机电一体化整理资料.docVIP

1-1. 机电一体化权威定义： 起源：日本，20世纪70年代； 合成词：Mecha—tronics。它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics（电子学）的后半部分拼成一个新词； 机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术 1-2. 机电一体化基本结构要素： 一个典型的机电一体化系统应包含以下几个基本要素： 机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。这些组成要素内部及其之间,形成通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。 1-3. 按照生命周期法，机电一体化系统工程路线主要分为：①可行性论证，②初步设计，③详细设计，④实施和测试，⑤运行和维护。 2-1. 无侧隙齿轮传动机构：对于开环控制系统而言，传动误差直接影响机械设备的工作精度，因而应尽可能地缩短传动链，消除传动间隙，以提高传动的精度和刚度。 对于闭环控制系统，齿轮传动装置完全在伺服回路中，给系统增加了惯性环节，其性能参数将直接影响整个系统的稳定性。 无论开环还是闭环系统，齿轮装置都将影响整个系统的灵敏度（响应速度），从这个角度考虑应注意减少摩擦，减小转动惯量，以提高传动装置的加速度。 2-2. 滚珠丝杠传动机构：滚珠丝杠副常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环。外循环多用螺旋槽式和插管式，外循环方式使用较广，其缺点是滚道接缝处很难做的平滑，影响滚珠滚动的平稳性；内循环均采用方向器实现滚珠循环。 内循环反向器和外循环反向器相比，其结构紧凑，定位可靠，刚性好且不易磨损，返回滚道短，不易发生滚珠堵塞，摩擦损失小。其缺点是反向器结构复杂，制造困难，且不能用于多头螺纹传动。 由于滚珠丝杠副传动效率高，无自锁作用故必须装有制动装置。（P36找不到...） 2-3. 回程误差：由于齿隙的存在，在传动装置逆运行时造成回程误差，时输出与输入之间成非线性关系，输出滞后于输入，影响系统的精度。 3-1. 绝对型光电编码器：格雷编码特点是每相邻十进制数之间只有一位二进制码不同，能将误读数控制在一个数单位范围内，提高了可靠性。 3-2. 滤波器：根据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为四类：低通、高通、带通和带阻滤波器，带通滤波器可由高通和低通滤波器串联组成，带阻滤波器可由低通和高通滤波器并联组成。（运算放大器有级间隔离和信号放大作用） 4-1. 控制系统：构成：控制系统由控制装置、执行机构、被控对象及传感检测装置构成。 二阶振荡环节其传递函数为： 二阶系统的特征方程： 特征方程的根（闭环极点）： 二阶控制系统的系统品质： 上升时间tr：对于欠阻尼系统，响应曲线从0到第一次达到稳态值所经过时间。 对于过阻尼系统，响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需时间。 当t=tr时： 延迟时间td：响应曲线从0上升到稳态值50%所 需的时间。 峰值时间 tp：指输出响应从0开始第一次达到最大峰值所需要的时间。 超调量Mp： 响应曲线的最大峰值与稳态值1之差。 调节时间ts： 瞬态响应曲线进入并永远保持在稳态值±Δ%允许误差范围内的最小时 间。±Δ%取稳态值的±2%或±5% 。 ； 振荡次数N： 在调节时间ts内响应曲线振荡的次数。 ； 延迟时间td： 响应曲线从0上升到稳态值50%所需的时间： 4-2. 直流电机：（电枢控制直流电机） 依上图，可得直流电机的数学模型为： 4-3. 采样控制系统动态性能： ① 极点在z平面单位圆外，对应的暂态响应是发散的或振荡发散的。（不稳定） ② 极点在z平面单位圆上，对应的暂态响应是幅值不变或等幅振荡。（临界稳定） ③ 极点在z平面单位圆内，对应的暂态响应是衰减或震荡衰减的。 （稳定） 4-4. 单向晶闸管SCR： 导通条件是指晶闸管从阻断到导通所需的条件。这个条件是在晶闸管的阳极加上正向电压，同时在控制极加上正向电压。关断条件是晶闸管从导通到阻断所需的条件。晶闸管一旦导通，控制极对晶闸管就不起作用了，只有当流过晶闸管的电流小于保持晶闸管导通所需的电流时晶闸管才关断。实用电路（无触点及有触点输入） 4-5. 开关量输出通道接口技术： 1) 直流继电器接法： 交流继电器接法： 5-1. 步进电动机的主要特性： ① 步距角及步距精度 ：步进电动机定子绕组通电状态每变一次，转子转过的角度，常用数控机床为0.5~3°，步距角小，加工精度高。 ② 启动频率与惯频特性： 步进电机由静止突然启动， 进入不失步的正常运行所 允许的最高频率，与负载 的转动