但是径向尺寸较大,弯管端部用做挡珠器比较容易磨损。3)端盖式

7.滚珠丝杠副的主要尺寸参数:公称直径d0 基本导程Ph 行程( )

导程Ph(或螺矩t)指滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转( )弧度时的行程(或螺母上基准点的思向位移)

公称导程Ph0通常指用做尺寸标识的导程值P28

8滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧

滚珠丝杠副在此负载时,滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形,换向时其轴向间隙会引起空回,这种空回是非连续性既影响传动精度又影响系统的稳定性,单螺母丝杠副的间隙消除相当困难,实际应用中常采用以下几种预紧调整方法:

1)双螺母螺纹预紧调整方式,特点:结构简单刚性好,预紧可靠,使用中调整方便,但不能精度定量地进行调整

2)双螺母垫片预紧调整式,特点:可实现定量调整可进行精密微调使用中调整较方便。调整公式:=n*t1/Z1-n*t2/Z2n齿数t导程

3)比螺母垫片挏预紧式,特点:结构简单,刚性高,预紧可靠但使用中调整不方便

4)弹簧式自动预紧调整式:特点:能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙,但其结构复杂,轴向刚度低,适合用于轻载场合。

5)单螺母变位导程预紧式和螺母滚珠过盈预紧式

9.滚珠丝杠副支承方式的选择:

1)单推—单推式:特点:轴向刚度高,预拉伸安装时预紧力较大,但寿命比双推—双推式低

2)双推—双推式:适合于高刚度,高转速,高精度的精密丝杠传动系统

3)双推—简支式:双推端可预伸拉安装,预紧力小,轴承寿命较高,适用于中速,传动精度 的长丝杠传动系统

4)双推—自由式:轴的刚度和承载能力低,多用于轻载,低速的垂直安装的丝杠传动系统P3810.个传动比的最佳分配原则:(1)重量最轻原则对于小功率传动系统是各级传动i1=i2=i3=……=( )即可使传动装置的重量最轻。对于大功率各级传动比一般应以“先大后小”的原则处理。(2)输出轴转角误差最小原则:为了提供机电一体化系统传递运动精度,各级传动比应按先小后大的原则分配,以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误对输出转角精度的影响。(3)等效转动惯量最小原则利用该原则所设计的齿轮传动系统换算到电动机轴上的等效转动惯量最小.(公式:)

11.导轨副的组成:承导件和运动件组成。按接触面的摩擦性质可分:滑动导轨,滚动导轨,流体介质摩擦导轨。按其结构特点:开式导轨和闭式导轨。

12.常见的导轨副截面形式P54组合形式:双三角形、矩形和矩形组合、三角形和矩形组合、三角形和平面组合、燕尾形导轨及其组合。(1)三角形导轨(2)矩形导轨(3)燕尾形导轨(4)圆形导轨

13.导轨副间隙地调整P57为了保证导轨正常工作 导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。(1)压板(2)镶条法。

第三章

1.什么是执行元件:该元件是处于机电一体化系统的机械系统与微电子控制系统的接点部位的能量转换部件,它能在微电子控制系统的控制下将各种形式的输入能量转换为机械能。

2.对执行元件的基本要求:(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。

执行元件种类:电动式,液动式,全动式。

3.对控制用电机的基本要求:(1)性能密度大(2)快速性好,即加速转矩大,频响特性好。(3)位置控制精度高,调速范围宽,低速运行平稳无爬行现象,分辨率高振动噪声小

(4)适应起停频繁的工作要求(5)可靠性高寿命长。

4.三种电机的比功率:在额定输出功率相同的条件下,比功率(),交流伺服电机得比功

率最高,直流伺服电机次之步进电机最低。电机:动力用电动机、控制用电动机。

5.DC AC的调整方法:直流伺服电机为直流供电,为调节电动机转速和方向,需要对其直u流电压的大小和方向进行控制。目前常用晶体管脉宽调理驱动和晶闸管直流调速驱动两种方式。(PWM)脉宽调制

交流电动机的矢量控制是交流伺服系统的关键,可以利用微处理器和计算机数控(CNC)对交流电动机作磁场的矢量控制,从而获得对交流电动机的最佳控制。

6.AC磁场的矢量图

7.交流伺服电机的控制方法:(幅值,相位,幅相)控制

8.P103步进电机又称脉冲电机,它是将脉冲信号转换或机械角位移的执行元件

9.步距角:转子沿(顺)逆时针方向一步步地转动,每步转过的角度(转子脉冲转过的角度)。相:定子有个均匀分布的磁极,每两个相对磁极组成一相。拍:从一相通电接到另一相通电称一拍。单拍:励磁绕组依次单独通电运行。双拍:两相励磁绕组同时通电。

10.步进电机的步距角越小,意味着它所能达到的位置精度越高,通常的步距角是1.5度或0.75度

步距角的大小,=360度 /(zm) Z:齿数 m:相*单或双拍,转速v=60f/mz 步距角大小与通电方式和转子齿数有关。

11.步进电机的运行特性:1分辨率,2静态特性,3动态特性

12.负载转动惯量与启动频率的关系:随着负载的增加,起动频率也会降低

13.步进电机的驱动与控制,只要控制输入电脉冲的数量及频率就可精确控制步进电机的转角及转速

14.细分驱动的特点,这种得一个步距角细分面若干步的驱动方法称为细分驱动特点:在不改动电机结构参数的情况下能使步进电机角减小,能使步进电机运行平稳,提高匀速性,并能减弱或消除振荡,但细分后的步距角精度不高,功率放大红色动电路也相应复杂。

