《机电一体化系统》形成性作业(一

《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，并具有良好的动态性能。

9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为替代法、整体设计法和组合法。

10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能小，动摩擦力应尽为可能小的正斜率，若为副斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。

11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越大，最大振幅越小，其衰减越快。

12．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在0.4到0.8之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。

13．间隙将使机械传动系统产生回程误差，影响伺服系统中位置环的稳定性。

14．在伺服系统中，通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速度。

二、选择题

1．机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（ D ）

A．交换 B．放大 C．传递 D．以上三者

2．机电一体化系统的核心是（ C ）

A．动力部分 B．执行机构 C．控制器 D．接口

3．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（D ）。

A．机械本体 C．控制器

B．动力部分 D．执行机构

4．在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（ A ）

A．输出轴转角误差最小 B．等效转动惯量最小 C．质量最小 D．质量最大

5．对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按什么原则进行设计（C ）

A．输出轴转角误差最小 C．重量最轻

B．等效转动惯量最小

D．重量最大

三、名词解释

系统总体技术——是以整体的概念组织应用各种相关技术的应用技术。

四、简述题

1．简述机电一体化技术方向。

答：按照微电子技术的发展，机电结合的深度以及机械产品发展的要求，机械系统的机电一体化技术方向可分为以下几类：

（1）在原有机械系统的基础上采用微型计算机控制装置，使系统的性能提高，功能增强； （2）用电子装置局部替代机械传动装置和机械控制装置，以简化结构，增强控制灵活性； （3）用电子装置完全替代原来执行信息处理功能的机构，简化了结构，丰富了信息传输的内容，提高了速度。

（4）用电子装置完全替代机械的主功能，形成特殊的加工能力； （5）机电技术完全融合形成新型机电一体化产品。

2．机械系统是机电一体化系统的最基本要素，请你说说它的作用及设计要求。

答：机械系统是机电一体化系统的最基本要素，主要用于执行机构、传动机构和支承部件，以完成规定的动作；传递功率、运动和信息；支承联接相关部件等。

机械系统通常是微型计算机控制伺服系统的有机组成部分，因此，在机械系统设计时，

除考虑一般机械设计要求外，还必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的性能参数、电气参数的匹配，以获得良好的伺服性能。

3．机电一体化系统中影响传动链的动力学性能的因素有哪些？

答：机电一体化系统中影响传动链的动力学性能的因素一般有以下几方面：

（1）负载的变化 负载包括工作负载、摩擦负载等，要合理选择驱动电动机和传动链，使之与负载变化相匹配。

（2）传动链惯性 惯性既影响传动链的起停特性，又影响控制的快速性、定位精度和速度偏差的大小。

（3）传动链固有频率 影响系统谐振和传动精度。

（4）间隙、摩擦、润滑和温升 影响传动精度和运动平稳性。

五、计算题

1．某齿轮系中，设i = 65，传动级数n = 3的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。

2?n?1n1i1?22(2?1)n?i2n?1?k?1?n 解：由式

ik?32

?i?2?n/2??2?2?3?1n2?112172得i1?22(2?1)?65232?13?27?65???65?2?3??2??2??2.2131?2?1?i2????65?2?3??2??2????65?2?3??2??2?2?17?2?3?1?3?3.4632

42?1i3????7?65?2?8.4809?3??2??2?

验算：i=i1i2i3i4=65

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c4w6.html