机电一体化题.docx

自持能力

1、静压轴承：滑动轴承的一种，是利用压力泵将压力润滑剂强行泵入轴承和轴之间的微小间隙的滑动轴承。利用外部供装置将具有一定压力的液（气）体通过油（气）孔进入轴油（气）腔，将轴浮起而形成压力油（气）膜，以承受载荷。
2、无源接口：用无源要素进行各系统之间交换、调整的联系条件。如齿轮减速器、变压器等。
3、现场总线：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线成为现场总线。现场总线是指一种数字双向传输总线。
4.机电一体化
机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
5. 机电一体化系统的组成部分主要分为哪几种？
答：机电一体化系统主要分为：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、控制性处理单元以及接口等部分组成。
6.光栅 ：是在透明的玻璃板上，均匀地刻出许多明暗相间的条纹，或在金属镜面上均匀地划出许多间隔相等的条纹，通常线条的间隙和宽度是相等的。
7.莫尔条纹：如果把两块栅距W 相等的光栅平行安装，且让它们的刻痕之间有较小的夹角θ时，这时光栅上会出现若干条明暗相间的间隔相等的粗大条纹，就是莫尔条纹。它们沿着与光栅条纹几乎垂直的方向排列.
8. 热电效应
将两种不同成分的导体组成一个闭合回路，如图3.36所示，当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中，回路中产生一个方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关的电动势，这种效应称为“热电效应”。
滤波：所谓滤波，就是从所测量的信号中除去不需要的；
9. PWM脉宽调速原理：答：PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
10、续流二极管：在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏，以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端，并与其形成回路，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。
2.脉宽调制：所谓脉宽调制，就是使功率晶体管工作于开关状态，开关频率恒定，用改变开关导通时间的方法来调整晶体管的输出。使电机两端得到宽度随时间变化的电压脉冲。当开关在单周期内的导通时间随时间发生连续地变化时，电机电枢得到的电压的平均值也随时间连续地发生变化，而由于内部的续流电路和电枢电感的滤波作用，电枢上的电流则连续地改变，从而达到调节电机转速的目的。
SPWM调制是用脉冲宽度不等的一系列矩形脉冲去逼近一个所需要的电压信号；它是利用三角波电压与正弦参考电压相比较，以确定各分段矩形脉冲的宽度。
2. 准确度：通常用来反映系统的测量值与真值的近似程度，反映了系统误差的大小；
精密度：是从随机误差的角度来反映系统的测量值与真值的近似程度； 精确度则是系统误差和随机误差的综合反映。
PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解当前控制逻辑以及修正输出指令。重复进行。
58、简述时间/事件驱动顺序控制系统的类型。
根据开关条件是时间函数或事件函数，顺序控制系统分为时间驱动和事件驱动两种类型。在时间驱动顺序控制系统中，每一操作步骤都是在给定时刻，或给定时间间隔之后启停。在事件驱动过程中，每一个操作步骤都是由于某一事件发生启停。
柔性制造系统计算机数控机床、工业机器人、自动引导车连接起来，以适应加工成组产品。
开式导轨：借助于运动件的自重和外载荷，在一定的空间位置和受力状况下，使运动导轨和支承导轨的工作面可靠接触，从而保证运动导轨的规定运动。
闭环技术：将反馈控制技术与传感器相结合，可构成闭环测量系统。
采样—数据系统是指计算机参与闭环控制的伺服系统，其输入往往是由上位生产并经过精插补的参考指令，输出是转轴的角位或工作台的线位移。
灵敏度(测量)：输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。
传感器阈值：传感器能产生输出变化的被测量的最小变化量 
动稳态区：  步进电机但呼入单脉冲时，电机从一种通电状态切换到另一种状态而不引起失步的区域。

