【正文】 此從動輪以較高的加速度轉(zhuǎn)動。因此，閉環(huán)之內(nèi)動力傳動鏈中的間隙會影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第四篇：機電一體化課后小結(jié)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感與測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體之上的一種高新技術(shù)。：機械本體、動力源、檢測與傳感裝置、控制與信息處理裝置、執(zhí)行機構(gòu)。需要綜合應(yīng)用各項共性關(guān)鍵技術(shù)，必須考慮各種技術(shù)方案的等效性、互補性及可比性。：1）高精度；2）快速響應(yīng)；3）良好的穩(wěn)定性。：1）轉(zhuǎn)動慣量小，轉(zhuǎn)動慣量大會造成系統(tǒng)機械負載增大，系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢，靈敏度降低，系統(tǒng)固有頻率下降，產(chǎn)生諧振。，傳動精確度高，可做到零側(cè)隙無回差，強度大能承受重載，結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦力小和效率高等原因。：1）齒輪誤差的綜合；2）合理布置傳動鏈；3）最佳總傳動比的確定；4）各級傳動比的最佳分配原則：5）三種原則的選擇。耗費能量為滑動絲杠1/3；②運動具有可逆性；③系統(tǒng)剛度好；④傳動精度高；⑤使用壽命長；⑥不能自鎖。2）按滾珠的循環(huán)方式分類：內(nèi)循環(huán) 和外循環(huán)2種。：滾珠絲杠副既對本身單一方向的傳動精度有要求，又對其軸向間隙有嚴格要求，以保證其反向傳動精度。利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳遞運動和動力。，即具有內(nèi)齒的剛輪、具有外齒的柔輪和波發(fā)生器。誤差均化齒側(cè)間隙??；可以向密封空間傳遞運動或動力；傳動平穩(wěn)，基本上無沖擊振動；傳動效率高，單級69％~96％；結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕。：1）主要用于兩個傳動件的軸線不在同一直線上或工作時彼此要求有相對運動的場合；2）可以彎曲地繞過各種障礙物，遠距離傳遞回轉(zhuǎn)運動；3）適合受連續(xù)沖擊，也適合高速、小扭矩的場合，其轉(zhuǎn)速可達20000r/min，；4）不適合低速大轉(zhuǎn)矩的傳動。：導(dǎo)軌主要由兩部分組成，在工作時一部分固定不動，稱為支撐導(dǎo)軌（或?qū)榆墸?，另一部分相對支撐?dǎo)軌作直線或回轉(zhuǎn)運動，稱為動導(dǎo)軌（或滑座）；1）滑動導(dǎo)軌；2）滾動導(dǎo)軌。：1）專用性；2）低速性；3）高性能價格比。；鍵名和鍵值的確定。，7只顯示字段、1只顯示小數(shù)點，有時也稱為七段式數(shù)碼顯示器。：1）靜態(tài)顯示：即每一位LED數(shù)碼管上的顯示都是穩(wěn)定地持續(xù)顯示，顯示內(nèi)容無閃動；2）動態(tài)顯示：即所有位LED數(shù)碼管共用一個段選碼接口，并分別配置自己的位選線，各位LED數(shù)碼管在位選接口的控制下輪流使用段選碼接口并顯示自己的字符，在任一時刻都是只有一位LED數(shù)碼管在亮，但由于人眼的視覺暫留效應(yīng)，看上去好象所有LED數(shù)碼管在同時顯示。：即A/D轉(zhuǎn)換器能夠提供的數(shù)字量的多少。在晶閘管的陽極加上正向電壓，同時在控制極加上正向電壓。：從被觸發(fā)導(dǎo)通的瞬間開始到電壓為零這段時間所對應(yīng)的電度角。，當在發(fā)光二極管二端加正向電壓時，發(fā)光二極管點亮，照射光敏晶體管使之導(dǎo)通，產(chǎn)生輸出信號。應(yīng)考慮光電藕合器的2個參數(shù)：電流傳輸比CTR與時間延遲。：根據(jù)使用要求合理選用傳感器，并設(shè)計或選用相應(yīng)的信號檢測與處理電路以構(gòu)成檢測系統(tǒng)，對檢測系統(tǒng)進行分析與調(diào)試，使之在機電一體化產(chǎn)品中實現(xiàn)預(yù)期的計測功能。