【正文】 A 相磁極對(duì)齊，而后再將電脈沖通入B 相磁繞組，B 相磁極便產(chǎn)生磁通，這時(shí)轉(zhuǎn)子 2 4 兩個(gè)齒與 B 相磁極靠的最近，于是轉(zhuǎn)子便沿著逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過 30 度角，使轉(zhuǎn)子 2 4 兩個(gè)齒與定子 B 相磁極對(duì)齊。通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即 M=K*N（N 為電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，單拍是 K=1，雙拍時(shí) K=2）。沒有脈沖輸入時(shí) 3DK4 和3DD15 功率晶體管截止，繞組中無電流通過，電機(jī)不轉(zhuǎn)。有脈沖通過時(shí)，VTVTVTVT4 飽和導(dǎo)通，在 vt2 有截止到飽和期間，其集電極電流，迅速上升。8機(jī)電一體化技術(shù)第 4章參考答案試說明 CPU、MC 和 MCS 之關(guān)系。上述微處理機(jī)、微型計(jì)算機(jī)都是從硬件角度定義的，而計(jì)算機(jī)的使用離不開軟件支持。答:光電隔離電路主要 由光電耦合器的光電 轉(zhuǎn)換元件組成，如下 ，從上圖 a 可知，微機(jī)輸出的控 制信號(hào)經(jīng) 74LS04 非門 反相后，加到光電耦 合器 G 的發(fā)光二極管 正端。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸 入，如上圖 b所示。也就是說，若，則由 可以完全地恢復(fù) e（t）。將采樣信號(hào)經(jīng)量化后成為數(shù)字信號(hào) 的過程是一個(gè)近似過程，稱量化過程。ab55 簡(jiǎn)述多輸入多輸出系統(tǒng)的靜力學(xué)方程。答：首先利用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方法將軌跡｛x(t),y(t)｝變換成為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)φ1(t)、φ2(t)，然后從φ1和φ2導(dǎo)出計(jì)算關(guān)節(jié)力矩 TT2的計(jì)算公式。13機(jī)電一體化技術(shù)第 7章參考答案73 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的典型負(fù)載有哪些？說明以下公式的含義：2 1 1 m n j k i cq i j i i k k v J m J答：典型負(fù)載是指慣性負(fù)載、外力負(fù)載、彈性負(fù)載、摩擦負(fù)載（滑動(dòng)摩擦負(fù)載、粘性摩擦 負(fù)載、滾動(dòng)摩擦負(fù)載等）。設(shè)上述系統(tǒng)在時(shí)間 t 內(nèi)克服負(fù)載所作的功德總和為： 1 1 m n i i j j i j，同 理，執(zhí) 行 元 件 輸 出 軸 在 時(shí) 間 t 內(nèi) 的 轉(zhuǎn) 角 為k k 則，執(zhí)行元件所作的功為 k K eq k，由 1 / / m n k eq i i k j j k i j，或 1 1 / / 2 m n k eq i i k j j k i j T Fv n T n n74 設(shè)有一工作臺(tái) x 軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知參數(shù)為下表中所列，已知 mA=400 ㎏，Ph=5mm,Fl 水平=800N，F(xiàn)l 垂直=600N，工作臺(tái)與導(dǎo)軌間為滑動(dòng)摩擦，其摩 擦系數(shù)為 ，試求轉(zhuǎn)換到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效轉(zhuǎn)矩。n3=360。ns=180。j1=.01。j11=.024。v1=ns*ph*.001。fiz=fs+(fc+ma*)*。該圖的傳遞函數(shù)為 15G（s）= ===式中：K=(1)用滾珠絲杠傳動(dòng)工作臺(tái)的伺服進(jìn)給系統(tǒng)（2）系統(tǒng)框圖前置放大器增益；功率放大器增益；直流伺服電機(jī)增益；速度反饋增益；直流伺服電機(jī)時(shí)間常數(shù)；減速比；位置檢測(cè)傳感器增益；（s）輸入電壓的拉氏變換；絲杠輸出轉(zhuǎn)角的拉氏變換當(dāng)系統(tǒng)受到外擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩 時(shí)，圖（2）就變?yōu)閳D（3）。（2）積分（I）調(diào)節(jié)積分調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)圖如圖(b)，其傳遞函數(shù)為Gc(s)=1/（Tis）式中 Ti=RC。這種循環(huán)既克服了單純比例環(huán)節(jié)有調(diào)節(jié)誤差的缺點(diǎn)，又避免了積分環(huán)節(jié)響應(yīng)慢的弱17點(diǎn)，既能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能能，又能改善其動(dòng)態(tài)性能。但是，由于它含有微分作用，在噪聲比較大或要求響應(yīng)快的系統(tǒng)中不宜采用；PID 調(diào)節(jié)器能使閉環(huán)系統(tǒng)更加 穩(wěn)定，其動(dòng)態(tài)性能也比用 PI調(diào)節(jié)器時(shí)好。它的目的是提高系統(tǒng)的附加價(jià)值。滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。傳動(dòng)比的最佳分配原則：重量最輕原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則。10常見的導(dǎo)軌截面形狀有：三角形、矩形、燕尾形、圓形。13在額定輸出功率相同的條件下，交流伺服電動(dòng)機(jī)的比功率最高，直流伺服電動(dòng)機(jī)次之，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最低。？答：（1）同步帶的承載繩疲勞拉斷（2）同步帶的打滑和跳齒（3）同步帶齒的磨損。2)工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；3)不需潤(rùn)滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護(hù)保養(yǎng)方便；4)中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高?？