机电一体化系统设计试卷

（一）一、填空（每空 2 分，共 20 分）1. 机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品、民用机电一体化产品2. 控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口组成。3•在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守前小后大原则。4.典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、电源和输入/输出接口等部分构成。5•传感器的静态特性能数主要有灵敏度、线性度迟滞和重复精度。二、简答题（每题 4 分，共 20 分）1•为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度？答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。2. 机电一体化相关技术有哪些？答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，白动控制技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。3. 转动惯量对传动系统有哪些影响？答：转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降低灵敏度；使系统固有频率下降，容易产生谐振。4. 简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。5. 简述 A/D、D/A 接口的功能。答:A/D 接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量。D/A 接口是将二进制数字量转换成电压信号。三、分析题（20 分）1.已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素?各部可分为：（1）控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示；（2）测试传感部分：光电编码器、信号处理；（3）能源：电源；（4）驱动部分：功放、电机；（5）执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台2.试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响？解答：齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除，都会影响输出精度。）解答:图中伺服电机传懑器四、计算题（24 分）1.如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为 m=50kg 负载力为 F1=1OOON,最大加速度为 10m/s2'丝杠直径为 d=20mm，导程 t=4m...