机电一体化技术复习要点.pptx

机电一体化技术考试与复习说明陈西平二一三年五月十日考试说明时间：二一三年五月二十一日(星期二)下午15：00-17：00地点：待定方式：闭卷(A、B卷交叉)考试题型名词解释(5x8=40分)简答题(8x6=48分)设计分析题(12分)复习要点：第一章名词解释：机电一体化、接口、系统工程、并行工程、虚拟产品设计、绿色设计、反求设计机电一体化系统组成工业三大要素与机电一体化的三大效果根据输入输出功能接口分类机电一体化系统(产品)的设计流程机电一体化系统（产品）设计的考虑方法第二章机电一体化技术对传动机构的要求为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常采取哪些措施齿轮传动比的最佳匹配选择原则滚珠丝杠螺母机构组成与要求机电一体化系统对导轨的基本要求导轨副的设计内容机座或机架的作用与要求第三章根据使用能量的不同，执行元件分类对执行元件的基本要求脉宽调制(PWM)步进电动机特点与种类步进电机原理(相序、步距角等)步进电机驱动电源组成与环分方式步进电机的细分驱动交流伺服电机的矢量控制第四章组装形式微型计算机分类微机构成机电一体化系统具有的好处可编程序控制器(PLC)工作原理与特点机电一体化系统对检测传感器的基本要求可编程控制器梯形图编程的基本原则传感器用来改善其性能的措施第五章机电一体化系统的操作过程控制目的反馈、稳态设计、动态设计、可靠性、电信号干扰的来源与类型PID控制其它各章从控制方式，伺服控制系统分类与特点利用微机实现机床的机电一体化改造方法汽车机电一体化的中心内容与典型应用NC、CNC、MC、FMC、FMS、FA、CIMS综合分析题1已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示。要求：（1）说明单自由度驱动系统的两种测量方案；（2）确定整个系统的控制方案、画出控制系统原理图。a.高速端测量方案：传感器安装在电机的尾部，通过测量电机的转角实现工作台位移的间接测量。可选用光电编码器式传感器或者磁电式编码器。b.低速端测量方案：传感器安装在工作台上，直接测量工作台的位移。可选用光栅式位移传感器、感应同步器或者电位计式位移传感器。a工业PC机集中控制方案：用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制，包括任务管理和三个自由度的伺服控制。b.工业PC机、单片机分级控制方案：用一台工业PC机与三个单片机通信，对三个单片机实现管理，每个单片机负责一个自由度的伺服控制c.单片机、单片机分级控制方案：用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信，对三个从单片机实现管理，每个从单片机负责一个自由度的伺服控制设有一工作台驱动系统如下图，已知：系统参数见下表，另外MA=400kg，l0=5mm，Fx=800N，Fy=600N，工作台与导轨间为滑动摩擦，其摩擦系数为0.2。试求转换到电动机轴上的等效转动惯量和等效转矩。齿 轮轴丝杆电动机G1G2G3G4n(r/min)720360360180720360180720J(kgm2)0.010.0160.020.0320.0240.0040.012采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。（1）按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2）按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；（3）只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。要求：画出梯形图。