机电一体化考试参考_机电一体化考试答案
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一
1机电一体化的五大组成要素:机械本体 动力与驱动部分 传感检测部分 执行机构 控制与信息处理单元
2机械固有的参数:转动惯性(越小越好)摩擦（静摩擦尽可能小，动摩擦尽可能小的正斜率）阻尼（阻尼比在0.4-0.8之间）
3传动比的设计原则：等效转动惯量最小原则导向装置 执行装置
5电感测位移主要测：直线位移传感器主要用于测：位移 速度 压力 转矩 加速度主要有 敏感元件 转换原件基本转换电路组成6传感器的性能参数：精度 分辨力 线性度 迟滞 稳定性
7工控机包含：单片机 可编程序控制器 工业控制计算机
8计算机控制系统分为：操作指导控制 控制系统 分布式控制系统 现场总线控制系统
9校正的方法：串联校正（比例校正比例—积分校正比例—微分校正比例—积分—微分校正）并联校正（前反馈校正 后反馈校正 硬校正 软校正）
10PLC的组成：CPU储存器 输入输出接口 电源 编程器 扩展接口
11PLCX内部继电器类型：输入继电器 输出继电器 辅助继电器 状态继电器 定时器 计数器 定时器
12步进电机的驱动方式：恒流轨波 单电源驱动 双电源驱动 常用的伺服电动机有：步进电动机 直流伺服电动机 交流伺服电动机。
13步进电机的通电方式：三项单拍 三项双拍 三项六拍
14干扰三要素：干扰源 传播途径 接受载体
传播途径： 辐射方式传播传导方式传播
耦合类型： 静电干扰 磁场耦合干扰 漏电耦合干扰 共阴抗干扰，电磁辐射干扰
干扰存在的形式：共模干扰 串模干扰 抗干扰措施：屏蔽 隔离 滤波 接地 软件抗干扰技术
15机电一体化的应用：数控机床 工业机器人
16工业机器人按构型分为：直角坐标系型 圆柱坐标系型 坐标系型 多关节型
17机电一体化设计的四个阶段：准备阶段 理论设计阶段 设计实施阶段 定型阶段 二
1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设备以及相关软件有机结合而构成系统的总称 2爬行： 在滑动摩擦副中从动件在匀速驱动和一定摩擦条件下产生的周期性时停时走或时慢时快的运动现象
3空回：当螺旋机构中存在间隙，若螺杆的转动方向改变，螺母不能立即产生反向运动，只有螺杆转动某一角度后才能使螺母开始反向运动，这种现象就为空回
4滚动化:就是把丝杠和导轨的滑动摩擦变成滚动摩擦
5无隙化：就是消除机械传动中的间隙，使传动没有间隙 6压电效应：某些物质当受到外压力作用时内部出现极化现象，使其表面出现电荷形成电场，当外力撤消时物质恢复原来状态
7霍尔效应：当电流垂直于外磁场通过导体时在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间出现电势差，这种现象就是霍尔效应 8涡流效应：电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流且成闭合回路，类似于水涡流形状，称为电涡流。
9电机矩频特性：步进电机运行时输出转矩与输入脉冲频率的关系 10步距角：步进电机绕组每次通断电使转子转过的角度
11迟滞：传感器正向特性和反向特性的不一致性
12失步：是漏掉了脉冲没有运动到指定的位置
13干扰：指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素 14.传感器：指以一定的精确度将被测量（位移、加速度、转速）转换位与之有确定对应关系且易于精确处理和测量的某种物理量（电量）的测量部件或装置
1间隙对系统有哪些影响？应如何清除？答：间隙可以使机械传动系统产生回程误差，影响系统伺服精度、稳定性和自动变向功能，有齿轮传动得齿侧间隙、丝杠螺母的传动间隙等。齿动传动齿侧间隙的消除：1.刚性消除法（采用偏小轴套消除机构等）2.柔性消除法（如采用双齿轮错齿消除机构等）丝杆螺母间隙的调整：如采用双螺母机构、垫片式调隙机构等
