机电一体化复习整理.doc

计算题：
1、 差动螺旋传动

2、 PWM?

实际应用的PWM系统，采用大功率晶体管代替开关K，其开关频率一般为2000Hz。使功率放大器的晶体管工作在开关状态下，开关周期T（或频率）保持恒定，用调整开关周期内晶体管导通时间的方法来改变输出，以使电机两端获得宽度随时间变化的电压脉冲，从而改变电枢电压的平均值达到调节电机转速的目的。
PWM系统的优点：
（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；
（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右；
（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；
（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。
由于功率晶体管比晶闸管具有更优良的特性，而且，目前功率晶体管的功率、耐压等都已有了很大的提高，所以在中小功率直流伺服驱动系统中，晶体管脉宽调制方式（PWM）驱动系统得到了广泛的应用。
简答题：
1、 机电部件：

2、 导轨形式及调整方式：
按摩擦性质分为：
（1）滑动导轨：两导轨工作面的摩擦性质为滑动摩擦。
（2）滚动导轨：两导轨导向面之间放置滚珠、滚柱或滚针等。
（3）气(液)体导轨：导轨的运动件与导向支承件之间充压力油或气。
按结构特点分：
（1）开式导轨：借助重力或弹簧弹力保证运动件和承载面接触。
（2）闭式导轨：靠导轨本身形状保证运动件和承载面接触。
滑动导轨副的截面形状及其特点
常见的导轨截面形状，有三角形(分对称、不对称两类)、矩形、燕尾形及圆形四种。

滑动导轨副间隙调整
导轨正常工作需载导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。导轨的间隙如依靠刮研来保证，要费很大的劳动量，而且导轨经长期使用后，会因磨损而增大间隙，需要及时调整。
常用方法有：压板调整、平镶条调整、斜镶条调整。

3、 传感器的动静特性，体现指标

问题：如何评价传感器的性能？
传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。

评价传感器特性的指标
线性度、灵敏度、迟滞、重复性、 分辨力、稳定性、静态误差（静态测量不确定度）

4、 滚珠丝杠轴向间隙的影响和消除方式
滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。
滚珠丝杠副轴向间隙的预紧调整方：
1. 双螺母螺纹预紧调整式

5、 闭环系统工作原理、伺服驱动系统举例说明
丝杠，电机，编码器，举例说明

6、PWM脉宽调速原理（占空比）
当正脉冲较宽时，ton>T/2（黑色控制脉冲），则电枢两端的平均电压为正，在电动运行时电动机正转。当正脉冲较窄时，ton<T/2（绿色控制脉冲），平均电压为负，电动机反转。如果正、负脉冲宽度相等，ton=T/2（红色控制脉冲），平均电压为零，则电动机停止。

7、 什么是传感器的零飘和蠕变，二者的关系？

小题
1、机械传动部件的功能：（匹配速度和力矩）
传递转矩和转速，使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配；
改变运动形式，如将直线运动变为回转运动或将回转运动变为直线运动；

2、双推-双推：轴向刚度最高。该方式适合于高刚度、高转速、高精度的精密丝杠传动系统。但随温度的升高会使丝杠的预紧力增大，易造成两端支承的预紧力不对称。
单推-单推：推力轴承分别装在滚珠丝杠的两端并施加预紧力。其特点是轴向刚度较高，预拉伸安装时，预紧力较大，但轴承寿命比双推-双推式低。
双推—简支：轴向刚度较低，使用时应注意减少丝杠热变形的影响。双推端可预拉伸安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速、传动精度较高的长丝杠传动系统。
双推-自由：轴向刚度最小。多用于轻载、低速的垂直安装的丝杠传动系统。

3、滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。

外循环：1）螺旋槽式：2）插管式：3) 端盖式：

4、 在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一台测速发电机TG（也可以是光电编码器、旋转变压器等测速装置），从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Un，与给定电压Un* 相比较后，得到转速偏差电压Un，经过放大器A，产生电力电子变换器UPE所需要的控制电压Uc ，用以控制电动机转速n。

5、 伺服放大、传动装置、执行机构称为__________模块?

6、 传感器中，测量电桥是将传感器的参数转化成为___电压___的输出。

7、 步进电机中，只要控制（输入电脉冲的数量）、（频率）以及（电机绕组通电相序）即可获得所需的转角位移、转速及转向。

8、 影响滚珠丝杠螺旋传动的因素有：螺距误差，中径误差，牙型半角误差，温度，轴向窜动，丝杠轴向方向与导轨轴向方向不平行、

9、 圆锥支承的方向精度和置中精度较高，承载能力较强。但摩擦阻力矩也较大。磨损后可借助轴向位移自动补偿间隙。常用于铅垂轴且承受轴向力。

10、 分辨力：传感器所能检测到的最小输入增量。分辨率：( Resolution / yFS)×100%
分辨力 是有量纲的数。指传感器能检出被测信号的最小变化量 ，当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率

11、 传感器提高灵敏度，非线性误差（）？

12、 系统控制精度与检测（装置）精度之间的关系？（1/3 1/5~1/10）

13、 步进电机的步进角决定了步进电机的（最小位移），步距角越小，控制精度（越高）。

14、 传感器采集信号的不同分为哪几种形式？（物理型，物性型，结构型，化学型，生物型）

物理型：利用某些变换元件的物理性质以及某些功能材料的特殊物理性能制成的传感器。
物性型：利用某些物质本身的特性或效应制作的.
结构型：以结构为基础，利用某些物理规律实现的.
化学型：利用电化学反应原理，把无机和有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号的传感器。
生物型：利用生物活性物质选择性的识别和鉴定生物化学物质的传感器。

15、 传感器一般由三部分组成：敏感元件，转换元件，基本转换电路

16、 机电一体化常见的执行元件：电磁，液压，气压

17、 导轨刚度有（自身）、（局部）和（接触）三种刚度

18、 机电一体化系统中各级传动比的最佳分配原则（重量最轻原则）、（输出轴转角误差最小原则）、（等效转动惯量最小原则 ）。

19、 丝杠螺母机构基本传动形式

20、 丝杠螺纹滚道截面形状（单圆弧型螺纹滚道）和（双圆弧型螺纹滚道），滚珠的循环方式（内循环）和（外循环）。

21、 步进电机控制电路有（驱动放大）（环形分配）（方向控制/逻辑顺序）

22、机电一体化技术的内涵是（电子技术）向（机械技术）领域渗透过程中逐渐形成的一个新概念。