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。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T信号分析一T科学类比一T系统分析设计一T 创造设计一T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T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 术尽量在各自范围内齐头并进,只在不同技术内部进行设计制造,最后通过简单叠加完成整体装 置。1-14、 机电一体化技术与自动控制技术的区别。自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一 体化技术是将自动控制原理及方法作为重要支撑技术,将自控部件作为重要控制部件。它应用自 控原理和方法,对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。⏺1-15、试分析家用洗衣机脱水系统的工作原理,如何体现机电一体化技术的自动洗衣机的工作原理:带传动洗衣机系统简图 洗涤:

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。

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T信号分析一T科学类比一T系统分析设计一T 创造设计一T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T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 术尽量在各自范围内齐头并进,只在不同技术内部进行设计制造,最后通过简单叠加完成整体装 置。

1-14、 机电一体化技术与自动控制技术的区别。

自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一 体化技术是将自动控制原理及方法作为重要支撑技术,将自控部件作为重要控制部件。它应用自 控原理和方法,对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。⏺

1-15、试分析家用洗衣机脱水系统的工作原理,如何体现机电一体化技术的

自动洗衣机的工作原理:

带传动

洗衣机系统简图 洗涤:

A. 制动,
B. 放开,运动经电机、带传动、中心齿轮、 行星轮、行星架、波轮
C. 脱水:
D. 放开,
E. 制动,运动经电机、带传动.内齿圈(脱水
F. 桶)*屮心齿轮*行星架*波轮与脱水桶等速旋转。
G. 1-16 机电一体化技术与计算机应用技术的区别。
机电一体化技术只是将计算机作为核心部件应用, 目的是提高和改善系统性能。计算机在机
电一体化系统中的应用仅仅是计算机应用技术中一部分,它还可以作为办公、管理及图象处理等 广泛应用。机电一体化技术研究的是机电一体化系统,而不是计算机应用本身。
1-17、 试简述机电一体化系统的设计步骤。
计步骤通常如下:设计预测一t信号分析一t科学类比一t系统分析设计一t创造设计一t
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t机电一体化系统设计质量的综合评价。
1-18 试分析机电一体化技术在打印机中的应用。
打印机是典型的光机电一体化产品,材料、电子、光学、机械等领域的新技术都会很快地反
映在打印机产品中,并推动打印机向自动化、人性化、多样化及更好地满足用户多种需求的方向
发展。平推式走纸通道技术减少了由于纸张弯曲、卡纸造成的打印偏差,也使打印存折等复杂介 质成为可能;平推式走纸还使纸张的进退纸速度加快,提高了柜台业务处理速度;而利用传感器 判断纸张边界的纸张定位技术使打印内容的定位更加准确,使用户只需将纸张放入打印机即可, 不必再调整纸张进纸位置 —— 这些技术促进了平推式票据打印机的发展。
LCD 显示技术使打印机面板不再单调, 液晶屏可以显示打印机状态、 版本信息等内容, 便于进行参数设置,使人机交流更加轻松,操作更加简单;Flash下载技术使打印机可以直接通过 主机下载升级程序,改变了以往需要专业工程师拆机更换芯片的麻烦,升级更加方便、快捷,甚 至用户都可以自己动手过一把 “下载升级 ”的瘾;一些打印机厂商还根据用户的需要开发出了双用 户模式,使打印机可以同时使用串口和并口进行打印,达到一机多用、一机多联的功能;部分高 档的存折打印机还配备有磁条读写模块,使打印机不仅能够打印,还具有自动读取存折磁条信息 的功能 —— 存折进入打印机后,读写磁条信息、打印存折内容一气呵成,使柜台打印业务处理更 高效,且保密性更好。
借助磁码打印技术(需特殊色带和打印装置)可使打印输出既具有可读性,又具有防伪、机 读等特性,加强了系统的安全性、保密性、高效性。
安装了网卡的打印机可以实现多机共享、远程控制、远程管理、远程诊断功能;安装了无线 网卡就可实现无线操作;再加上自动翻页装置就可实现自助补登功能。
IC 卡读写器的打印机还可以同时进行 IC 卡的读写工作,这就大大节省了柜台的宝贵空间。
1-19、 如何保证机电一体化系统的高性能?
高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。
1-20、 列举各行业机电一体化产品的应用实例,并分析各产品中相关技术应用情况。
见题 15、18 题