名词解释
1、机电一体化:是在机械主功能、液压功能、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相关软件有机结合而构成系统的总称。
2、传感检测技术:它将所测得的各种参量如位移、位置、速度、加速度、力、温度、酸度和其他形式的信号等转换为统一规格的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式和动作幅度。
3、微机械系统:是一种全新的,必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域,相对传统的机械,它们的尺寸更小,甚至仅仅为几微米,其厚度更微小。
4、迟滞性:传感器在正(输入量增大)、反(输入量减小)行程中输出/输入特性曲线的不重合度。
5、伺服:在控制指令指挥下,控制驱动元件,使机械的运动部件按照指令的要求进行运动并具有良好的动
态性能。
6、机械本体:是系统所有功能元素的机械支撑结构,包括机身、框架、机械连接等。 8、灵敏度:传感器在静态条件下输出变化量对输入变化量的比值称灵敏度。 填空
1、机械系统的刚度对系统的主要影响表现为 轴向伸长 、 压缩 和 扭转 等方面。 2、两物体接触面间的摩擦力可分为 粘性摩擦力 、 库仑摩擦力 和 静摩擦力 。 3、传感器所感知、检测、转换和传递的信息表现形式为不同的 电 信号。 4、机电一体化系统常用的能源有 电力源 、 液压源 和 气压源 。 5、机械传动系统的性能与系统本身的 固有频率 和 阻尼比 有关。 6、常用的位移传感器有 电感传感器 、 电容传感器 、 感应同步器 。
8、机电一体化系统设计指标大体上应包括__技术指标_、性能指标、使用条件、_安全指标_。 9、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 转动惯量最小 原则。 10、采样/保持器在保持阶段相当于一个___模拟信号存储器 。
13、伺服系统的基本组成包括 控制器 、 功率放大器 、 执行机构 、 检测装置。 14、转动惯量大,会使系统的固有频率 下降 ,容易产生 谐振 。 16、接口的基本功能主要有__滤波_、放大、__模/数变换__。 简答
1、机电一体化系统中的控制与信息处理部分的作用是什么?
接收控制系统的控制信息和指令,完成要求的动作。它将传感器检测的信号,根据一定算法,对数据和信息进行存储、变换等处理,再通过接口向执行机构发出执行命令,以完成规定动作。
2、机电一体化系统中,传感测试部分的作用是什么 ?
把各种非电量信息转换成电信号。对转换后的电信号进行测试,并进行放大、运算、转换、记录、指示、显示等处理。
3、传感器的选用原则有哪些?
4、同步型交流伺服电动机和异步型交流伺服电动机原理及区别。
相同点:交流伺服电动机接于电源上的绕组称为励磁绕组90°,接控制电压上的绕组称为控制绕组f1、f2,伺服电动机转速将受到控制电压K1、K2的大小和相位的控制,以完成系统要求动作。
区别:同步型交流伺服电动机的伺服系统多用于机床进给传动控制、工业机器人关节传动和其他需要运动和位置控制的场合。异步型交流伺服电动机的伺服系统多用于机床主轴转速和其他调速系统。
5、为什么机电一体化系统中的测试过程往往要进行非线性补偿?试分析非线性补偿通常使用的几种方法的原理?
因为 很多检测元件如热敏电阻、光敏管、应变片等具有不同程度的非线性特性,这使较大范围的动态检测存在着很大的误差。所以……
用软件进行“线性化”处理,方法:计算法、查表法和插值法。 6、机电一体化的相关技术包括哪些?举例说明。
机械设计技术、计算机以信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、执行与驱动技术。 7、机电一体化的基本功能要素有哪些?
动力功能,控制功能,检测功能,变换、传递存储功能,构造功能。 9、什么是传感器静态特性,其主要技术指标是什么?
