【正文】 gurable Manufacturing System，RMS)是指能夠通過對制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成單元的快速重組或更新，及時(shí)調(diào)整制造系統(tǒng)的功能和生產(chǎn)能力，以迅速響應(yīng)市場變化及其他需求的一種制造系統(tǒng)。3)市場對企業(yè)的要求從原來的對質(zhì)量、成本的要求演變?yōu)楝F(xiàn)在的對時(shí)間(Time)、質(zhì)量(Quality)、成本(Cost)、創(chuàng)新(Innovation)、服務(wù)(Service)和環(huán)境(Environment)等諸多方面的要求，時(shí)間已成為競爭力的第一要素，能否在最短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出最新的產(chǎn)品并推向市場，是贏得市場競爭的關(guān)鍵。(P229～230)1)新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快。4)模擬量輸出。2)脈沖序列和運(yùn)動(dòng)方向控制標(biāo)記。特別是“全量程”的定義，？(P196～198)(一)信息流的基本環(huán)節(jié)(二)數(shù)據(jù)流程圖(三)信息流和軟件結(jié)構(gòu)？(P204)其基本硬件是鍵盤、開關(guān)(包括操作按鈕和觸摸屏等)，并通過CRT實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。按軟件工程方法，從數(shù)據(jù)流可確定軟件的結(jié)構(gòu)，并定義此結(jié)構(gòu)中包含的程序模塊。2)可對系統(tǒng)進(jìn)行深入的總體分析與規(guī)劃，以達(dá)到解耦與集成的目的。以信息流的流向來分，可分為輸入信息流、變換信息流、輸出信息流等。？(P196)從信息流的形態(tài)來分，信息流可以是借助于機(jī)、光、聲、電等介質(zhì)傳輸?shù)男盘?，也可以是語言、文字、圖表、圖像等抽象的信號，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部則是數(shù)據(jù)表示的數(shù)據(jù)流。？(P196)信息系統(tǒng)保證了機(jī)電一體化系統(tǒng)基本單元(MEE)的正確運(yùn)行，也使許多基本MEE耦合組成復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)。？(P195)現(xiàn)代機(jī)械和傳統(tǒng)機(jī)械最本質(zhì)的區(qū)別是現(xiàn)代機(jī)械中具有信息流。（P152～155）(一)中央處理單元(CPU)(二)存儲(chǔ)器(三)機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)(四)人機(jī)接口(五)系統(tǒng)支持功能(六)總線(CNC)？(P155)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)簡稱CNC系統(tǒng)，它是用計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行其存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來完成數(shù)控要求的部分或全部功能，并配有接口電路、伺服驅(qū)動(dòng)的一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。？控制系統(tǒng)中包括哪些總線？各總線作用是什么？(P154~155)所謂總線是指一組信號線的集合，是一種按規(guī)定協(xié)議傳送信息的公共通道，由數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線組成。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器非易失性這并不是對全局存儲(chǔ)器的要求，但系統(tǒng)中至少有局部非易失數(shù)據(jù)段或程序代碼段，以便能長期保存數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)突然停電后再重新啟動(dòng)時(shí)能迅速恢復(fù)現(xiàn)場運(yùn)行？按其物理量的形式分成哪兩大類？(P153~154)控制器除了基本系統(tǒng)以外，還應(yīng)包括各種檢測、控制量的輸入輸出接口，這部分功能稱為I/O子系統(tǒng)。(2)實(shí)時(shí)性好能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)對存儲(chǔ)器訪問的要求。？(P150~151)采用商品化硬件模塊通過總線母板組合成控制系統(tǒng)．具有多種靈活的組成模式，它可以自成系統(tǒng)，即采用獨(dú)立模式；也可以方便地作為其他小型、微型計(jì)算機(jī)的前端控制機(jī)，或者組成分布式系統(tǒng)的典型的分散系統(tǒng)。3)形態(tài)規(guī)模的隨意性。？(P150)1)結(jié)構(gòu)形態(tài)的隨意性。3)和機(jī)電部件接口的功能。它的基本功能應(yīng)包括以下幾點(diǎn): 1)實(shí)時(shí)的信息轉(zhuǎn)換和控制功能。(4)工藝性導(dǎo)軌副要便于裝配、調(diào)整、測量、防塵、潤滑和維修保養(yǎng)。(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、尺寸及其組合。精密滾動(dòng)導(dǎo)軌副的主要失效形式是磨損。各種設(shè)備對導(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。？(P87)需要聯(lián)軸器、減速、變速裝置及運(yùn)動(dòng)換向與轉(zhuǎn)換裝置等基本傳動(dòng)結(jié)構(gòu)？(P108)(1)導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副最基本的性能指標(biāo)。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。只有用抽象的概念來表述系統(tǒng)的功能，才能深入識別需求的本質(zhì)，辨明主題，發(fā)散思維，啟發(fā)創(chuàng)新，總功能逐步分解為比較簡單的分功能，一直分解到不能再分解的功能元，形成功能樹(一)功能分析(二)功能元求解 1．選擇工作原理 2．構(gòu)思功能載體(三)方案綜合？（P30）1．設(shè)計(jì)目錄(1)對象目錄(2)作業(yè)日錄(3)解法目錄2．知識庫(1)數(shù)據(jù)庫(2)設(shè)計(jì)詞典(3)手冊。4)確定主要技術(shù)過程和其他輔助過程。3)明確實(shí)現(xiàn)技術(shù)過程的環(huán)境和約束條件。作業(yè)對象一般可分為三大類：物料、能量和信息？(P27)1)根據(jù)信息集約和調(diào)研預(yù)測的資料，分析確定作業(yè)對象以及主要轉(zhuǎn)換要求?？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坯料進(jìn)行加工。