2传感器组成功能：1.敏感元件：直接感受被测量，并输出于被测量成确定关系的物理量2.转换元件：将敏感元件的输出物理量转换为电路参量 3.基本转换电路：将上述电路参量输入基本转换电路，并转化为电量输出PLC编程元件、功能、指令及功能编程方法
答：输入继电器（X）：端子从外部开关接收信号并输入内部辅助继电器（M）：只供内部编程使用输出继电器（Y）定时器（T）：根据时钟脉冲的累积形式，当时间达到预值时触头动作 计数器（C）数据寄存器（D）状态继电器（S）
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编程方法：经验法、转化法、步进法 4机电一体化的运用，工业机器人的特点？
答：机器人：是集机械、电子、控制、计算机等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备计算机集成制造系统：是随着计算机辅助设计制造的发展而产生的，是集多种高新技术于一体的现代化制造技术数控机床：是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备特点：通用性（可以按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作的各种任务 柔性：可以用于多品种、变批量的生产
5为什么要进行线性化处理？线性化处理方法？
答：机电一体化检测系统中总希望传感器与检测电路的输出和输入呈线性关系使测量对象在整个范围内灵敏度一致，但是很多元件具有不同程度的非线性特性，是较大范围的动态检测存在很大误差，因此要进行线性化处理常
用方法：计算法、查表法和插值法等
6机电一体化中机和电是怎么融合的？关键技术有哪些？答：机电一体化是机械学和电子学两个学科的综合，但事实上不是两者之间简单的叠加二十将机械学，电子学，控制论，计算机科学等融合在一起的一门综合性学科。
关键技术：机械技术，传感检测技术，信息处理技术，自动控制技术，伺服驱动技术，系统总体技术六大关键技术。7步进电机工作原理？
步进电机是将电脉冲信号转化为角位移的电气元件是利用定干扰组通电励磁性产生磁转矩而实现转动的A相绕组通电则转于上下两对齿被磁场吸引，转干停在A相位置A相绕组继电B相绕组通电则磁极A磁场消失，B产生磁场，将离它最近的的两个齿吸引过来停在B相位置，这是转子逆时针转动按此类推依次按A—B—C—A轮流通电，则转子就实现逆时针旋转。
8干扰三要素？抗干扰措施？提高抗干扰方法？
干扰三要素 干扰源 传播途径 接受载体
干扰存在的形式 共模干扰 串模干扰 抗干扰措施 屏蔽 隔离 滤波 接地 软件抗干扰技术
提高系统抗干扰措施包括逻辑设计力求简单，硬件自检测和软件自恢复的设计从安装和工艺等方面采取措施消除干扰。
9何为莫尔原理？光栅传感器是如何利用莫尔原理的？
答莫尔条纹的成因是有主光栅和指示光栅的遮光和透光效应形成的，主光栅用于满足测量范围及精度，指示光栅用于拾取信号。将主光栅与指示光栅的刻划面相向叠合并且使两者栅线有很小的交角。光栅传感器的光电转换系统由光源、聚焦镜、光栅尺、指示光栅和光敏元件组成，当两块光栅作相对运动时，光敏元件上的光强随莫尔条纹移动而变化，因此光敏元件会将莫尔条纹的变化转化为电流或电压的变化 10.伺服系统的组成部分及功能？（1）.控制器：根据输入信号和反馈信号决定控制策略（2）.功率放大器：将控制器发出的控制信号进行改大并用来驱动执行机构完成某种操作（3）执行装置：根据控制信号的要求将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控制对象（4）被控制对象：被控制的机构或装置，是直接完成系统目的的主件（5）检测反馈装置：能够对被控制量进行测量，实现反馈控制。论述题：常用的传感器及其功能？（1）位移监测：差动变压器式传感器，光栅传感器，感应同步器，光电编码器（2）转速检测：直流测速机，光电式转速传感器，霍尔式转速传感器（3）力检测：电阻应变式力传感器，电阻应变式压力传感器，压阻式压力传感器（4）加速度检测：应变式加速度传感器，压电式加速度传感器（5）位置检测：接触式位置传感器，接近式位置传感器。
