机电一体化系统设计试题_1答案.pdf

习题一答案 1-1、 什么是机电一体化？ 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技 术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高可靠性、低能 耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。 1-2、 什么是机电一体化的变参数设计？ 在设计方案和结构原理不变的情况下， 仅改变部分结构尺寸和性能参数， 使之适用范围发生 变化的设计方式。例如，同一种产品不同规格型号的相同设计。 1-3、 机电一体化技术与传统机电技术的区别。 传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设 计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的， 不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和 电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。 1-4、 试分析机电一体化技术的组成及相关关系。 机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。其技术组成包括：机 械技术、检测技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等。 现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术等应用。 1-5、 一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？ 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。我们将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成要素、运动 组成要素、感知组成要素、智能组成要素；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。 1-6、 试简述机电一体化系统的设计方法。 机电一体化系统的设计过程中， 一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法， 要从系统 整体的角度出发分析研究各个组成要素间的有机联系，从而确定系统各环节的设计方法，并用自 动控制理论的相关手段， 进行系统的静态特性和动态特性分析， 实现机电一体化系统的优化设计。 1-7、 机电一体化系统（产品）开发的类型。 1 机电一体化系统（产品）开发的类型依据该系统与相关产品比较的新颖程度和技术独创性， 可分为开发性设计、适应性设计和变参数设计。 1-8、 机电一体化的智能化趋势体现在哪些方面。 （1）诊断过程的智能化、 （2 ）人一机接口的智能化、 （3 ）自动编程的智能化、 （4）加工过程的 智能化 1-9、 机电一体化的发展趋势体现在哪些方面。 高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展 1-10、 机电一体化系统中的接口的作用。 接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等 1-11、 为什么说机电一体化技术是其它技术发展的基础？举例说明。 机电一体化技术是其他高新技术发展的基础，机电一体化的发展依赖于其他相关技术的发 展，可以预料，随着信息技术、材料技术、生物技术等新兴学科的高速发展，在数控机床、机器 人、微型机械、家用智能设备、医疗设备、现代制造系统等产品及领域，机电一体化技术将得到 更加蓬勃的发展。 1-12、 试分析机电一体化系统设计与传统的机电产品设计的区别。 机电一体化系统设计方法与用经验公式、 图表和手册为设计依据的传统方法不同， 它是以计 算机为手段，其设计步骤通常如下：设计预测一→信号分析一→科学类比一→系统分析设计一→ 创造设计一→选择各种具体的现代设计方法（如相似设计法、模拟设计法、有限元法、可靠性设 计法、动态分析法、优化设计法、模糊设计法等）一→机电一体化系统设计质量的综合评价 1-13、 试简述机电一体化技术与并行工程的区别。 机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造 阶段就有机结合在一起，十分注意机械和其他部件之间的相互作用。而并行工程是将上述各种技 术尽量在各自范