由于科技進(jìn)步的速度日益增快，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，人們在掌握事物的客觀規(guī)律和人的思維規(guī)律的同時(shí)，運(yùn)用相關(guān)的科學(xué)技術(shù)原理，進(jìn)行過去難以想象的綜合集成設(shè)計(jì)計(jì)算，使設(shè)計(jì)工作包括機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。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。（P4）設(shè)計(jì)這個(gè)詞有兩種概念。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)。我們將這些部分歸納為：結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素；這些組成要素內(nèi)部及其之間，形成通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換等有機(jī)融合的一個(gè)完整系統(tǒng)。現(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。(P1~3)答：機(jī)電一體化系統(tǒng)是多學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用，是技術(shù)密集型的系統(tǒng)工程。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。(P2)答：傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的操作控制主要以電磁學(xué)原理的各種電器來實(shí)現(xiàn)，如繼電器、接觸器等，在設(shè)計(jì)中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。第一篇：機(jī)電一體化習(xí)題答案第一章？各國的主要觀點(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)械本體和電氣驅(qū)動(dòng)界限分明，整個(gè)裝置是剛性的，不涉及軟件和計(jì)算機(jī)控制。其技術(shù)組成包括：機(jī)械技術(shù)、檢測技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等。，應(yīng)包含哪些幾個(gè)基本要素？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。廣義的概念是指發(fā)展過程的安排，包括發(fā)展的方向、程序、細(xì)節(jié)和達(dá)到的目標(biāo)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)是過去長期的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)活動(dòng)的延伸和發(fā)展，是隨著設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，由個(gè)別到一般、具體到抽象、感性到理性，逐步歸納、演繹、綜合而發(fā)展起來的。？（P3～13）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法門類眾多且不斷出新。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。2)分析比較傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的理論和實(shí)踐，確定實(shí)現(xiàn)主要轉(zhuǎn)換的工作原理。環(huán)境是與技術(shù)系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系的總和，包括經(jīng)濟(jì)條件、生產(chǎn)條件、技術(shù)條件、社會(huì)條件等。5)根據(jù)高效、經(jīng)濟(jì)、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。(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。設(shè)計(jì)若是為了對作業(yè)對象完成某種技術(shù)過程，設(shè)計(jì)對象就是人造技術(shù)系統(tǒng)。(2)質(zhì)量設(shè)計(jì) 兼顧各種要求和限制，提高機(jī)電一體化系統(tǒng)質(zhì)量和性能，(3)優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)充分應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法系統(tǒng)地構(gòu)造設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，用創(chuàng)造性設(shè)計(jì)思維方法進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和創(chuàng)新。移功件在沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論有無載荷，部應(yīng)保證移動(dòng)軌跡的直線性及其位置的精確性。(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。因此，耐磨性是衡量滾動(dòng)導(dǎo)軌副性能的主要指標(biāo)之一。選用可調(diào)整間隙和能夠預(yù)緊的導(dǎo)軌副可以提高剛度。？（P116）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)是指結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和靜剛度、結(jié)構(gòu)動(dòng)剛度、結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)工藝性等四大方面應(yīng)注意的問題第四章？它的基本功能應(yīng)包括那些？(P149~150)機(jī)電一體化機(jī)械的控制器是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的測量和控制系統(tǒng)它將來自各傳感器的檢測信號與外部輸人命令進(jìn)行集中，存儲(chǔ)、分析、轉(zhuǎn)換，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。2)人機(jī)交互功能。4)對控制軟件運(yùn)行的支持功能。2)空間位置的隨意性。4)最佳的經(jīng)濟(jì)性。？(P153)像個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)代碼和數(shù)據(jù)供CPU或其他設(shè)備讀寫(1)可靠性高即抗干擾能力強(qiáng)，能在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下準(zhǔn)確進(jìn)行讀寫操作。(3)功耗低降低自然發(fā)熱造成的溫升，并可用電池供電。按其物理量的形式來分，一般可分成開關(guān)量(數(shù)字量)I/O即DI／DO、模擬量I/O即AI/AO兩大類。