機(jī)電一體化總結(jié)

▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動力功能,信息功能和控▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動力功能,信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。構(gòu)成：電子控制單元、執(zhí)行器、檢測傳感部分、機(jī)械本體、動力源。關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械精密傳動技術(shù),計算機(jī)信息處理技術(shù),傳感檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)

▲三種原則的選擇1）對于以提高傳動精度和減小回程誤差為主的降速齒輪傳動鏈，可按輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則設(shè)計。2）對于要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、啟停頻繁和動態(tài)性能好的伺服減速傳動鏈，可按等效轉(zhuǎn)動慣量最小和輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則進(jìn)行設(shè)計。3）對于要求質(zhì)量盡可能小的降速傳動鏈，可按質(zhì)量最小原則進(jìn)行設(shè)計。

▲同步帶傳動的優(yōu)缺點：1傳動比準(zhǔn)確，傳動效率高；2工作平穩(wěn)，能吸收振動；3無需潤滑，耐油、水、高溫、腐蝕。維護(hù)保養(yǎng)方便；4中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；5制造工藝復(fù)雜，成本高。

▲滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運(yùn)動副相比，有下列特點：1傳動效率高；2運(yùn)動平穩(wěn)；3能夠預(yù)緊；4工作壽命長；5定位精度和重復(fù)定位精度高；6同步性好；7可靠性高；8不能自鎖；9成本較高。

▲A/D轉(zhuǎn)換器類型：積分型（雙積分型）（價格低廉，采樣頻率低，精度可以）；逐次逼近型）（采樣頻率高，精度低）；∑△型（采樣頻率低，精度高）。

▲開關(guān)電源：是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。優(yōu)點：體積小，重量輕，效率高�！�電源指標(biāo)：電壓電流，電壓精度，電壓紋波，工作溫度

▲線性穩(wěn)壓電源的特點是：輸出電壓比輸入電壓低；反應(yīng)速度快，輸出紋波較��；工作產(chǎn)生的噪聲低；效率較低；發(fā)熱量大

電磁干擾兩種傳輸途徑：輻射耦合途徑，傳導(dǎo)耦合途徑。電磁干擾三個條件：電磁干擾源、電磁干擾傳播途徑、電磁干擾敏感體。電磁干擾4個特性：接收特性、輻射特性、寄生特性、地電位特性。

▲步距角;給步進(jìn)電機(jī)一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)走過的角度▲PWM：脈寬調(diào)制用來調(diào)整占空比

1一個全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)過程分為產(chǎn)品規(guī)劃，概念設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計

2根據(jù)模型的物理屬性，伺服仿真的方式物理仿真，數(shù)學(xué)仿真，半實物仿真

3根據(jù)動力源不同，可以將私服系統(tǒng)分為電器，液壓，氣動4機(jī)電一體化常用的處理器有單片機(jī)，PC，PLC5按控制方式分，伺服系統(tǒng)分為開環(huán)，閉環(huán)，半閉環(huán)

▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動力功能,信息功能和控▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動力功能,信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。構(gòu)成：電子控制單元、執(zhí)行器、檢測傳感部分、機(jī)械本體、動力源。關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械精密傳動技術(shù),計算機(jī)信息處理技術(shù),傳感檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)

▲三種原則的選擇1）對于以提高傳動精度和減小回程誤差為主的降速齒輪傳動鏈，可按輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則設(shè)計。2）對于要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、啟停頻繁和動態(tài)性能好的伺服減速傳動鏈，可按等效轉(zhuǎn)動慣量最小和輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則進(jìn)行設(shè)計。3）對于要求質(zhì)量盡可能小的降速傳動鏈，可按質(zhì)量最小原則進(jìn)行設(shè)計。

▲同步帶傳動的優(yōu)缺點：1傳動比準(zhǔn)確，傳動效率高；2工作平穩(wěn)，能吸收振動；3無需潤滑，耐油、水、高溫、腐蝕。維護(hù)保養(yǎng)方便；4中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；5制造工藝復(fù)雜，成本高。

▲滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運(yùn)動副相比，有下列特點：1傳動效率高；2運(yùn)動平穩(wěn)；3能夠預(yù)緊；4工作壽命長；5定位精度和重復(fù)定位精度高；6同步性好；7可靠性高；8不能自鎖；9成本較高。