，分為模擬和數(shù)字運算電路2種。：CD4051八選一模擬開關(guān)主要由8路CMOS開關(guān)、譯碼電路和電平轉(zhuǎn)換電路3部分組成。實現(xiàn)這一功能的電路稱采樣／保持電路。，概括起來有計算法和查表法2大類。這類誤差屬于系統(tǒng)誤差，當誤差較大時會對系統(tǒng)的精度產(chǎn)生很大影響，所以必須對它們進行補償，常用軟件方法進行補償。：比較元件、調(diào)節(jié)元件、執(zhí)行元件、被控對象、測量反饋元件。：1）慣性小，動力大；2）體積小、質(zhì)量輕；3）便于計算機控制；4）成本低、可靠性好、便于安裝和維修。，m相步進電動機可采用單相通電、雙相通電或單雙相輪流通電方式。：指步進電動機每拍轉(zhuǎn)過的角度。：步進電動機通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)。：①電樞電壓控制；② 勵磁磁場控制。：①必須輸入一定頻率的脈沖信號；②將輸入脈沖信號按照一定的順序分配到各相繞組；③分配到各相繞組的脈沖信號必須具有一定驅(qū)動功率。（PWM）。：當伺服系統(tǒng)負載不大，精度要求不高時，采用開環(huán)控制，當負載較大或精度要求較高時，采用閉環(huán)或半閉環(huán)。：先考慮穩(wěn)定性要求，再滿足快速響應(yīng)性及精度要求。直流測速發(fā)電機的輸出信號是與輸入軸的轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓信號，信號幅度大，信號調(diào)理電路簡單。因此，可同時測量轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。p 功耗：TTL門電路的空載功耗與CMOS門的靜態(tài)功耗相比，是較大的，約為數(shù)十毫瓦（mw）而后者僅約為幾十納（109）瓦；在輸出電位發(fā)生跳變時（由低到高或由高到低），TTL和CMOS門電路都會產(chǎn)生數(shù)值較大的尖峰電流，引起較大的動態(tài)功耗。（2）響應(yīng)特性：實際傳感器的響應(yīng)總有一定延遲，但延遲時間愈短愈好?？紤]被測量的變化范圍，例如變間隙型電容、電感傳感器。非精確度越高越好。第五篇：機電一體化課后考試題答案1試說明較為人們所接受的“機電一體化”的含義。結(jié)合(融合)法：它是將各組成要素有機結(jié)合為一體構(gòu)成專用或通用的功能部件(子系統(tǒng))，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分。適應(yīng)性設(shè)計：它是在設(shè)計方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸使之適應(yīng)于量的方面有所變更的要求。9 機電一體化系統(tǒng)傳動機構(gòu)的作用是什么？使執(zhí)行元件與負載之間在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方面達到合理（最佳）的匹配。1，一端雙軸承固定，另一端懸臂，多用于短行程以及垂直傳動2，一端雙軸承固定，另一端單軸承支承（軸向可滑動，彌補熱脹冷縮和安裝誤差），結(jié)構(gòu)簡單，缺點是單軸承端支承剛性差一些。減速比分別為：i1=i2=i3=3，則i=△：△φmax=△φ1/i+(△φ2+△φ3)/(i2i3)+(△φ4+△φ5)/ 3+△φ6=+++=(弧度/sec)26對滾動導(dǎo)軌副的基本要求1)導(dǎo)向精度2)耐磨性 3)剛度4)工藝性 27試論述機電一體化的發(fā)展趨勢。適應(yīng)性設(shè)計是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對現(xiàn)有產(chǎn)品進行部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機械結(jié)構(gòu)，或為了進行微電子控制對機械結(jié)構(gòu)進行局部適應(yīng)性設(shè)計，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價值。