(CNC)由哪幾部分組成？(P155)CNC系統(tǒng)由程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置(CNC裝置)、可編程序控制器(PLC)、主軸驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成，第五章，簡述信息流主要集中在那些子系統(tǒng)中？(P195)信息流主要集中在人機(jī)界面、檢測機(jī)構(gòu)和控制器。信息系統(tǒng)保證了機(jī)電一體化系統(tǒng)基本單元(MEE)的正確運(yùn)行，也使許多基本MEE耦合組成復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)。信息流是軟件總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。從信息流的功能來分，有控制信息流、檢測信息流、數(shù)據(jù)信息流、顯示信息流等。？(P196)1)對機(jī)電一體化系統(tǒng)的工作原理和工作過程有深刻理解。3)信息流是軟件總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。同時(shí)也可以定義數(shù)據(jù)庫項(xiàng)、格式、規(guī)模和存取方法。？(P215)1)直接開關(guān)量的輸出。3)直接數(shù)字輸出。5)其他控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)第六章。2)社會(huì)對產(chǎn)品的需求趨于多樣化、個(gè)性化和動(dòng)態(tài)化，順應(yīng)客戶愛好(也稱客戶化或定制)、多品種中小批量生產(chǎn)已成為生產(chǎn)方式的主流。4)可持續(xù)發(fā)展的理念及對生態(tài)環(huán)境方面的關(guān)注，使人們在生產(chǎn)過程和消費(fèi)過程中更注意生態(tài)和環(huán)境方面的相容性和友善性，綜合考慮產(chǎn)品的環(huán)境影響與資源效率已成潮流。（RMS）的重構(gòu)分為哪幾個(gè)層次？(P230)1)制造系統(tǒng)級的重構(gòu)。3)子系統(tǒng)或部件層的重構(gòu)。？(P231)1)低的生產(chǎn)成本和重構(gòu)成本的綜合值(cost)。3)最大限度地利用已有的資源（Resource)。？(P231～232)1)模塊性(Modularity)2)可集成性(Integrability)3)可轉(zhuǎn)換性(Convertibility)4)可診斷性(Diagnosability)5)客戶化性(Customization)？可重構(gòu)機(jī)床包括那些內(nèi)涵？(P232)主要目的是使機(jī)床能快速低成本地適應(yīng)被加工零件的各種變化。2)可重構(gòu)機(jī)床由可重構(gòu)的硬/軟件組成。4)可重構(gòu)機(jī)床是開放的、模塊化結(jié)構(gòu)。、信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)組成。3機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)有：檢測傳感技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。具有：軸向剛度高；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；傳動(dòng)精度高；不易磨損；使用壽命高等優(yōu)點(diǎn)。6滾珠絲杠副的精度分為10共七個(gè)等級。7齒輪傳動(dòng)有兩軸平行、兩軸相交、兩軸交叉3種形式。8同步帶由包布層、帶齒、帶背和加強(qiáng)筋組成。這些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可將原動(dòng)機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇運(yùn)動(dòng)。11交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變頻調(diào)速。通過選擇所用錐環(huán)的對數(shù)，可傳遞不同大小的轉(zhuǎn)矩。？答：可將輸入與輸出端兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電、可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、提高驅(qū)動(dòng)能力2．在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用的傳感器的類型通常都有哪些？答： 按作用分為：（1）檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的內(nèi)部信息轉(zhuǎn)換器（2）檢測作業(yè)對象和外部環(huán)境狀態(tài)的外部信息傳感器。（優(yōu)）點(diǎn)是什么？答：傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率高、能吸震、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)、能高速傳動(dòng)、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。（產(chǎn)品）對執(zhí)行元件的基本要求有哪些？答：（1）慣量小，動(dòng)力大（2）體積小，重量輕（3）便于維修，安裝（4）易于微機(jī)控制。同步帶傳動(dòng)具有特點(diǎn)是什么？ 1)傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高。5)制造工藝復(fù)雜，成本高。15．導(dǎo)軌副的組合形式包括哪幾種？答：（1）雙三角形（2）矩形和矩形組合（3）三角形和矩形組合（4）三角形和平面組合（5）？答：（1）采用鑲裝導(dǎo)軌（2）提高導(dǎo)軌精度與改善表面粗糙度（3），各級傳動(dòng)比的最佳分配原則都有哪些？答：（1）重量最輕原則（2）輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則（3）?答：根據(jù)能量不同分為：（1）電動(dòng)式 ：可使商用電源信號與動(dòng)力的傳送方向相同，有交流和直流之別，應(yīng)注意電壓之大?。唬?）液動(dòng)式 ：要求操作人員技術(shù)熟練，液壓源壓力為（20~80）*10^5（3）氣動(dòng)式 ：空氣壓力源的壓力為（5~7）*10^5Pa，？答：（1）提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量（2）冗余技術(shù)（3）診斷技術(shù)第三篇：機(jī)電一體化答案控制用電機(jī)有哪些種類、特點(diǎn)及應(yīng)用？控制用電動(dòng)機(jī)：力矩電動(dòng)機(jī)、脈沖電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和各種AC/DC電動(dòng)機(jī)...在額定輸出功率相同的條件下，比功率（dp/dt）：交流伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)步