【正文】 因為這種系統(tǒng)與步進電機驅(qū)動電源之間具有較少的連線將信號送入步進電機驅(qū)動電源的環(huán)形分配器。外循環(huán)：滾珠在循環(huán)反向時離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外坐循環(huán)運動。（4）彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式；能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，適合用于輕載場合。螺紋長度L1在允許的情況下要盡量短，一般取L1/d0小于30為宜。2）可調(diào)彈簧式；斜齒圓柱齒輪傳動消除斜齒輪傳動齒側(cè)隙的方法與上述錯齒調(diào)整法基本相同。（4）圓形導(dǎo)軌；制造方便但磨損后難以調(diào)整和補償間隙，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動的地方或者承受軸向載荷的場合。答：靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油或其氣體介質(zhì)通入導(dǎo)軌的運動件與導(dǎo)向支承之間，運動件浮在壓力油或氣體薄膜之上，與導(dǎo)向支承件脫離接觸，致使摩擦阻力（力矩）大大降低。在精密機械設(shè)備和儀器中均有采用，如：精縮機、萬能工具顯微鏡、測長儀等。（1）旋轉(zhuǎn)精度；其大小取決于軸系各組成零件及支承部件的制造精度與裝配調(diào)整精度。（5）機座的材料選擇；應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)周期等要求選擇，常用的材料：鑄鐵和鋼、石材、陶瓷等。機電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成。機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計步驟。變異性設(shè)計是在設(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需求。綠色設(shè)計是從并行工程思想發(fā)展而出現(xiàn)的一個新概念。，導(dǎo)軌副的組成、種類及應(yīng)滿足的基本要求。為使其實現(xiàn)雙向調(diào)速，多采用橋式電路，其工作原理與線性放大橋式電路相似。第四章42 試說明微型計算機的基本特點及選用要點。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸入。系統(tǒng)的過渡過程：當系統(tǒng)受到外部干擾時，其輸出量必將發(fā)生變化，但由于系統(tǒng)總含有慣性或儲能元件，其輸出量不可能立即變化到與外部干擾相應(yīng)的值，而需要有一個過程，這個過程就是系統(tǒng)的過渡過程。如果是齒輪減速器，其機構(gòu)的運動變換函數(shù)y=f(x)=()x就是線性變換。對工件旋轉(zhuǎn)的機床，取刀具遠離工件的方向為X的正方向。編制零件加工程序的全部過程主要由計算機來完成的編程方法稱自動編程。78 何謂機電一體化系統(tǒng)的“可靠性”？答：所謂的可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。壞料是作業(yè)對象，加工中心是技術(shù)系統(tǒng)，所完成的加工過程是技術(shù)過程。(P28~30)功能是對技術(shù)系統(tǒng)中輸入和輸出的轉(zhuǎn)換所作的抽象化描述。(2)耐磨性導(dǎo)軌副應(yīng)在預(yù)定的使用期內(nèi)，保持其導(dǎo)向精度。移功件在沿導(dǎo)軌運動時，不論有無載荷，部應(yīng)保證移動軌跡的直線性及其位置的精確性。5)根據(jù)高效、經(jīng)濟、可靠、美觀、使用方便等原則，初步規(guī)定技術(shù)系統(tǒng)的邊界及工作范圍。？（P3～13）現(xiàn)代設(shè)計方法門類眾多且不斷出新。機械本體和電氣驅(qū)動界限分明，整個裝置是剛性的，不涉及軟件和計算機控制。如間隙較大，且控制器設(shè)計得不好，那么被控對象就會反復(fù)擺動，即產(chǎn)生自激振蕩。答：數(shù)控（CNC）程序編制分手工編程和自動編程。規(guī)定增大工件和刀具距離的方向為Z的正方向。但尺寸一大，質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量就大，系統(tǒng)的響應(yīng)就慢。54 簡述傳遞函數(shù)、系統(tǒng)的過渡過程、伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性的含義。當控制信號為高電平時，經(jīng)反相后，加到發(fā)光二極管正端的電平為低電平，因此，發(fā)光二極管不導(dǎo)通，沒有光發(fā)出。M=運行拍數(shù)。答：通過電源的通斷來獲得電壓脈沖信號，控制通斷的時間比來獲得不同的電壓脈沖，通的時間越長，獲得的平均電壓越大，電機轉(zhuǎn)的就快，反之，電機轉(zhuǎn)的就慢。當剛輪固定時，試求該諧波減速器的鋼輪齒數(shù)及輸出軸的傳動方向（與輸入軸的傳向相比較）。虛擬設(shè)計是虛擬環(huán)境中的產(chǎn)品模型，是現(xiàn)實世界中的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的映像，是基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的新一代計算機輔助設(shè)計。②.對應(yīng)的五大功能為：控制、動力、計測、構(gòu)造、操作功能。機電一體化系統(tǒng)的綜合評價指標，各內(nèi)部功能的評價內(nèi)容是什么？ 答：機電一體化系統(tǒng)的綜合評價指標：附加價值。機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技 術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。