1. 常见的机械传动主要有什么？机械传动的作用？ 
主要有带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮传动、轮系减速器及机械无极变速传动、连杆传动、凸轮传动、棘轮传动、槽轮传动和不完全齿轮传动等等。
简述机械传动系统对轴的要求： 1 回转精度含轴向精度要求；2 静刚度，即单位变形量所需的静载荷大小。3动特性，即轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。4热特性，轴系的热特性主要参数热源强度、温升及工作部位的热位移。故还需考虑轴的支撑形式和轴的质量分布。 
8、试说明液体动压支承与液体静压支承的工作原理： 液体动压支承的工作原理是斜板承载机理；若两平面之间的油液成楔形，二者相对运动时，将产生压力，从而可以承载。液体静压支承德工作原理是在油压的作用下，轴套内孔壁上的油腔与运动表面之间形成油膜。当轴的重量忽略不计时，油膜四周厚度相同，油腔没有压力差存在。当轴在径向载荷作用下，轴心下移，上油膜厚度大于下油膜，油腔产生压力差，将轴托起，使之回到平衡位置。
滚珠式和滚柱式滚动导轨的各自的特点：前者为点接触，摩擦阻力小，但承载能力差，刚度低。滚柱式为接触式，摩擦阻力大，对导轨面的平行度误差较敏感，易产生侧向偏移和滑动二引起应力集中和磨损，但是承载能力较高，刚度大，导向性能好。滚动体的材料为滚动轴承钢。
消除齿轮间副传动间隙有哪些主要措施？
消除齿轮副传动间隙有刚性调整法和柔性调整法。刚性调整法包括调整中心矩法、选择转配法、带锥形齿轮法以及斜齿轮法。柔性调整法主要通过在双齿轮中间加入弹性元件，使双齿轮分别贴紧其啮和齿轮内的两侧，以消除啮合间隙。如拉簧消除间隙结构、压簧消除间隙结构。
半闭环控制系统的定义及特点是什么?
将位置传感器安装在伺服电动机轴（或滚珠丝杆）上，间接测量工作台位移，环内不包含机械传动部件的闭环伺服系统。
特点:可以避免传动机构非线性引起系统产生极限环和爬行震荡，比全闭环系统容易实现，可节省投资。
试说明滚珠丝杠螺母副传动装置的优缺点。
滚珠丝杆螺母副是一种高精度的传动装置。它采用滚动摩擦螺旋取代了滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、升温低等优点。由于滚珠丝杆螺母副具有运动摩擦小，便于消除传动间隙等突出优点，他给机电一体化系统的性能改善带来了巨大的益处。缺点：不能自锁，用于升降传动是需另加缩紧装置。
滚珠丝杠螺母副的间隙消除和预紧方法有哪几种?
双螺母齿差式；双螺母螺纹式；双螺母垫片式；单螺母变位导程自预紧式。
23、直流伺服电动机的调节特性的含义是什么?什么是直流伺服电动机的失灵区?
电磁转矩恒定时，电动机转速随控制电压变化的关系曲线即为调节特性。调节特性与横轴的交点为电动机的始动电压，从原点到始动电压的横坐标范围，被称为在某一电磁转矩值时伺服电动机的失灵区。
全闭环控制系统的定义及特点是什么?
伺服系统中，当位置传感器安装于输出轴上时，传感器直接测量工作台移动，这种直接测量的系统称为全闭环系统。特点：对输出进行直接控制，可以获得十分良好的控制精度。但受机械传动部件的非线性影响严重，只要在要求高精度的场合，才采用全闭环系统。
作用：某种传动机构既可以实现运动形式的变换，也可以实现运动速度的变化，同时还可以实现动力的传动。
5. 导轨副的种类？
按导轨副运动导轨的轨迹分类(1)直线运动导轨副.(2)滚动运动导轨副
6. 对导轨副的基本要求？
机电一体化系统对导轨的基本要求是导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺性好等。
简述PWM直流驱动调速，换向的工作原理。 
 答：通过电源的通断来获得电压脉冲信号，控制通断的时间比来获得不同的电压脉冲，通的时间越长，获得的平均电压越大，电机转的就快，反之，电机转的就慢。电机的换向是通过桥式电路来实现的，它是由四个大功率的晶体管组成，通过在不同晶体管的基极加正负脉冲从而实现电机的转向控制。为使其实现双向调速，多采用桥式电路，其工作原理与线性放大桥式电路相似。
五位格雷码

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1、转动惯量的折合和原则

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2、导轨摩擦副材料的选择
§ 导轨副材料的选择
§ （1）铸铁——耐压、耐磨、减振。要求不高时首选材料之一。
§ （2）钢——配对材料之一。一般要用热处理保证性能。
§ （3）有色金属——性能好，价格较高。铜、锡、锌等合金。
§ （4）塑料（高分子材料）——种类繁多，发展方向
§ （5）导轨材料的搭配
§ 原则：不同材料，不同硬度，保护重要。
3、预紧的作用滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧
预紧的作用：消除因轴向间隙引起的空回（轴向间隙影响传动精度和系统的动态性能）
方法很多，如：
（1）双螺母螺纹预紧调整式（2）双螺母齿差预紧调整式（3）双螺母垫片调整预紧式
（4）弹簧式自动调整预紧式（5）单螺母变位导程自预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式
4、低速爬行的原因和降低的方法
低速爬行现象
原因： f＜f0，P=Q-F=ma，F=fN
方法：降低摩擦系数
计算题
1、M=100N*m t=5mm 求F

F= = 2π0.005100
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