刂朴眯D(zhuǎn)電機(jī)按工作原理分：（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型：同步電動(dòng)機(jī)（永磁）、步進(jìn)電機(jī)（永磁）；（2）旋轉(zhuǎn)電樞型：直流電動(dòng)機(jī)（永磁）、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（按矢量控制等效模型）；DC伺服電機(jī)（永磁）：槽鐵心電樞型、無槽（平滑型）鐵心電樞型、電樞型—無槽（平滑）鐵心型與無鐵心型。應(yīng)用：音響和音像設(shè)備、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。AC伺服電機(jī)（感應(yīng)型（矢量控制））：對(duì)定于電流的激勵(lì)分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制；具有DC伺服電機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。由于VR型步進(jìn)電機(jī)的鐵心無極性，故不需要改變電流極性，因此多為單極性勵(lì)磁。永磁（PM）型：采用永久磁鐵，即使定子繞組斷電也能保持一定轉(zhuǎn)矩，故具有記憶能力，可用做定位驅(qū)動(dòng)?；旌希℉B）型：具有VR型步進(jìn)電機(jī)步距角小、響應(yīng)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，還具有PM型步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁功率小、效率高的優(yōu)點(diǎn)。勵(lì)磁時(shí)的靜止轉(zhuǎn)矩都比VR型步進(jìn)電機(jī)的大。雙相輪流通電方式，、單雙相輪流通電方式，三相六拍通電。驅(qū)動(dòng)電源是將變頻信號(hào)源（微機(jī)或數(shù)控裝置等）送來的脈沖信號(hào)及方向信號(hào)按要求的配電方式自動(dòng)地循環(huán)供給電動(dòng)機(jī)各相繞組，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。采用專用環(huán)形分配器器件，如CH主要用于對(duì)速度要求不高的小型步進(jìn)電機(jī)中。步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制方式有哪些？各有何特點(diǎn)？答：串行控制：在具有串行控制功能的單片機(jī)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電源中必須含有環(huán)形分配器。步進(jìn)電機(jī)升降速規(guī)律有哪些？各有何特點(diǎn)？答：按照直線規(guī)律升速；加速度為恒指，要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒值。缺點(diǎn)：反向器加工困難、裝配調(diào)整不方便。（2）插管式；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造；但徑向尺寸較大，彎管端部用做擋珠器比較容易磨損。（3）雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式D；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。滾珠絲杠副的支承方式有幾種？各有何特點(diǎn)？答：（1）單推單推式；軸向剛度較高，預(yù)拉伸安裝時(shí)，預(yù)緊力較大，但軸承壽命比雙推雙推式低；（2）雙推雙推式；軸向剛度較高，適合于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。滾珠絲杠的公稱直徑應(yīng)根據(jù)什么選擇？基本導(dǎo)程應(yīng)根據(jù)什么選??？答：公稱直徑d0應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選擇。在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的傳動(dòng)系統(tǒng)中，常采用什么方式選擇最佳傳動(dòng)比？ 答：采用使負(fù)載加速度最大的方法。1）周向彈簧式；受到周向圓弧槽及彈簧尺寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置而不適用于功率驅(qū)動(dòng)裝置?；瑒?dòng)導(dǎo)軌的截面形狀有哪些?各有何特點(diǎn)？導(dǎo)軌間隙的調(diào)整方法有哪些？各適合何種場(chǎng)合？答：(1)三角形（分對(duì)稱、不對(duì)稱兩類）；導(dǎo)向精度較高。適用于運(yùn)動(dòng)速度不高、受力不大、高度尺寸受到限制的場(chǎng)合。斜鑲條應(yīng)用較廣。簡(jiǎn)述卸荷導(dǎo)軌的工作原理。滾動(dòng)導(dǎo)軌副有哪些特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合？滾動(dòng)導(dǎo)軌副的預(yù)緊方式？答：優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)?。ā?，運(yùn)動(dòng)靈活；動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而啟動(dòng)阻力小，而不易產(chǎn)生爬行；3可以預(yù)緊，剛度高；壽命長(zhǎng)；精度高；潤(rùn)滑方便，可以采用脂潤(rùn)滑，一次填裝，長(zhǎng)期使用；由專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購(gòu)選用。適用于行程短的場(chǎng)合；（2）滾動(dòng)體循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌副；適合行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合；（3）滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌副；摩擦力矩小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、靈活，承載能力大，調(diào)節(jié)方便，導(dǎo)軌面積小，加工工藝性好，能長(zhǎng)久地保持較高的精度?