▲A/D轉(zhuǎn)換器類型：積分型（雙積分型）（價格低廉，采樣頻率低，精度可以）；逐次逼近型）（采樣頻率高，精度低）；∑△型（采樣頻率低，精度高）。

▲開關(guān)電源：是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。優(yōu)點：體積小，重量輕，效率高�！�電源指標(biāo)：電壓電流，電壓精度，電壓紋波，工作溫度

▲線性穩(wěn)壓電源的特點是：輸出電壓比輸入電壓低；反應(yīng)速度快，輸出紋波較�。还ぷ鳟a(chǎn)生的噪聲低；效率較低；發(fā)熱量大

電磁干擾兩種傳輸途徑：輻射耦合途徑，傳導(dǎo)耦合途徑。電磁干擾三個條件：電磁干擾源、電磁干擾傳播途徑、電磁干擾敏感體。電磁干擾4個特性：接收特性、輻射特性、寄生特性、地電位特性。

▲步距角;給步進(jìn)電機(jī)一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)走過的角度▲PWM：脈寬調(diào)制用來調(diào)整占空比

1一個全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)過程分為產(chǎn)品規(guī)劃，概念設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計

2根據(jù)模型的物理屬性，伺服仿真的方式物理仿真，數(shù)學(xué)仿真，半實物仿真

3根據(jù)動力源不同，可以將私服系統(tǒng)分為電器，液壓，氣動4機(jī)電一體化常用的處理器有單片機(jī)，PC，PLC5按控制方式分，伺服系統(tǒng)分為開環(huán)，閉環(huán)，半閉環(huán)

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1、機(jī)電一體化（Mechatronics）是機(jī)電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品的統(tǒng)稱，并把柔性制造系統(tǒng)和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)線和制造過程也包括在內(nèi)，發(fā)展了機(jī)電一體化的含義。包括六大關(guān)鍵技術(shù)：精密機(jī)床技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。

2、機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素（或組成）：①機(jī)械本體；②動力部分；③傳感檢測部分；④執(zhí)行部分；⑤驅(qū)動部分；⑥控制與信息處理部分；⑦接口3、接口的三個作用：①交換；②放大；③傳遞

4、機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)：①機(jī)械技術(shù)；②傳感檢測技術(shù)；③信息處理技術(shù)；④自動控制技術(shù)；⑤伺服傳動技術(shù)；⑥系統(tǒng)總體技術(shù)

5、機(jī)電一體化的設(shè)計方法：整體設(shè)計法、組合法、替代法

6、機(jī)電一體化的設(shè)計類型：開發(fā)性設(shè)計、適應(yīng)性設(shè)計、變異性設(shè)計7、機(jī)械移動系統(tǒng)的基本元件：質(zhì)量、阻尼器、彈簧

8、影響機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳動鏈的動力學(xué)性能的因素：①負(fù)載的變化；②傳動鏈慣性；③傳動鏈固有頻率；④間隙、摩擦、潤滑和溫升

9、GD即動物體的重量G與回轉(zhuǎn)直徑D的平方的乘積。(GD24gJ)

10、兩物體接觸面間的摩擦力在應(yīng)用上可簡化為粘性摩擦力、庫侖摩擦力與靜摩擦力三類11、齒輪傳動齒側(cè)間的消除：①剛性消隙法；②柔性消隙法

12、電動機(jī)驅(qū)動的二級齒輪傳動系統(tǒng)，假定各主動小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動慣量J1,軸與軸承

2i1轉(zhuǎn)動慣量不計，各齒輪均為實心圓柱體，且齒寬和材料均相同，效率為1，則i222或

i12i13（i1,i2為齒輪系中第一、二級齒輪副的傳動比；i為齒輪系數(shù)總傳動比，ii1i2）

13、滾珠花鍵既是一種傳動裝置，又是一種直線運(yùn)動支撐，可用于機(jī)器人、機(jī)床、自動搬運(yùn)

車等各種機(jī)械。

14、諧波齒輪傳動特點：①傳動比大；②承載能力強(qiáng)；③傳動精度高；④齒側(cè)間隙小；⑤傳動平穩(wěn)；⑥結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。

H15、諧波齒輪傳動的傳動比計算irgrHzg式中：g、r、H分別為剛輪、柔gHzr輪和波形發(fā)生器的角速度；zg、zr分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。

