【2017年整理】机电一体化复习资料.doc

名词解释… 伺服电动机：伺服电动机是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出电动机，以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机 伺服控制技术：一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。 变频调速kg·mm2。 机械系统的刚度对系统的动态特性主要影响表现为( 固有频率、失动量、稳定性 )等方面。 为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法( 增大系统刚度 )。 传动系统的固有频率对传动精度有影响，(提高 ) 固有频率可减小系统地传动误差， ( 提高)系统刚度可提高固有频率。 多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按( 重量最轻原则(小功率装置) )设计的传动链。 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按( 重量最轻原则(大功率装置) )设计的传动链。 闭环控制的驱动装置中，齿轮减速器位于前向通道，所以它的( 回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度 )。 闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的( 回程误差和传动误差都会影响输出精度 )。 半闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的( 回程误差和传动误差都会影响输出精度 )。 步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的( 数量 )来实现的。 步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而( 下降 )。 对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的( 2 )倍。 有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（ 1.5 ）。 机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。 机电—体化产品的适应性设计是指对产品功能及结构重新进行的设计。 机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。 驱动元件的选择及动力计算是机电一体化产品开发过程理论分析阶段的工作之一。 驱动装置中同一环节的误差，其高频分量和低频分量，对系统输出精度的影响程度可能是不同的。 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。 驱动电路中采用脉冲调制(PWM)放大器的优点是功率管工作在开关状态、管耗小。 直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行控制。 在闭环控制系统中，驱动装置中各环节的误差因其在系统中所处的位置不同，对系统输出精度的影响不同。 在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以1～5倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。 通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。 齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频震荡。 为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。 为适应工业仪表的要求，D／A的输出要配接V／1转换器。 TTL电平接口能用于输出指示灯的控制，也能用于驱动带电气隔离的继电器。 滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。 接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。 开环控制系统，执行装置的误差直接影响系统精度，但不存在稳定性问题。 简答题 试述直流电机伺服系统中脉宽调制放大器的基本工作原理。 答：脉宽调制放大器是直流伺服电机常用的晶体管驱动电路。利用大功率晶体管的开关作用，将直流电源电压转换成一定频率的方波电压，施加于直流电机的电枢，通过对方波脉冲宽度的控制，改变电枢的平均电压，使电机的转速得到调节。 交流伺服电机有哪些类型?交流伺服驱动的主要特点是什麽? 答：交流伺服电机有永磁式交流同步电机和笼型开步电机两类。 交流伺服驱动的丰要特点有： (1)调速范围大；(2)适合大、中功率伺服系统； (3）运行平稳，转速不受负载变化的影响；(4)输出转矩较人，而转矩脉动小。 步进电机是如何实现速度控制的? 答：步进电机的运动是由输人的电脉冲信号控制的，每当电机绕组接收一个脉冲，转子就转过一个相应的角度，其角位移量与输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步。因而，只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序，即可得到所需转动的速度和方向。 步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？ 答：步进电机的输入信号是脉冲序列。 步进电机的步矩角α与运行拍数m、通电方式k（m=kN，单拍时k=1,双拍时k=2，N为定子绕组的相数）、转子的齿数z有