15。无累积误差

第四章

1.专用与通用的抉择:专用控制系统适合于大批量生产机电一体化产品。对于多品种中小批量生产的机电一体化产品来说,由于还在不断改进,结构还不十分稳定,特别是对现有设备进行改造时采用通用控制系统比较合理。

2.硬件与软件的权衡:动算与判断处理等,适宜用软件来实现,而在大多数情况下,对于某种功能来说,既可用硬件来实现又可用软件来实现

3.总线类型:由数据总线,地址总线,控制总线。

总线的组成:

4.8086有两种工作模式:最大(MN/MX接地)和最小(MN/MX接+5V电压)工作模式。

5.读图4.7(1)8086最高访问20位,有16个拐角,分时发出一次16一次锁存4寻址空间64K。(2)74LS374为地址锁存器 两片74LS245收发器作为16位数据驱动器。

6.RAM ROM的区别:RAM存取速度快,随机存储器。ROM只读存储器。

7.总线驱动的作用:当总线上所挂芯片的数目较多时,必须加总线驱动器来提高总线的驱动

能力,否则将使系统的可靠性大大降低,甚至不能正常工作。

8.I/O接口硬件电路的组成:主要由地址译码器,I/O读码译码和I/O接口芯片组成。

9.I/O寻址方法(p152)由指定控制字来规定各端口的工作状态,将此控制字送入控制寄存器后,即可规定各端口的输入输出。

10.实现片选的方法(1)逻辑电路法(2)译码器

11.LED显示方法:动态和静态两种。当显示位数很少时采用静态法,当显示所需的I/O太多一般采用动态显示法。(动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器)

12.CPU外部连接光电隔离电路及作用

为了防止强电干扰以及他干扰信号通过I/O控制电路进入计算机影响其工作,通常的办法是首先采用滤波吸收,抑制干扰信号的产生,然后采用光电隔离的办法,使微机与强电部件不共地。阻断干扰信号的传导,光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换元件组成。作用:1)可将输入与输出央两部分电路的地线分开,各自使用一套电源供电。2)可以进行电平转换3)提高驱动能力

12。PLC可编程逻辑控制器P172

13。检测传感器的分类与基本要求

传感器是将被检测对象的各种物理变化量变为电信号的一种变换器

传感器按输出性能分为:开关型,模拟型,数字型

14。校准:用户在使用前或在使用过程中或搁置一段时间后再使用时必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正。以保证其测量精度这个测的过程就是校准

第五章

机电一体化系统操作过程的控制目的有两个,其一些根据操作条件的变化制定最佳操作方案,其二是对操作过程进行自动检测和自动控制,提高控制性能,实现规定的目的功能

第七章

P.I.D调节是指(P表示比例,I表示积分,D表示微分)

PID调节器控制作用三种基本形式:比例作用,积分作用,微分作用.

P调节缺点:存在误差,干扰较大,惯性也较大的系统不宜采用单纯的比例调节器。I调节:可以减少或消除误差,但积分调节反应慢。

PI调节:比例积分调节克服了单纯比例环节有调节误差的缺点又避免了积分环节反应慢的弱点,既改善系统的稳定性能又改善其动态性能。

PID调节:不但能改善系统稳定性能也能改善起动态性能,噪声大或响应快的系统不适用。

第八章

数控机电一体化改选考虑什么?

传统机床机电一体化的改造方法有两种:一是以微机为中心设计控制系统,另一种是采用标准的步进电机数字控制系统作为主要控制装置。

第五篇:《机电一体化技术》复习提纲

《机电一体化技术》复习提纲(2012.12)

第一章绪论

1、机电一体化系统的基本功能要素有哪些?功能各是什么?

2、机电一体化的相关技术有哪些?

第二章 机械系统设计

1、各种机械特性(摩擦、阻尼、惯量)对系统性能有何影响。

2、各级传动比的最佳分配原则,对机电一体化系统的机械系统的特殊要求。

第三章 传感器检测及其接口电路

1、传感器主要静态性能指标及定义。

2、转速传感器 磁电式:结构、原理 接近开关:直流三线式NPN及PNP型输出形式负载的接法

3、数字滤波定义及特点,常用数字滤波的原理。

4、常用非线性补偿方法及原理。

5、标度变换定义及表达式。

6、差动放大器特点、电路图及输出电压的表达式。

7、程控增益放大器功能、原理图及原理。

4、画电路图说明多个应变式称重传感器串并联连接方式、优缺点。

第四章 机电一体化系统的执行元件(控制电机)

1、 执行元件的分类。

2、 可控硅的主要用途,单向可控硅导通和关断的条件。

3、 单相半波可控硅整流电路、波形图及工作原理。

4、 直流伺服电机优点,H型驱动电路及原理,PWM调速控制电路、波形图及基本原理。

5、 步进电机三种通电方式及特点;步进电机按转子构成的分类;主要性能指标定义:步距角、最

高连续运转频率、矩-频特性。

6、 交流电机分类、交流感应电机的转速特性及恒转矩控制方法;交—直—交变频器基本组成及基

本原理;SPWM变频调速基本原理。

第五章 工业控制计算机及其接口技术

1、 常用工控机,对工业控制计算机系统的基本要求

2、 CPU与外设之间为什么要设置接口

3、 模拟量数据采集通道的常用结构形式、特点

4、 TTL数字逻辑定义、电路特点、系列;CMOS电路特点

5、 数据传输的三种I/O控制形式、特点

6、 异步串行通信速率的表示、字符帧格式及每一部分的作用,RS-485串行通信的特点

7、 数码管的动态及静态显示、原理。

第六章 系统抗干扰技术

1、形成干扰的条件、干扰的传播方式

2、常用的抗干扰方法。

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