；瑒?dòng)摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：圓柱、圓錐、球面和滾針支承；滾動(dòng)摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：填入式滾珠支承和刀口支承。而對(duì)于完成主要作用的主軸軸系的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、熱變形及抗振性等得要求較高。1鑄造機(jī)座的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？答：必須保證其自身剛度、連接處剛度和局部剛度，同時(shí)要考慮安裝方式、材料選擇、結(jié)構(gòu)工藝性以及節(jié)省材料、降低成本和縮短生產(chǎn)周期的問題。（4）機(jī)座的結(jié)構(gòu)工藝性；保證剛度的情況下應(yīng)力求形狀簡(jiǎn)單；機(jī)座壁厚應(yīng)盡量均勻；鑄件要便于清砂；在同一側(cè)面的加工表面，應(yīng)處于同一平面上；必須有可靠的加工工藝基面。滾珠絲杠副組成；絲杠；螺母；滾珠；反向器（滾珠循環(huán)反向裝置）。目的是提高系統(tǒng)（產(chǎn)品）的附加價(jià)值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向短、小、輕、薄化方向發(fā)展，從而不斷滿足人們生活的多樣化和生產(chǎn)的省力化、自動(dòng)化需求。廣義的接口功能有兩種：一種是變換、調(diào)整；另一種是輸入/輸出。主功能：系統(tǒng)誤差、抗干擾能力、廢棄物輸出變換效率； 動(dòng)力功能：輸入能量、能源；控制功能：控制輸入/輸出接口個(gè)數(shù)、手動(dòng)操作； 構(gòu)造功能：尺寸、重量、強(qiáng)度； 計(jì)測(cè)功能：精度。第四篇：機(jī)電一體化課后答案機(jī)電一體化（第二版）課后答案第一章。、變異性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)有何異同？答：開發(fā)性設(shè)計(jì)是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理要求，設(shè)計(jì)出在質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的產(chǎn)品。、虛擬設(shè)計(jì)、快速響應(yīng)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)等的含義?？焖夙憫?yīng)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)工程的重要環(huán)節(jié)，快速響應(yīng)工程是企業(yè)面對(duì)瞬息萬變的市場(chǎng)環(huán)境，不斷迅速開發(fā)適應(yīng)市場(chǎng)的新系統(tǒng)，快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是有效開發(fā)和利用各種系統(tǒng)信息資源。第二章，其基本導(dǎo)程λ0=6mm、一端的齒輪齒數(shù)為100、另一端的齒輪齒數(shù)為98，當(dāng)其一端的外齒輪相對(duì)另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個(gè)齒時(shí)，試問：兩個(gè)螺母之間相對(duì)移動(dòng)了多大距離？答：Z1=100，Z2=98，ΔS=（2/Z1）*λ0=*6mm=？輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是什么？答：（1）各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則是：①重量最輕原則②輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則③等小傳動(dòng)慣量最小原則（2）輸出軸傳動(dòng)誤差最小原則是：為提高機(jī)電一體化系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)的精度，各級(jí)傳動(dòng)比影按先小后大的原則分配，一邊降低齒輪的加工誤差、安裝誤差及回轉(zhuǎn)誤差對(duì)輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。答：根據(jù)公式：iHr=Zr/(zrzg)可知：當(dāng)iHr=100時(shí)，Zg=99，當(dāng)iHr=100時(shí)，Zg=101；故該諧波減速器的鋼輪齒數(shù)為101，柔輪輸出軸方向與波發(fā)生器輸入軸轉(zhuǎn)向相反。常用的導(dǎo)軌副種類很多，按其接觸面積的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等；按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。電機(jī)的換向是通過橋式電路來實(shí)現(xiàn)的，它是由四個(gè)大功率的晶體管組成，通過在不同晶體管的基極加正負(fù)脈沖從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。設(shè)此時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)檎?；反之，則為負(fù)。通常等于相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即 M=K*N（N 為電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，單拍是 K=1，雙拍時(shí) K=2）。417 試說明光電耦合器的光電隔離原理。這時(shí)光敏晶體管截止，輸出信號(hào)幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓，當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，法官二極管導(dǎo)通并發(fā)光，光敏晶體管接收發(fā)光二極管發(fā)出的光而導(dǎo)通，于是輸出端的電平幾乎等于零。選用傳感器時(shí)，要特別注意不同系列產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境、使用條件和維護(hù)要求。答：線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)定義為：在零初始值下，系統(tǒng)輸出量拉氏變換與輸入量拉氏變換之比。