只適合行程較小的場合②絲杠轉(zhuǎn)動、螺母移動。④絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動并移動。傳動精度高、不易磨損、使用壽命長。34滾珠絲杠副的組成及特點有哪些？答：由絲杠、螺母、滾珠、反向器組成。③螺母移動、絲杠移動。32絲杠螺母機構(gòu)的傳動形式及其特點是什么？答：①螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動并移動。28機電一體化系統(tǒng)對傳動機構(gòu)的基本要求是什么？答：傳動間隙小、精度高、低摩擦、體積小、重量輕、運動平穩(wěn)、響應(yīng)速度快、傳動轉(zhuǎn)矩大、高諧振頻率以及與伺服電機等其他環(huán)節(jié)的動態(tài)性能相匹配等要求的傳動部件。4，一端雙軸承固定，另一端雙軸承支承（軸向由圓螺母及碟簧預(yù)緊預(yù)拉伸），結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，軸向剛性好一些，高速旋轉(zhuǎn)不易甩動，特別用于水平布置，尤其雙向負載大且跨距大時候用。13絲杠螺母副的組成要素有哪些？滾珠絲杠螺母機構(gòu)由反向器(滾珠循環(huán)反向裝置)螺母絲杠3和滾珠4等四部分組成。為達到上述要求，主要從以下幾方面采取措施：1)采用低摩擦阻力的傳動部件和導(dǎo)向支承部件； 2)縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度；3)選用最佳傳動比，以達到提高系統(tǒng)分辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量，盡可能提高加速能力。6開發(fā)性設(shè)計、變異性設(shè)計、適應(yīng)性設(shè)計有何異同？開發(fā)性設(shè)計：它是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計原理和要求，設(shè)計出在質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的產(chǎn)品或系統(tǒng)。4工業(yè)三大要素指的是什么？物質(zhì)、能量和信息5什么是機電互補法、融合法、組合法？機電互補法又稱取代法。例如：研究超精密度切削機床運動部件的定位精度，主軸回轉(zhuǎn)誤差，振動及熱變形。例如：電阻應(yīng)變式傳感器，濕度影響絕緣性；溫度會產(chǎn)生零漂。傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)，是保證測量精確度的前提。傳感器的選擇：（1）靈敏度：高靈敏度意味著被測量稍有微小變化時，傳感器就有較大輸出，外界干擾信號容易混入，并被放大裝置放大。噪聲容限很大。（2）光電編碼器（增量式）主要由旋轉(zhuǎn)孔盤和光電器件組成，具有體積小、使用方便、測量精度高等特點，常與直流電機配合使用構(gòu)成脈寬調(diào)速系統(tǒng)。問：直流測速發(fā)電機和光電編碼器做轉(zhuǎn)速測量時各有何特點？ 答：（1）直流測速發(fā)電機由永久磁鐵與感應(yīng)線圈組成，用電樞獲取速度信號。：①都要對系統(tǒng)輸出進行實時檢測和反饋，即都有反饋環(huán)節(jié)；②都是根據(jù)偏差對系統(tǒng)實施控制。②開關(guān)功率放大器：其作用是對電壓脈寬變換器輸出的信號US進行放大，輸出具有足夠功率的信號UP，以驅(qū)動直流伺服電動機。，通過接口和功放電路驅(qū)動直流伺服電動機。：①功放電路、②直流伺服電動機內(nèi)部的摩擦對調(diào)速特性的影響、③負載變化對調(diào)節(jié)特性的影響。：永磁式、他勵式。：通過改變繞組的通斷電頻率，即輸入脈沖頻率，則可改變步進電動機的轉(zhuǎn)速。：每拍中只有一相繞組通電。，齒距為360o/40=9o，若三相三拍，當轉(zhuǎn)子齒與A相定子齒對齊時，轉(zhuǎn)子齒與B相定子齒相差1/3齒距，即3o，與C相定子齒相差2/3齒距，即6o。可以按照輸入的脈沖指令一步步地旋轉(zhuǎn)，即可將輸入的指令信號轉(zhuǎn)換成響應(yīng)的角位移。