机电一体化系统的核心是电子技术，也就是电力电子技术。B 错误
机电一体化技术是以机械为核心，微电子技术为主体的综合性技术。A 正确
按机电一体化产品和系统的用途分类，有产业机械和（）。A 信息机械B 民生机械正确答案：AB
机电一体化产品一般都具有（）等功能。A 自动监视B 自动报警C 自动诊断D 自动保护E 自动编程正确答案：ABCD
机电一体化技术是从系统工程的观点出发，应用机械、微电子等有关技术，使机械、电子相互独立，实现系统或产品整体最优的综合性技术。
B 错误
在机电一体化产品中，实现信息处理技术的主要工具是（）。A 传感器B 计算机C 驱动器正确答案：B
自动控制是在人直接控制的情况下，使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。 B 错误
伺服驱动技术直接影响着机电一体化产品的功能执行和操作，对产品的动态性能、稳定性能、操作精度和控制质量等具有决定性的影响。
A 正确
机电一体化系统是通过许多接口将各组成要素的输入/输出联系成一体的系统。A 正确
机电一体化系统各要素及各子系统之间的接口性能是综合系统性能好坏的决定性因素。A 正确
为了开发出具有较强竞争能力的机电一体化产品，系统总体设计除考虑优化设计外，还包括（）。
A 可靠性设计
B 标准化设计
C 系列化设计
D 造型设计
E 相对设计正确答案：ABCD
一个典型的机电一体化产品的机械系统主要包括传动机构、导向机构、执行机构以及（）。A 轴系C 机座或机架正确答案：AC
机电一体化机械系统中传动机构的主要功能是传递转速。 B 错误
机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，要求具有较好的静态特性，即动作响应要快、稳定性要好，以满足伺服系统的设计要求。
B 错误
机电一体化系统的稳定性是指其工作速度稳定的能力。 B 错误
系统的快速响应性是要求机械系统运行速度快。B 错误
传动系统的惯性可用转动惯量来计算，它主要取决于机构中各部件的（）。A 质量B 尺寸C 精度正确答案：AB
传动系统的固有频率与传动部件的质量和综合刚度有关，减小刚度或增加质量可提高系统的固有频率。 B 错误
机电一体化系统中常用的机械传动机构有螺旋传动、齿轮传动和（）。A 同步带传动B 高速带传动C 低速带传动正确答案：AB
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机械传动系统的设计任务包括（）。A 系统设计B 结构设计C 工艺设计D 造型设计正确答案：AB
机电一体化的机械系统应具有良好的伺服性能，并要求机械传动部件有足够的（）。A 转动惯量B 制造精度C 固有频率正确答案：B 在不影响系统刚度的条件下，机械传动系统的质量和转动惯量应尽可能大。B 错误
机械传动系统的转动惯量大会产生的不利影响有：机械负载增加、响应速度降低和（）A 固有频率下降B 谐振频率增高C 谐振频率降低
正确答案：AC
为保证系统具有较好的快速响应性，通常希望伺服传动系统具有小惯量。 A 正确
机械部件产生振动时，系统中阻尼越大，则（）。A 最大振幅越小B 振动衰减越快C 衰减越慢正确答案：AB
机械传动系统中，影响系统传动精度的误差可分为（）。A 传动误差B 回程误差C 测量误差正确答案：AB
由于传动误差的存在，会使输出轴的运动时而超前，时而滞后。 A 正确
回程误差是输入轴固定时，输出轴可以任意转动的转角量。A 正确
减少传动级数，也就减少了产生误差的环节。 A 正确
在减速传动中，精度较高的传动机构应布置在高速轴上，这样可以减少低速轴上的误差。 B 错误
螺旋传动机构主要用来将旋转运动变换为直线运动但不能将直线运动变为旋转变换运动 B 错误
丝杠和螺母相对运动的基本传动形式有：螺母固定、丝杠转动并移动；丝杠转动、螺母移动；以及（）。A 螺母转动、丝杠移动
B 丝杠固定、螺母转动并移动
C 螺母转动、丝杠转动正确答案：AB
螺母固定、丝杠转动并移动的传动形式只适用于行程较小的场合。 A 正确
丝杠转动、螺母移动的传动形式只适用于行程较小的场合。B 错误
螺母转动、丝杠移动的传动形式应用较少。 A 正确
丝杠固定、螺母转动并移动的传动形式结构简单、紧凑，故应用较多。 B 错误
滚珠丝杠副除了要求其自身在单一方向的传动精度外，对其轴向间隙也有严格要求，以保证其反向传动精度。 A 正确
齿轮传动部件是（）的变换器。A 转矩B 转速C 转向D 功率正确答案：ABC