传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时,传感器的输入/输出关系称为传感器的静态特性。 主要技术指标:线性度,灵敏度,迟滞,重复性,分辨率和零漂。 10、试分析直流伺服电机的结构与工作原理。
直流伺服电动机主要由磁极电枢、电刷及换向片等三部分组成,当电枢绕组中通过直流电时,在定子磁场作用下就会产生带动负载旋转的电磁转矩,驱动转子转动,通过控制电枢绕组中电流的方向和大小,就可以控制直流伺服电动机的旋转方向和速度。 11、分析逐次逼近式AD转换器的工作原理。
逐次逼近式AD转换器中有一个逐次逼近寄存器SAR,其数字量是由它产生的。SAR使用对分搜索法产生数字量,以8位数字量为例,SAR首先产生8位数字量的一半,即8'b1000000,试探模拟量Vi的大小。若Vo>Vi,清除最高位;反之,则保留最高位。在最高位确认后,SAR又以对分搜索法确定次高位,即以7位数字量的一半8'by1000000(y由前面的过程已确认)试探模拟量Vi的大小。依此类推,直到确定了bit0为止,转换结束。
12说明工业PC机与普通信息处理计算机的主要区别是什么?
①丰富的过程输入/输出功能 ②实时性③高可靠性 ④环境适应性 ⑤丰富的应运软件 ⑥技术综合性 计算题:
1、一台三相反应式步进电动机,采用三相六拍分配方式,转子有40个齿,脉冲频率为1200Hz,求: 1)写出一个循环的通电程序; 2)步进电动机的步距角为多少? 3)步进电动机的转速为多少?
解:(1)通电程序A→AB→B→BC→C→CA →A→??
(2)步距角=齿距/拍数=1.5度 (θ=360/kmz,k=2,m=3,z=40) (3)转速n=300r/min n=60θf/360,θ=1.5,f=1200Hz
2、图示丝杠螺母驱动系统,已知工作台的质量w=200Kg,丝杠螺距t=5mm,丝杠长度L=0.8m,中径为d=30mm,
33材料密度为 ,齿轮齿数分别为z1=20,z2=45,模数m=2mm,齿宽b=20mm。试??7.8?10Kg/m求它们折算到电机轴上的总等效惯量J∑?
解(1)计算各传动件的转动惯量
齿轮的计算直径按分度圆直径计算,丝杠的计算直径取中径。
J?18md2???dl324,
JG?4?t??m???2??22Je?Jz1?1i2?Jz2?Js?JG??3.58?10kg?m综合题
已知某物料搬动机械手的结构如图所示,动作过程如图所示,要求机械手的操作方式分为手动方式和自动方式。机械手有升降、水平移动、手爪夹持等3个自由度,采用电磁阀控制的气缸驱动,PLC控制。要求写出物料搬动机械手设计和产品开发的详细工程路线。
解:系统设计的详细工程路线: (1)确定目标及技术规范: 机械手的用途:物料搬运。 工作方式:手动、自动方式。 主要技术参数:3自由度。 使用环境要求:生产线。
(2)可行性分析
收集资料、市场分析、可行性分析、技术经济性分析。
(3)总体方案设计
机械手总体结构方案设计,制定研制计划;开发经费概算;开发风险分析。 (4)总体方案的评审、评价 (5)理论分析阶段
机构运动学模型、作业空间分析;机构的力学计算;驱动元件的选择、动力计算;传感器选择、精度分析;建立控制模型、仿真分析。
(6)详细设计
包括系统总体设计,业务的划分;控制系统设计;程序设计;后备系统设计;设计说明书、使用说明书。 (7)详细设计方案评价
(8)试制样机
机械本体、动力驱动系统、供电系统、控制系统、传感器、检测系统。
(9)机械手样机的实验测试
调试控制系统、控制性能测试、功能测试、精度、工作空间测试、动态指标测试、作业试验。
(10)技术评价与审定
对样机及其性能进行综合评价,提供改进意见,对不满意的部分进行修改,直至样机合格后方可进入下一步骤。 (11)小批量生产。 (12)试销。
(13)正常生产。 (14)销售。
曾经相聚多少天,才知道离别多少年,虽然所有相聚终究要离别,缘分将我们围成圈,思念化作白杜鹃,依依不舍的离弃近万千,我们一定要再见,不管路途有多遥远,虽然前方有危险,也不管要多少时间,尽管月亮有多远,心里的牵挂有多远,远方的你是否一切都安全,明天因为有星期天,今天必须说再见,天下没有不散的席宴
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