四川大学机电一体化期末总结_四川大学机电一体化

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题型：

一、填空

二、判断改错

三、简答

四、计算 第一章

一、机电一体化技术主要特征：

1、整体结构最优化

2、系统控制智能化

3、操作柔性化

二、机电一体化系统所面临的共性关键技术：

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

三、机电一体化五大基本要素：

动力、传动机构、执行器、计算机、传感器

第二章

一、转动惯量的转化（计算题）

机械设计在不影响系统刚度的条件下，尽量减小转动惯量。

二、系统固有频率Wn=根号下（刚度/转动惯量）三、一般0.4

四、闭环之内传递力的齿轮间隙，对系统静态精度无影响。

五、精度设计，主要原理与原则：

1、阿贝尔误差原理：在长度测量时，被测尺寸与标准尺寸必须处在测量方向的同一条直线上，或者两者彼此处于对方延长线上。

2、运动学设计原理

3、平均效应原理

4、变形最小原则

主轴箱的热变形误差是影响加工精度的主要因素之一。

5、基面统一原则

设计基面，工艺基面，测量基面，装配基面

6、误差最小和放大原理（速比原理）

7、误差配合原理

六、影响机械传动链力学性能的主要因素：

1、负载的变化

2、惯性的大小

3、固有频率的高低

4、摩擦、间隙、温升、润滑等因素 机电一体化系统中的机械传动装置不仅仅是转矩和转速的变速器，已成为伺服系统组成部分。

七、根据负载特性和工作条件，最佳传动比选择方案如下：

1、负载峰值力矩最小

2、负载均方根力矩最小

3、转矩储备最大

4、负载角加速度最大

八、总传动比分配

1、最小等效转动惯量原则

2、质量最小原则

3、输出轴转角误差最小原则

为提高齿轮系传动精度，输入端到输出端各级传动比按“前小后大”次序分配。

九、滚珠循环方式：内循环（固定式、活动式）；外循环

十、滚珠丝杠福支撑方式

1、单支撑形式：

1)双向推力固定 2)轴向游动简支 3)单向推力 4)自由端

2、两端支撑

1）两端固定（双推-双推）

2）一端固定一端游动（双推-简支）3）两端均为单向推力（单推-单推）4）一端固定一端自由（双推-自由）

十一、轴系设计基本要求

1、回转精度

2、静刚度

3、动态特性

4、热特性

轴系主要热特性参数：热源强度、温升、工作部位的热位移

十二、改善轴系热特性的措施

1、减少热量（减少热源）

2、加强散热

3、热位移补偿

4、减小热位移结构设计

十三、密珠轴承高精度的特点

1、接触型面为简单型面，工艺性好，圆度或平面度可保持在0.5μm之下。

2、利用配磨内圆滚道尺寸配研钢球等方法，易保证合理的过盈量。

3、利用平均效应原理，使密珠轴承的回转精度达到0.1-0.5μm的高水平，因此广泛的应用于高精度机械和仪器中。

第三章

一、开环步进电机控制框图

指令脉冲、环形分配器、功率驱动器、步进电机、负载、输出

二、步距角

α=360°/PZK P-定子相数 Z-转子齿数 K=m/P-通电系数，通电拍数比相数

三、步进电机的控制驱动系统由 环形分配器和功率放大器 组成。

四、执行部件的位移量L控制：

L=ϕti/360 ϕ=N·α t-丝杠螺距

五、步进电机伺服系统中，用输入脉冲的数量、频率、方向控制执行部件的位移量、移动速度、移动方向。

六、直流电动机的机械特性方程式（转速、调速）：

n=n0-Kt·Tm 直流电动机的基本调速方式： 1）调节电阻、n=n0-Kt′•Tm 2）调节电枢电压（广泛使用）、n=n0′-Kt′·Tm 3）调节磁通量n=n0′-Kt′·Tm 直流电动机调速特性图P85

七、脉宽调制型（PWM）功率放大器基本原理：利用功率放大器件的开关作用，将直流电压转换成一定频率的方波电压，通过对方波脉冲宽度的控制，改变输出电压的平均值。

八、改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，实现调速运行，也称变频调速。第四章

一、传感器按测量转换形式：模拟式和数字式。

二、检测系统设计的一般步骤：

1、设计任务分析

2、系统方案选择

3、系统构成框图设计

4、设计与制造环节

5、总装调试与实验分析

6、系统运行及考核

三、检测系统中，常采用具有高共模抑制能力的差动放大器，抑制来自环境的干扰。第五章

一、计算机控制系统是一种离散控制系统。

二、计算机控制系统类型

1、操作指导

2、直接数字

3、监督

4、分布式

三、并行接口传输数字量和开关量。