齿轮减速器的输入量为电动机的高转速、高转矩，而输出量则为低转速、低转矩。 B 错误页码：43
知识要点：相关资源：
齿轮系统对各级传动比要进行合理的分配。常用的分配原则有（）。A 等效转动惯量最小原则B 质量最轻原则C 输出轴转角误差最小原
D 输出功率最大原则正确答案：ABC
利用等效转动惯量最小原则所设计的齿轮传动系统，换算到电动机轴上的等效转动惯量为最小。 A 正确
齿轮传动中齿侧间隙的存在，会影响机电一体化系统的传动精度，但不会在电动机驱动系统中引起严重的噪声。B 错误
按用途的不同，同步带传动可分为一般工业用同步带传动、高转矩同步带传动和（）。A 特种规格的同步带传动B 特殊用途的同步带传动
C 低转矩同步带传动正确答案：AB
同步带传动工作时无滑动，节能效果好、传动比范围大，而且维护保养方便。A 正确
同步带一般由承载绳、带齿、带背和（）组成。A 包布层B 导轨C 卡爪正确答案：A
机械执行机构把传动机构传递过来的运动和动力进行必要的交换，以满足执行末端件的要求。A 正确
微动执行机构是一种能在一定范围内精确、微量地移动到给定位置或实现特定进给运动的机构。A 正确
热变形式执行机构属于微动机构，电热元件通电后产生的热变形可实现微小位移。A 正确
热变形微动机构可利用（）来调节传动杆的加热速度，以实现对位移速度和微进给量的控制。A 变压器B 变阻器C变频器答案：AB
热变形微动机构具有高刚度和无间隙的优点，并可通过控制加热电流来得到所需的微量位移。A 正确
磁致伸缩式机构是利用某些材料在磁场作用下具有改变尺寸的磁致伸缩效应来实现微量位移的。A 正确
工业机械手是一种自动控制、可重复编程、多自由度的机电一体化设备。A 正确
机械夹持器可分为圆弧开合型和（）。A 圆弧平行开合B 直线开合型C 直线平行开合型正确答案：AC
圆弧开合型夹持器工作时，两手指绕支点作圆弧运动，同时对工件进行夹紧和定心。A 正确
电磁吸附手最大的特点是：吸附工件的过程是从不接触工件开始的，工件与吸附手接触之前处于漂浮状态。A 正确
传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。A 正确
传感器的输出信号通常是电量，因为它便于传输、转换、处理和显示。A 正确
信号调节电路的作用是将敏感元件的输出转换为便于传输和后续环节处理的电信号。B 错误
传感器转换部分的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波和放大。B 错误
对信号调理电路一般的要求是（）。A 准确转换、稳定放大、可靠传输B 信噪比高、抗干扰性能好答案：AB 数据采集系统的主要性能指标有（）。A 输入模拟电压信号的范围B 转换速度C 分辨率D 转换误差E 输出
模拟电压信号的范围正确答案：
ABCD
显示器一般可分为指示式、数字式和屏幕式3种。A 正确
检测仪表或检测系统需要多组幅值不同、要求各异的稳压电源 A 正确
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根据传感器工作原理的学科性，一般分为（）。A 物理型B 化学型C 生物型D 电子型正确答案：ABC
化学型传感器，是指利用电化学效应，将有机或无机物质的组分、浓度等转换成电信号的传感器。A 正确
电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器。A 正确
电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式及（）。A 电阻应变片式B 压阻式C 数字式正确答案：AB
电容式传感器主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。A 正确
电感式传感器主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。A 正确
磁学式传感器主要用于位移、转矩和功率等参数的测量。B 错误
光电式传感器主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。A 正确
电势型传感器主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。A 正确
电荷传感器主要用于力和温度的测量。B 错误
半导体传感器主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。A 正确