（3）機座的模型剛度試驗；采用模型試驗方法可測得與實際相接近的變形量；采用有限元法計算機座剛度。答：對于中間傳動軸系一般要求不高。（1）滾動體不循環(huán)的滾動導(dǎo)軌副；結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，成本較低，有時難以施加預(yù)緊力，剛度較低，抗振性能差，不能承受沖擊載荷。簡述靜壓導(dǎo)軌副的工作原理。兩燕尾面起壓板作用，用一根鑲條就可調(diào)節(jié)水平和垂直方向的間隙，且高度小，結(jié)構(gòu)緊湊，可以承受顛覆力矩；但剛度較差，摩擦力較大，制造、檢驗和維修都不方便。特點同（1）；（3）雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法；可自動補償側(cè)隙。（4）雙推自由式；軸向剛度和承載能力低，多用于輕載、低速的垂直安裝的絲杠傳動系統(tǒng)。滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊方式有幾種？各有何特點？答：（1）雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式L；結(jié)構(gòu)簡單剛性好、預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進行調(diào)整；（2）雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式Ch或C；可實現(xiàn)定量調(diào)整，即可進行精密微調(diào)，使用中調(diào)整較方便。優(yōu)點滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。斬波恒流功放電路：該電路去掉了限流電阻，效率顯著提高，并利用高壓給電動機繞組儲能，波的前沿得到了改善，從而使步進電機的輸出加大，運行效率得到提高。/（zm）；α：步距角；z:轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m為計算機的工作時間。步進電機有哪幾種通電方式？步距角與通電方式有否有關(guān)？ 答：三相步進電機：單相輪流通電方式，三相單三拍通電。與VR型相比轉(zhuǎn)矩大，但轉(zhuǎn)子慣量也較大。應(yīng)用：計算機外圍設(shè)備、辦公機械、數(shù)控裝置直流伺服電機的驅(qū)動方式有哪幾種？ 晶體管脈寬調(diào)理驅(qū)動、晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式步進電機按其結(jié)構(gòu)可分為哪幾種？各有何特點？可變磁阻（VR）型：轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子直徑小，有利于快速響應(yīng)。晶體管式無刷直流伺服電機：無接觸換向部件；需要磁極位置檢測器（如同軸編碼器等）；具有DC伺服電機的全部優(yōu)點。同步帶傳動具有特點是什么？ 1)傳動比準確，傳動效率高。通過選擇所用錐環(huán)的對數(shù)，可傳遞不同大小的轉(zhuǎn)矩。7齒輪傳動有兩軸平行、兩軸相交、兩軸交叉3種形式。、信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)五個子系統(tǒng)組成。他的傳遞函數(shù)為Gc(s)=–[ KP（1+1/（Tis））] 式中 Kp=R2/R1；Ti=R2C。它的系統(tǒng)框圖如圖（2）所 示。ma=400。j4=.032。n22=360。該系統(tǒng)運動部件的動能總和為 2 2 1 1 1 1 2 2 m n i i j j i i設(shè)、等效到元件輸出軸上的總動能為 2 1 2 k k cq k，由能量守恒：E =E k故2 1 1 m n j k i cq i j i i k k v J m J用工程上常用單位時，可將上式改寫為 2 2 2 1 1 1 4 m n j k i cq i j i i k k n v J m J第二式表示等效負載轉(zhuǎn)矩。56 簡述兩自由度機器人逆動力學方程。該采樣信號是時間上離散而幅值上連續(xù)的信號，它不能直接進入計算機進行運 算，必須經(jīng)量化后成為數(shù)字信號才能為計算機所接受。當控制信號為低電平時，發(fā)光二極管導(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。它是以微處理機為中心，加上只讀存儲器，隨機存取存儲器，輸 入|輸出接口電路、系統(tǒng)總線及其他支持邏輯電路組成的計算機。高低壓功串放大電路（一）無脈沖輸入時，VTVTVTVT4 均截止，電動機繞組 W 無電流通過，電動機不轉(zhuǎn)。M=運行拍數(shù)。電橋由四個大功率的晶體管組 成。答:電動機的功率密度 PG=P/ dp/dt=d(Tw)/dt=Ts/dt|t=tn=Tn 2 /Jm其中 Tn電動機的額定轉(zhuǎn)矩，N*M Jm——電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,kg*m 23—5 直流伺服電機控制方式的基本形式是什么？答: 直流伺服電機為直流供電，為調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和方向，需要對其直流電壓的大小和 方向進行控制。故該諧波減速器的剛輪齒數(shù)為 101,（柔輪）輸出軸方向與（波發(fā)生器）輸入軸轉(zhuǎn)向相反。2－17已知：4 級齒輪傳動系統(tǒng)，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差為?φ1=?φ2=?φ3=… = rad,各級減速比相同，即?1=?2=…=?4=。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。