光机电气一体化实验背景

一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题) 1.

机电一体化系统的核心是（ ）。 (A) 动力部分 (B) 执行机构 (C) 控制器 (D) 接口

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：C 解答参考： 2.

模拟信号数字化的第一步是在时间上对信号进行（ ）处理。 (A) 量化处理 (B) 采样离散化处理 (C) 编码处理 (D) 调制处理

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 3.

数字信号是对时间离散模拟信号进行（ ）处理后得到的。 (A) 量化处理 (B) 采样离散化处理 (C) 编码处理 (D) 调制处理

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：A 解答参考： 4.

机械系统动态模型建立主要是基于如下定律（ ）。 (A) 牛顿定一运动定律 (B) 牛顿定二运动定律 (C) 牛顿定三运动定律

1

(D) 万有引力定律

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B

解答参考： 5.

适合应用传递函数描

第一章 光机电气一体化控制实训系统产品简介

一、产品图片

二、产品概述

本装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装机电一体化设备。装置采用工业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。

本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、步进调速、传感器检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容。为培养可持续发展的机电一体化高技能人才提供一个良好的平台。 三、产品特点

1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和P

学院实验报告

学院： 姓名： 实验地点： 预习情况 实验 （2） 项目名称： PLC控制四相步进电机

1.实验项目名称

PLC控制四相步进电机 2.实验目的和要求

（1）掌握功能指令的用法

（2）掌握步进电机步进控制程序的设计 3.主要仪器设备

（1）DICE-PLC01可编程序控制器实验箱1台 （2）编程电缆1根 （3）连接导线若干 4.实验内容及步骤

（1）控制要求

四相步进电机按四相八拍运行。按下启动按钮、正转按钮、快速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A→AB……循环下去，每个状态持续5秒钟。当按下启动按钮、反转按钮、慢速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A→AD……循环下去，每个状态持续10秒钟。当按下停止按钮时，步进电机完成一个循环后停止。

B

专业： 学号：

班级： 组别：

组员：

成绩：

实验日期：

操作情况 指导教师签名：

考勤情况 数据处理情况 A C D 图1 四相步进电机控制示意图

1

参考实验接线表见表1，可以修改试验模块对应的主机编号。

主机X0X1X2X3X4X

第一章 光机电气一体化控制实训系统产品简介

一、产品图片

二、产品概述

本装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装机电一体化设备。装置采用工业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。

本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、步进调速、传感器检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容。为培养可持续发展的机电一体化高技能人才提供一个良好的平台。 三、产品特点

1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和P

学院实验报告

学院： 姓名： 实验地点： 预习情况 实验 （2） 项目名称： PLC控制四相步进电机

1.实验项目名称

PLC控制四相步进电机 2.实验目的和要求

（1）掌握功能指令的用法

（2）掌握步进电机步进控制程序的设计 3.主要仪器设备

（1）DICE-PLC01可编程序控制器实验箱1台 （2）编程电缆1根 （3）连接导线若干 4.实验内容及步骤

（1）控制要求

四相步进电机按四相八拍运行。按下启动按钮、正转按钮、快速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A→AB……循环下去，每个状态持续5秒钟。当按下启动按钮、反转按钮、慢速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A→AD……循环下去，每个状态持续10秒钟。当按下停止按钮时，步进电机完成一个循环后停止。

B

专业： 学号：

班级： 组别：

组员：

成绩：

实验日期：

操作情况 指导教师签名：

考勤情况 数据处理情况 A C D 图1 四相步进电机控制示意图

1

参考实验接线表见表1，可以修改试验模块对应的主机编号。

主机X0X1X2X3X4X

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 ）

（（（

机电一体化毕业综述

机电接口技术的发展

学习中心名称 专 学 指

机电一体化

业生导

名姓教

称 名 师

第 1 页 共 1 页

机电一体化毕业综述 机电接口技术的发展

摘 要

本文主要探讨了机电一体化发展的历程以及发展现状，指出了机电一体化系统设计是十分必要的；以此为背景，产生的机电接口技术。为了进一步分析与设计机电一体化系统，提出了机电接口技术的概念，并给出了机电接口技术的发展、功能以及分类。机电接口技术提供了一种新方法和手段为机电一体化系统的设计，并指出了智能化、标准化、微型化和人性化的机电接口技术的新的发展方向。

关键词：机电一体化，机电接口，系统设计

1.机电一体化技术发展

在机电一体化技术发展的基础上产生的机电接口技术，从上世纪70年代机电一体化的产生到现在，随着科学技术以及人类社会进步，机电一体化的内涵也在随时代不断发展着。最初的机电一体化是电子、机械相结合，机电一体化的产品也相对的比较简单。从80年代起，高性能微处理器的出现在机电一体化产品中得到应用以后，便大大提高了机电产品的自动化与智能化的程度，大大的改善了产品使用性能。之后随着自动化技术、信息技术、微电子技术、生物技术、新材料技术等向经济、军事和社会生活等领域渗透

填空

1、机电一体化是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一种综合技术，其主要的相关技术可以归纳成机械技术、传感检测技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总技术。

2、当两物体产生相对运动或有运动趋势时，其接触面要产生摩擦。摩擦力可分为黏性摩擦力、静摩擦力与库仑摩擦力。

3、摩擦对伺服系统的影响有引起动态滞后，降低系统的响应速度，导致系统误差和产生系统误差。

4、谐波齿轮传动机械系统中，设柔轮为固定件，波发生器为输入，刚轮为输出，则包含输入与输出运动方向关系在内的传动比计算式为iH2?Zg/(Zg?Zr)。

5、负载角加速度最大原则表明了：齿轮传动比的最佳值就是将JL换算到电动机轴上的转动惯量正好等于电动机转子的转动惯量时的总传动比，此时电动机的输出转距一半用于加速负载，一半用于加速电动机转子，达到了惯量负载和转距的最佳匹配。

7、机电一体化系统中，在满足系统总传动比不变的情况下，常采用等效转动惯量最小原则、重量最轻原则和输出轴转角误差最小原则。

8、齿轮传动装置的总传动比设计原则是出于使系统动作稳、准、快的考虑之上的，在具体确定系统总传动比时，可按工作时折算到电动机轴上的峰值转矩最小；等效均方根力矩最小；电动机驱

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 ）

（（（

中 国 矿 业 大 学

实 习 报 告

题 目 ：矿山机电设备维修 姓 名： 王科 专业年级：机电一体化 学 号： 176120477 实习单位：淮北石台煤矿 起止日期：2014年5月

一 实习单位介绍

图表 1 石台煤矿

淮北矿业集团石台煤矿位于安徽省淮北市东北,距淮北市15公里,井田面积19.78平方公里。1975年12月26日建成投产，原设计能力60万吨，随着矿井不断挖潜改造，2002年核定年产量150万吨，2003年生产原煤130万吨。

矿井含煤地层为石炭、二迭系，主采煤层位于二迭系。煤种为焦煤，发热量5300千卡/千克，含硫0.3%以下，品质优良，是华东地区稀有的优良焦精煤种，主要用于炼钢、发电等。

石台煤矿建立了一支有知识、有朝气、有魄力和强烈事业心的高素质员工队伍。在灵活的经营、管理体制下，公司为各类人才提供设计职业生涯、施展知识才华、体现自身价值的舞台。“一流的待遇，一流的人才，一流的矿井