按传感器输出信号的性质分类，有模拟式传感器和数字式传感器。A 正确
按传感器输出信号的性质分类分类，有结构型、物性型和复合型传感器。B 错误
按传感器的转换过程可逆与否分类，有单向和双向两种。A 正确
集成传感器可以制作磁敏、力敏、温敏、光敏和离子敏器件。A 正确
智能化传感器的主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。A 正确
智能传感器具有判断、学习、创造和设计能力。B 错误
传感器主要用于检测机电一体化系统自身与作业对象、作业环境的状态，为有效地控制机电一体化系统的动作提供
信息。A 正确
传感器的静态特征是指传感器的输入信号不随时间变化或变化非常缓慢时所表现出来的输出响应特性，称静态响应
特性。A 正确
表征传感器静态特征的主要参数有：线性范围、线性度、灵敏度、精确度、分辨率、迟滞和稳定性等。A 正确
传感器的动态特性参数有：幅频特性和相频特性。A 正确
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性和线性范围。B 错误
如果测量目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器。B 错误
测量同一个物理量时，只能选用一种原理的传感器。B 错误
传感器在进行标定校准并使用后，就不必再进行标定校准了。B 错误
对传感器性能参数进行复测或作必要的调整和修正，这个过程称为校准。A 正确
传感器的校准只能人工进行。B 错误
对传感器进行校准时，需要精度相等或比它高的基准器。B 错误
传感器与被测对象之间的安装位置不合理对测量结果会有重要影响。A 正确
当被测对象是固体时，可把传感器直接安装在被测对象上，这种安装方法叫做固体型。B 错误
接触型测量的负载效应很小，在实际应用中可不加考虑。B 错误
接触型传感器比非接触型传感器更优越，所以尽量选择接触型传感器。B 错误
测量流体的某些参数时，传感器必须安装在盛有流体的容器里或有流体流动的管道上。A 正确
流速传感器的安装有将传感器插入管道内部（）。正确答案：A
A 将传感器安装在管道一端
B 将传感器安装在管道的两端
C 将传感器安装在内部和管道的两端
在机电一体化系统设计中，选用的传感元件需要用户自己设计转换放大控制电路。B 错误
按传感器输出信号要求的不同，其测量电路有模拟型、数字型和开关型测量电路。B 错误
模拟型测量电路适用于电阻应变式、电感式、电容式、电热式等输出模拟信号的传感器。A 正确
数字型测量电路主要有相对编码数字式和增量编码数字式。B 错误
绝对编码数字式传感器测量电路中，传感器输出的编码与被检测量一一对应。A 正确
开关型测量电路主要用于光电开关、触点开关通断信号的检测。A 正确
传感器测量电路中,中间转换电路主要有电桥、放大、调制与解调和A/D，D/A转换等电路。 A 正确
电桥电路主要用于测量由电参量变化所产生的电压和电流等。A 正确
：
51、判断题：
当传感器检测的输出信号产生零点漂移等干扰信号时，会影响测量精度。A 正确
A/D转换电路可实现数/模数转换。B 错误
传感器接口电路的作用是进行信号检测和信号预处理，并起连接作用。A 正确
伺服系统又称为随动系统或自动跟踪系统。A 正确
伺服系统主要包含控制器、功率放大器、执行机构和变频装置。B 错误
控制器的主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略。A 正确
功率放大装置主要由各种电力电子器件组成。A 正确
伺服电动机包括步进电动机和交、直流伺服电动机等。A 正确
速度检测装置主要有测速发电机、光电码盘和感应同步器。B 错误
机电一体化系统所用执行元件的主流是电气式，其次是液压式和感应式。B 错误
根据使用能量的不同，伺服驱动系统可以分为电气式、液压式和气压式等几种类型。A 正确
液压式伺服驱动系统是（）。A 将电能变换为液压能B 将液压能变换为电能C 将电能变换为机械能正确答案：A
控制用电动机共包括DC伺服电动机和AC伺服电动机两种。B 错误
对控制用电动机的性能要求除了稳速运转性能之外，还要求其具有良好的调速性能、伺服性能以及频繁使用的适应
性和便于维修性。A 正
液压式伺服驱动系统主要包括往复运动油缸、回转油缸和伺服电动机。B 错误
气压式伺服驱动不能在定位精度较高的场合使用。A 正确
伺服驱动系统按控制对象的不同可以分为开环、半闭环和全闭环等伺服系统。B 错误
若伺服驱动系统有检测反馈装置则称为闭环伺服系统。A 正确