比例環(huán)節(jié)（P）、積分環(huán)節(jié)(I)、比例積分環(huán)節(jié)(PI)和比例積分微分調(diào)節(jié)(PID)各有何優(yōu)缺點？.............................................14 78 何謂機電一體化系統(tǒng)的“可靠性”？......................................................................17機電一體化技術(shù)第 1章習題參考答案11 試說明較為人們接受的機電一體化的含義。.........................................................6 步進電機具有哪些特點？..................................................................................................6 簡述步進電機三相單三拍的工作原理？..........................................................................6 311 簡述步進電機步距角大小的計算方法？.................................................................7 312 簡述三相步進電機的環(huán)形分配方式？...............................................................7 簡述步進電機驅(qū)動電源的功率放大電路原理..................................................................7 機電一體化技術(shù)第4 章參考答案..........................................................................................9 試說明CPU、MC 和MCS 之關(guān)系。............................................................1 14 何謂機電一體化技術(shù)革命？........................................................................................1 ？分別實現(xiàn)哪些功能？.................................1 ？........................................................................................1 ？..................................................................1 、融合法、組合法？..................................................................1 機電一體化技術(shù)第2 章習題參考答案.................................................................................2 21 設(shè)計機械傳動部件時，為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，常常提出哪些 要求？.................................................................................................................................2 22 機電一體化系統(tǒng)傳動機構(gòu)的作用是什么？................................................................2 23 機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）對傳動機構(gòu)的基本要求是什么？.....................................2 210 現(xiàn)有一雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，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，當其一端的外齒輪相對另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2 個齒時，試問：兩個螺母之間相對移動了多大距離？...................................................2 2－16 各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是什么？...............2 2－17 已知：4 級齒輪傳動系統(tǒng)，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差為?φ1=?φ2=?φ3=…= rad,各 級減速比相同，即?1=?2=…=?4=。..............................................................9 機電一體化技術(shù)第5 章參考答案........................................................................................11 52 簡述采樣定理？.........................................................................................................11 53 簡述數(shù)字控制系統(tǒng)