：穩(wěn)定性、精度和快速響應(yīng)性。采用這種方法進行非線性補償時，首先需根據(jù)傳感器的標定數(shù)據(jù)建立插值多項式，這是問題的關(guān)鍵。，由于傳感器、測量電路和放大電路等不可避免地存在溫度漂移和時間漂移，這樣就引起了零位誤差和增益誤差。／保持電路：由于采樣信號f*(t)在函數(shù)軸上仍是連續(xù)變化的模擬量，需用A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。，并對檢測系統(tǒng)的非線性、零位誤差和增益誤差等進行補償和修正。：設(shè)計任務(wù)分析；系統(tǒng)方案選擇；系統(tǒng)構(gòu)成框圖設(shè)計；環(huán)節(jié)設(shè)計與制造；總裝調(diào)試及實驗分析；系統(tǒng)運行及考核。傳感器及相應(yīng)的信號檢測與處理電路構(gòu)成機電一體化產(chǎn)品的檢測系統(tǒng)。②具有很強的抑制干擾能力。與晶閘管相比，功率晶體管有如下特點：a）不僅可以工作在開關(guān)狀態(tài)，也可工作在模擬狀態(tài)；b）開關(guān)速度遠大于晶閘管；c）控制比晶閘管容易；d）價格高于晶閘管。使流過晶閘管的電流小于保持晶閘管導(dǎo)通所需的電流即維持電流時，晶閘管關(guān)斷。（SCR）有4層半導(dǎo)體、3個PN結(jié)、3個電極組成；主要內(nèi)容：導(dǎo)通條件、截止條件、控制角、導(dǎo)通角。，要求能將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，輸入給控制機，這一工作通常采用A／D轉(zhuǎn)換器完成。：為了得到某個“顯示字符”，就必須讓七段數(shù)碼管有的亮，有的不亮，即為其a~dp各引腳提供相應(yīng)的電平，將a上的電平狀態(tài)做為最低位，dp上的電平狀態(tài)做為最高位，就得到一個8位二進制數(shù)，稱為相應(yīng)于該“顯示字符”的“段選碼”。：①首先確定有無鍵閉合；②去抖動；③判斷哪個鍵閉合。①靜態(tài)接口方法；②動態(tài)接口方法。（主要是控制微機）之間進行信息交換的接口。：①滾動導(dǎo)軌按滾動體形狀，分為滾珠、滾柱導(dǎo)軌等；②按導(dǎo)軌截面形狀分，有矩形和梯形2種；③按滾道溝槽形狀分，有單圓弧和雙圓弧2種。：機電一體化產(chǎn)品要求其機械系統(tǒng)的各運動機構(gòu)必須得到安全的支撐，并能準確地完成其特定方向的運動。工作時，相鄰兩層鋼絲中的一層趨于擰緊，另一層趨于擰松，以使各層鋼絲間趨于壓緊，傳遞轉(zhuǎn)矩。 ：傳動比大；單級諧波齒輪傳動50500，多級和復(fù)式80000以上；承載能力大。同步帶傳動缺點：安裝精度要求高、中心距要求嚴格，具有一定的蠕變性；制造工藝復(fù)雜，成本高。：雙推—自由式（一端固定，一端自由）；雙推—簡支式（一端固定，一端游動）；雙推—雙推式。②外循環(huán)：外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返回時，離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外做循環(huán)運動。：可從螺紋滾道的截面形狀、滾珠的循環(huán)方式和消除軸向間隙的調(diào)整方法進行區(qū)別。： ①傳動效率高。因此必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙，以保證機構(gòu)的雙向傳動精度。2）剛度大，剛度是使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力，設(shè)計時應(yīng)選用大剛度的機構(gòu)；3）阻尼合適，機械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時，系統(tǒng)中阻尼越大，最大振幅就越小，且衰減越快；但阻尼大會使系統(tǒng)增大穩(wěn)態(tài)誤差，降低精度。機械傳動系統(tǒng)的特性：轉(zhuǎn)動慣量小；剛度大；阻尼合適；摩擦??；間隙??；抗振性能好。，應(yīng)盡量以計算機為工具