伺服电动机可在很宽的速度和负载范围内进行连续、精确地控制。A 正确
步进电动机是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。A 正确
步进电动机的种类很多，按定子、转子的相对运动分为三相、四相、五相、六相等步进电动机。B 错误
步进电动机具有低速时转矩大、速度控制比较简单、外形尺寸小等优点。A 正确
步距角是指步进电动机的一个绕组每接收到一个电脉冲，转子转过的相应的角度。A 正确
步进电动机一拍转过一个步距角。A 正确
步进电动机的步距角越小，意味着能达到的位置精度越低。B 错误
步进电动机能够不失步启动的最高脉冲频率称为启动频率。A 正确
步进电动机的最高工作频率与负载无关。B 错误
步进电动机转动后，其输出转矩随工作频率的增高而增大。B 错误
不同负载，步进电动机允许的最高连续运行频率是相同的。B 错误
步进电动机的驱动器由脉冲分配器和（）等组成。A 功率放大器B 电压放大器C 信号发生器正确答案：A
实现环形分配的方法有（）。A 软环分配器B 小规模集成电路环形分配器C 专用环形脉冲分配器D 大规模集
成电路环形分配器正确答案：
ABC
从计算机输出口或环形分配器输出的脉冲信号可以直接驱动步进电动机。B 错误
步进电动机常见的功率放大电路有电压型、电流型和功率型。B 错误
步进电动机的计算机控制主要有（）。A 串行控制B 并行控制C 复合控制正确答案：AB
在串行控制方式中，步进电动机驱动电源中必须含有环形分配器。A 正确
在并行控制方式中，步进电动机驱动电源内必须含有环形分配器。B 错误
在机电一体化系统设计中，要注意必须保持负载的转动惯量与电动机转子的转动惯量之比不能过大。A 正确
直流伺服电动机通过电刷和换向器的作用，使磁场的磁动势和电枢电流的磁动势相互作用，产生转矩。A 正确
直流伺服电动机可分为（）。A 电枢控制式B 磁场控制式C 串阻控制式正确答案：AB
电枢控制式直流伺服电动机常用的驱动控制有（）。
A 晶闸管直流调速驱动
B 晶体管脉宽调制驱动
C 晶体管交流调制驱动正确答案：AB
晶闸管直流调速驱动方式是通过调节晶闸管的触发角，改变整流电压的大小。A 正确
晶体管脉宽调制驱动与晶闸管直流调速驱动相比，其输出电流脉动非常小，接近于纯直流，因此，被广泛采用。
A 正确
脉宽调速驱动器比直流调速器驱动功耗低。A 正确
采用直流伺服电动机实现位置伺服系统时，一般都采用开环控制。B 错误
位置伺服系统中采用电流环后，可起到过载保护的作用。A 正确
速度反馈主要用于对电动机的速度误差进行调节，以实现要求的动态特性。A 正确
位置环的引入可消除稳态误差，提高位置精度。A 正确
交流伺服电动机主要分为（）。A 同步伺服电动机B 步进伺服电动机C 异步伺服电动机正确答案：AC
采用异步交流伺服电动机的伺服系统多用于机床进给传动控制、工业机器人关节传动以及其他需要运动和位置控制
的场合。B 错误
直线电动机是不需要中间转换装置而能直接作直线运动的电动机械。A 正确
液压伺服系统是以液压为能源，由控制元件和执行元件组成的自动控制系统。A 正确
液压伺服系统主要包括控制元件、转换元件和执行元件（）。B 错误
液压伺服系统根据控制信号的不同可分为机液伺服系统、电液伺服系统和液液伺服系统（）。B 错误
液压系统的伺服控制元件主要有开关控制阀、电液伺服阀和电液比例阀。A 正确
自动控制的任务实际上就是克服扰动量的影响，使系统按照给定量所设定的规律运行。A 正确
恒值控制系统的系统输入量为恒定值，其控制任务是保证在任何扰动作用下系统的输出量均为恒值。A 正确
连续控制系统中各部分传递的信号为随时间连续变化的信号。A 正确
闭环系统中不存在反馈回路。B 错误
为了使控制量按预定的规律变化，自动控制系统必须具有（）。A 稳定性B 快速性C 精确性正确答案：ABC 自动控制的稳定性是机电一体化系统的首要条件和基本要求。A 正确
在实际控制系统中，不仅要求系统稳定性，而且要求快速性。A 正确
自动控制系统除了要求具有稳定性和快速性以外，还要求精确性。A 正确
控制系统设计的一般流程可分为准备阶段、理论设计、设计实施和设计定型几个阶段。A 正确
系统模型包括物理模型、数学模型、描述模型和仿真模型。B 错误
物理模型就是根据相似原理，把实际系统按比例放大或缩小制成的模型，其状态变量与原系统完全相同。A 正确数学模型是一种用（）等来描述系统性能的模型。A 数学方程B 信号流程图C 结构图正确答案：ABC
描述模型是一种抽象的，不能或很难用数学方法描述的，只能用自然语言或程序语言描述的系统模型。A 正确