16、滾珠絲桿副是將普通的絲桿加上滾珠，變滑動為滾動，是絲桿、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件。分為：外循環(huán)插線管式和內(nèi)循環(huán)反向器式17、靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油或氣體介質(zhì)通入導(dǎo)軌的運(yùn)動鍵與導(dǎo)向支撐鍵之間，運(yùn)動鍵浮在壓力油和氣體薄膜之上，與導(dǎo)向支撐件脫離接觸，使之摩擦阻力大大減小的導(dǎo)軌。18、傳感器：是借助于檢測元件接受一種形式的信息，并按一定規(guī)律將它轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。分類方法：①以被測參量來分；②以傳感器的工作原理來分。19、衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)：線性度、靈敏度、遲滯性、重復(fù)性。20、光柵：是一種新型的位移檢測元件，它的特點是測量精度高（可達(dá)±1um）、響應(yīng)速度快和量程范圍大等。光柵條紋密度一般為每毫米25、50、100、250條等。21、感應(yīng)同步器分為：鑒相式和鑒幅式

22、接近式位置傳感器按工作原理分為：電磁式、光電式、靜電容式、氣壓式、超聲波式。23、將放大電路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪聲和高輸入阻抗這種特點的放大器稱為測量放大器；具有能利用計算機(jī)采用軟件控制的辦法來實現(xiàn)增益的自動變換功能的放大器叫做程控增益放大器；

24、隔離放大器特點：①能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對低壓信號系統(tǒng)的損壞；②泄漏低電流，對于測量放大器的輸入端無須提供偏流返回通路；③共模抑制比高，能對直流和低頻信號進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測量。

25、A/D轉(zhuǎn)換器的特性：分辨率、相對精度、輸入電壓、輸出電阻、轉(zhuǎn)換時間（孔徑時間）26、A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時間：在對模擬信號進(jìn)行模數(shù)變換時，從啟動變換到變換結(jié)束的數(shù)字量輸出所需要的時間。27、采樣頻率：（香儂定理）不失真檢測Ws(采樣頻率)≥2Wmax（信號最高頻率）28、模擬信號經(jīng)過時間離散變換和幅值離散變換(近似值)后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。29、用軟件進(jìn)行“線性化”處理的方法：計算法、查表法、插值法。30、伺服系統(tǒng):以機(jī)械運(yùn)動量為控制對象的反饋控制系統(tǒng)

31、伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類：①控制器；②功率放大器；③執(zhí)行機(jī)構(gòu)；④檢測裝置。32、采用直流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為直流伺服系統(tǒng)。

33、直流伺服系統(tǒng)種類繁多，按伺服電動機(jī)、功率放大器、檢測元件、控制器的種類以及反饋信號與指令比較方式等分為不同類型的直流伺服系統(tǒng)

34、相敏放大器也稱鑒幅器，它的功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為與之成正比的直流電壓，并使它的極性與輸入的交流電壓的相位相適應(yīng)。35、相敏放大器的任務(wù)①將輸入交流電壓變換成直流電壓；②當(dāng)輸入交流電壓相位變成相差∏時時，輸出的直流電壓極性亦隨之改變；③輸出直流電壓的數(shù)值與輸入交流電壓的幅值成正比

36、脈寬調(diào)制型（PWM）功率放大器的基本原理：利用功率器件的開關(guān)作用，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，通過對方波脈沖寬度的控制，改變輸出電壓的平均值。

37、采用交流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)，稱為交流伺服系統(tǒng)。按其選用不同的電動機(jī)而分為兩大類：同步型交流伺服電動機(jī)和異步型交流伺服電動機(jī)。38、步進(jìn)電動機(jī)（或脈沖電動機(jī)或脈沖馬達(dá)）；步進(jìn)電動機(jī)多用于開環(huán)系統(tǒng)39、三相步進(jìn)電動機(jī)的三種分配方式：三相三拍、三相六拍、雙三拍40、步距角的計算（步距角）360，m為相數(shù)，z為轉(zhuǎn)量數(shù)，k為通電方式導(dǎo)數(shù)。mzk41、細(xì)分驅(qū)動電路的作用是減少步距角

42、光電隔離電路的作用：1）通過光電轉(zhuǎn)換隔離輸入/輸出2）實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換3）增加驅(qū)動能力

44、在工業(yè)環(huán)境中使用計算機(jī)控制系統(tǒng)，除去被控對象、檢測儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)外，其余部分稱做“工業(yè)控制計算機(jī)”，簡稱“工業(yè)控制機(jī)”或“工控機(jī)”

45、PLC工作特點：順序掃描、循環(huán)執(zhí)行（工作可靠、可與工業(yè)現(xiàn)場信號直接連接、積數(shù)式組合、編程操作容易、易于安裝及維修）；PLC掃描工作制：輸入掃描，計算，輸出控制。（三階段工作制）

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