55 用所學(xué)機(jī)械控制工程基礎(chǔ)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)元、部件的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析。輸入為力Fx(t)時(shí)，其響應(yīng)為Fy(t)或y(t)=f(x(t))，系統(tǒng)負(fù)載質(zhì)量和慣量不同，其響應(yīng)快慢也不同。答：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系，確定機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)，假定刀具相對(duì)工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。X坐標(biāo)是水平的，它平行于工件的裝夾面。65 了解數(shù)控編程的輔助功能M指令代碼和數(shù)控G指令代碼。手工編程是指從分析零件圖、制訂工藝規(guī)程、計(jì)算刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、編寫零件加工程序單、制作程序介質(zhì)直到程序效應(yīng)，整個(gè)過程主要由人工來完成，這種人工制備零件加工程序的方法稱手工編程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過齒隙后，主動(dòng)輪于從動(dòng)輪產(chǎn)生沖擊接觸，此時(shí)誤差角大于無齒輪加你時(shí)的誤差角，因此從動(dòng)輪以較高的加速度轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，閉環(huán)之內(nèi)動(dòng)力傳動(dòng)鏈中的間隙會(huì)影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第五篇：機(jī)電一體化習(xí)題答案第一章？各國(guó)的主要觀點(diǎn)有哪些？(P1~3)答：機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，在高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗意義上實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)以計(jì)算機(jī)為控制中 心，在設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)機(jī)械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個(gè)裝置在計(jì)算機(jī)控制下具有一定的智能性?，F(xiàn)代的機(jī)電一體化產(chǎn)品甚至還包含了光、聲、化學(xué)、生物等技術(shù)等應(yīng)用。答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，一直要堅(jiān)持貫徹機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)思維方法，要從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個(gè)組成要素間的有機(jī)聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方法，并用自動(dòng)控制理論的相關(guān)手段，進(jìn)行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。狹義的概念指的是將客觀需求轉(zhuǎn)化為滿足該需求的技術(shù)系統(tǒng)的活動(dòng)，各種產(chǎn)品包括機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)即屬此類?？砂此芯拷鉀Q的問題性質(zhì)分為總體問題和個(gè)別性能問題兩大類：(1)設(shè)計(jì)方法學(xué)(2)價(jià)值工程設(shè)計(jì)(3)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)（4)綠色設(shè)計(jì)(5)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(6)并行工程設(shè)計(jì)(7)虛擬設(shè)計(jì)(8)反求工程設(shè)計(jì)(9)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其發(fā)展(10)創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)2．研究產(chǎn)品性能的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法(1)工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)造型設(shè)計(jì)(2)模塊化設(shè)計(jì)(3)相似性設(shè)計(jì)(4)摩擦學(xué)設(shè)計(jì)(5)三次設(shè)計(jì)(6)人機(jī)工程設(shè)計(jì)(7)智能設(shè)計(jì)(8)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(9)可靠性設(shè)計(jì)(10)有限元法(11)機(jī)械疲勞設(shè)計(jì)？（P13）功能視圖、結(jié)構(gòu)視圖、控制視圖和信息視圖第二章？什么是技術(shù)過程？什么是作業(yè)對(duì)象？(P27)例如，為了得到某種復(fù)雜形狀的金屬零件，可通過編程在加工中心上對(duì)坯料進(jìn)行加工。3)明確實(shí)現(xiàn)技術(shù)過程的環(huán)境和約束條件。第三章？（P78）宏觀地看，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致有以下三方面內(nèi)容:(1)功能設(shè)計(jì) 以各種具體的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能要求。各種設(shè)備對(duì)導(dǎo)軌副的平面度，垂直度及等高、等距的要求都有相應(yīng)的規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)可以參照。(3)剛度 為了保證足夠的剛度，應(yīng)選用最合適的導(dǎo)軌類型