機(jī)電一體化總結(jié)

▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動(dòng)力功能,信息功能和控▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動(dòng)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(cè)傳感部分、機(jī)械本體、動(dòng)力源。關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械精密傳動(dòng)技術(shù),計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù),傳感檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)

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

▲同步帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：1傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高；2工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；3無需潤(rùn)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(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)或其它直線運(yùn)動(dòng)副相比，有下列特點(diǎn)：1傳動(dòng)效率高；2運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；3能夠預(yù)緊；4工作壽命長(zhǎng)；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(jià)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(shí)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(diǎn)：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(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程分為產(chǎn)品規(guī)劃，概念設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)

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(shí)物仿真

3根據(jù)動(dòng)力源不同，可以將私服系統(tǒng)分為電器，液壓，氣動(dòng)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(dòng)力功能,信息功能和控▲機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能,動(dòng)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(cè)傳感部分、機(jī)械本體、動(dòng)力源。關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械精密傳動(dòng)技術(shù),計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù),傳感檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)

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

▲同步帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：1傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高；2工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；3無需潤(rùn)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(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)或其它直線運(yùn)動(dòng)副相比，有下列特點(diǎn)：1傳動(dòng)效率高；2運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；3能夠預(yù)緊；4工作壽命長(zhǎng)；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(jià)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(shí)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(diǎn)：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(diǎn)是：輸出電壓比輸入電壓低；反應(yīng)速度快，輸出紋波較小；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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程分為產(chǎn)品規(guī)劃，概念設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)

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(shí)物仿真

3根據(jù)動(dòng)力源不同，可以將私服系統(tǒng)分為電器，液壓，氣動(dòng)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(jì)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(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)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(dòng)力部分；③傳感檢測(cè)部分；④執(zhí)行部分；⑤驅(qū)動(dòng)部分；⑥控制與信息處理部分；⑦接口3、接口的三個(gè)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(cè)技術(shù)；③信息處理技術(shù)；④自動(dòng)控制技術(shù)；⑤伺服傳動(dòng)技術(shù)；⑥系統(tǒng)總體技術(shù)

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

6、機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)7、機(jī)械移動(dòng)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(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)性能的因素：①負(fù)載的變化；②傳動(dòng)鏈慣性；③傳動(dòng)鏈固有頻率；④間隙、摩擦、潤(rùn)滑和溫升

9、GD即動(dòng)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(jiǎn)化為粘性摩擦力、庫侖摩擦力與靜摩擦力三類11、齒輪傳動(dòng)齒側(cè)間的消除：①剛性消隙法；②柔性消隙法

12、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，假定各主動(dòng)小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1,軸與軸承

2i1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì)，各齒輪均為實(shí)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(jí)齒輪副的傳動(dòng)比；i為齒輪系數(shù)總傳動(dòng)比，ii1i2）

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

車等各種機(jī)械。

14、諧波齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)：①傳動(dòng)比大；②承載能力強(qiáng)；③傳動(dòng)精度高；④齒側(cè)間隙��；⑤傳動(dòng)平穩(wěn)；⑥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕。

H15、諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)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(dòng)為滾動(dòng)，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(dòng)鍵與導(dǎo)向支撐鍵之間，運(yùn)動(dòng)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(cè)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(cè)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(cè)元件，它的特點(diǎn)是測(cè)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(diǎn)的放大器稱為測(cè)量放大器；具有能利用計(jì)算機(jī)采用軟件控制的辦法來實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)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(diǎn)：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(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞；②泄漏低電流，對(duì)于測(cè)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(duì)直流和低頻信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(cè)量。

25、A/D轉(zhuǎn)換器的特性：分辨率、相對(duì)精度、輸入電壓、輸出電阻、轉(zhuǎn)換時(shí)間（孔徑時(shí)間）26、A/D轉(zhuǎn)換器的孔徑時(shí)間：在對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)變換時(shí)，從啟動(dòng)變換到變換結(jié)束的數(shù)字量輸出所需要的時(shí)間。27、采樣頻率：（香儂定理）不失真檢測(cè)Ws(采樣頻率)≥2Wmax（信號(hào)最高頻率）28、模擬信號(hào)經(jīng)過時(shí)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(hào)。29、用軟件進(jìn)行“線性化”處理的方法：計(jì)算法、查表法、插值法。30、伺服系統(tǒng):以機(jī)械運(yùn)動(dòng)量為控制對(duì)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(cè)裝置。32、采用直流伺服電動(dòng)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(dòng)機(jī)、功率放大器、檢測(cè)元件、控制器的種類以及反饋信號(hào)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(shí)時(shí)，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(duì)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(dòng)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(dòng)機(jī)而分為兩大類：同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)和異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)。38、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（或脈沖電動(dòng)機(jī)或脈沖馬達(dá)）；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)多用于開環(huán)系統(tǒng)39、三相步進(jìn)電動(dòng)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(jì)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(dòng)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(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換3）增加驅(qū)動(dòng)能力

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

45、PLC工作特點(diǎn)：順序掃描、循環(huán)執(zhí)行（工作可靠、可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(jì)算，輸出控制。（三階段工作制）

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