机电一体化系统设计基础计分作业1

国开机电一体化系统设计基础计分作业4答案

一、简答题（每题1.5分，共15分）

1．完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？

答：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所规定的目的功能。通过接口及相应软件有机结合在一起，构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

2．简述机电一体化系统中的接口的作用。

答：从系统外部来看，接口连接机电一体化系统与人、环境或其他系统；从系统内部来看，通过许多接口将机电一体化系统各组成要素的连接起来。接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等。

3．滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？

答：滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有：螺纹预紧调整式、双螺母差齿预紧调整式、双螺母垫片预紧调整式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。

4．齿轮传动中齿侧间隙对系统有何影响，如何消除直齿圆柱齿轮的齿侧间隙？ 答：齿轮的啮合间隙会造成传动死区（失动量），若该死区是在闭环系统中，则可能造成系统不稳定，常会使系统产生以1?5倍间隙而进行的低频振荡。

为了降低制造成本，则多采用各种调整齿侧间隙的方法来消除或减小圆柱齿轮的啮合间隙，常用的方法有：偏

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

（（（

目 录

摘要 （ 1 ） 1、数控铣床的组成与进给系统概述 （1-2） 2、数控铣床X方向进给伺服系统总体结构设计2.1 技术参数 2.2 系统结构和工作原理 3、X方向滚珠丝杠副的设计

3.1 X方向滚珠丝杠副的计算 3.2 伺服电机的选择计算 3.3 确定滚珠丝杠副的型号 3.4 滚珠丝杠副的校验 3.5 轴承的选择及校核 4、总结 参考文献

1

（ 2 ） （2-3） （3-6） （6-8） 8-10） 10-11） 11-13） （ 13 ） （ 13 ）

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《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案

形成性考核作业1

一、判断题（正确的打√，错误的打×）

1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（×）

2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。（√）

3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。（×）

5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（×）

6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（×）

7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（×）

8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。（&#

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第一章 机电一体化技术导论

本章导读：

机电一体化作为一门新型的综合性学科，涉及的知识领域非常广泛。本章首先介绍机电一体化的概念、发展过程及其与机械电气化的根本区别，进而阐释其内涵和本质，并通过典型实例归纳出其优越性。其次通过机电一体化系统与人体各部位相对比，剖析系统的构成，从而指出分析机电一体化系统的基本途径；第三，重点介绍机电一体化的理论基础与关键技术，明确系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础和方法论。提出发展机电一体化技术所面临的共性关键技术，并分析它们在系统中所起的作用及其发展对机电一体化技术的影响等。最后，通过回顾机电一体化技术的发展历程，展望机电一体化的主要发展方向和趋势。

学习内容与要求：

1. 学习并掌握机电一体化的基本概念内涵和本质； 2. 了解机电一体化产品的分类；

3. 学习并理解机电一体化系统的基本组成；

4. 学习并熟练掌握机电一体化的理论基础与关键技术； 5. 了解机电一体化的发展状况和发展趋势。

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本章重点：

1. 机电一体化的基本概念内涵和本质； 2. 机电一体化的理论

《机电一体化系统设计》曾励 主编

XX大学XX学院XXXXX-XXXX学年 第X学期

《机电一体化系统设计》试卷

班级 学号 姓名

一、填空题：（每空1分，共20分）

1、机电一体化是

2、开发性设计是在既没有

按照 要求进行的设计。

3、滚珠丝杠副的传动效率高达

4、启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的

5、对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是

6、据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为

7、在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的

8、滚珠丝杠螺母副的结构类型有

9、计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用 法。

10、数字式传感器检测系统的传感器输出信号为

11、当传感器的输出信号是电参数形式时，需要采用

成 形式。

12、采样信号变成连续信号必须经过

1、机电一体化与英文单词（ ）

A.Mechanics一致 B.Electronics一致

C.Mechatronics一致 D.Ele

机电一体化系统设计

课程设计报告

姓名： 黄建峰

学号： 09143407

班级： 机械电子工程091

指导老师： 吴福忠、朱烈锋

所在小组： 第3组

2011年7月4日-17日绍兴文理学院工学院机械电子工程专业

目录

一、 课程设计目的……………………………………………………………………….

二、 设计内容与要求…………………………………………………………………….

三、上交的材料

1、课程设计说明书一份……………………………………………………………………………………………… 2、图纸…………………………………………………………………………………………………………………… 3、材料要求………………………………………………………………………………………………………………

四，总体设计思路及方案比较……………………………………………………………………………………..

五，课程设计具体内容

1， 小车车体的设计…………………………………………………………

机电一体化复习题

一、名词解释

1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口 8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA） 二、判断题：

1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。 （ × ） 2 滚珠丝杆不能自锁。（ √ ）

3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（ × ） 4 异步通信是以字符为传输信息单位。（ √ ） 5 同步通信常用于并行通信。（ × ） 6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（ × ） 7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误

（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√） （2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（ √ ）

（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√） （4）温度误差是影响传动精度的因素（√） 三、单项选择题

1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ） 决定转角位移的一种伺服电动机。 A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为

《机电一体化系统》形成性考核作业（一）答案

一、填空题

1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术 。

2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。机电一体化技术的发展有一个从自发状况向自为方向发展的过程。

3．一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、动力部分、传感检测部分、执行部分、控制及信息处理部分和接口。

4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。 5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性提高、重量减轻、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体可靠性。

6．机电一体化系统一方面要求驱动的高效率和快速响应特性，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性。

7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。

8．伺服传动技术就是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动

201403学期机电一体化系统设计作业一答案

第1题 PLC采用的是___的工作方式。

A、顺序扫描

B、周期性循环扫描

C、程序执行

答案：A

第2题 在开环控制系统中，常用___做驱动元件。

A、直流伺服电动机

B、步进电动机

C、同步交流伺服电动机

D、异步交流伺服电动机

答案：B

第3题 PD被称为____控制算法。

A、比例

B、比例微分

C、比例积分

D、比例积分微分

答案：C

第4题 若要使长光栅能测出比栅距还小的位移量，则应利用___。

A、莫尔条纹的作用

B、细分技术

C、数显表

D、计算机数字处理

答案：B

第5题 对于噪声大或者要求响应快的系统，最好不要使用PID控制器中的___环节。

A、比例放大

B、积分

C、微分

D、复合

答案：C

第6题 使用闭环测量与反馈装置的作用是为了___。

A、提高机床的安全性

B、提高机床的使用寿命

C、提高机床的定位精度、加工精度

答案：C

第7题 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_____等个五部分。

A、换向结构

B、转换电路

C、存储电路

D、检测环节

答案：D

第8题 某三相反应式步进电动机转子有4