仿真根据采用的模型可以分为（）。A 计算机仿真B 半物理仿真C 全物理仿真D 模型仿真正确答案：ABC 频率特性法是一种研究控制系统的、应用广泛的工程实用方法。A 正确
系统辨识法是现代控制理论中常用的技术方法。A 正确
传递函数常用来描述该系统在时域中的动态特性。B 错误
计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。A 正确
计算机控制系统的软件可分为两大类：实时软件和开发软件。A 正确
PID调节器是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种调节器。A 正确
模拟PID调节器是一种非线性调节器。B 错误
数字PID调节参数的整定可按模拟PID调节器的方法来选择。A 正确
工程上PID调节器的参数常常通过实验来确定。A 正确
从执行元件的要求来看，有时需要输出信号保持一定的宽度。A 正确
从控制系统随机和抗干扰的性能要求来看，则要求采样周期长些。B 错误
从计算机的精度来看，采用过短的采样周期更合适。B 错误
由于微型计算机的迅速发展，机电一体化系统大多用计算机作为控制器。A 正确
专用控制系统适合于大批量生产的机电一体化产品。A 正确
对系统进行整体设计时，通常都先从系统构成上考虑是采用开环控制还是闭环控制。A 正确
以下属於微型计算机接口的是（）。A 并行接口B 串行接口C 计数器D 计算器正确答案：ABC
开关量的输入要解决电平转换、去抖动和（）等问题。A 电流转换B 功率放大C 抗干扰正确答案：C
控制系统对应用软件的要求是（）。A 实时性B 针对性C 灵活性D 通用性正确答案：ABCD
可编程序控制器是一种工业控制专用计算机。A 正确
可编程序控制器只要有了中央处理器、存储器、以及输入单元和输出单元就可以工作了 B 错误
整体式结构PLC，所有部件都封装在同一机箱内。A 正确
PLC的程序语言有（）。A 梯形图B 语句表C 流程图正确答案：ABC
PLC的梯形图与传统控制电路的电气原理图相似。A 正确
PLC的控制是由存储程序实现的。A 正确
在设计PLC控制系统时应遵循以下原则（）。A 尽量满足被控对象的要求B 控制系统简单、使用方便C 控制系
统稳定、可靠D 在选择容量时，留有余量正确答案：ABCD 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和微电子技术以及各个行业的具体应用相结合后的产物。A 正确嵌入式系统的软件一般都固化在存储器芯片或嵌入式处理器当中。A 正确
嵌入式处理器是控制系统运行的硬件单元，是嵌入式系统的核心。A 正确
嵌入式微控制器与单片机不同。B 错误
目前常用的嵌入式外围设备按功能不同可分为（）。A 存储设备B 通信设备C 显示设备正确答案：ABC
屏蔽技术分为（）。A 电场屏蔽B 磁场屏蔽C 电磁场屏蔽正确答案：ABC
工作接地是给电源和传输信号提供一个等电位，不可兼作电源和信号线的回流线。B 错误
单点接地包括（）。A 单点串联接地B 单点并联接地C 单点混联接地正确答案：AB
滤波器用来插入传输线中，抑制不需要的频率进行传播。A 正确
低通滤波器主要用于滤除低频信号。B 错误
带通滤波器只允许以特定频率为中心的一段窄带信号通过。A 正确
带阻滤波器对带阻内频率呈现高阻抗。A 正确
机电一体化系统设计是指从系统工程的观点出发，应用机械、微电子等关键技术，实现系统或产品整体最优的设计
过程。A 正确
机电一体化系统的主要设计过程可分为（）。A 产品规划B 概念设计C 详细设计D 设计实施E 设计定型：ABCDE
产品规划要求进行（）。A 需求分析B 需求设计C 可行性分析正确答案：ABC
机电一体化系统的设计实施阶段要先制造、装配和编制各功能模块；然后进行模块调试；最后进行系统整体安装和
调试。A 正确
机电一体化技术是利用微电子技术赋予机械系统以“智能”，使其具有更高的自动化程度，最大限度地发挥机械能
力的一种技术。A 正确
机电一体化系统的设计思想通常有（）。A 机电互补法B 融合法C 组合法D 统计法正确答案：ABC 机电互补法是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。A 正确
融合法是将各组成要素结合为一体，构成专用或通用的功能部件。A 正确
组合法是将结合法制成的功能模块像搭积木那样组合成各种机电一体化产品。A 正确
机电一体化系统的设计类型一般可分为（）。A 开发性设计B 适应性设计C 变型设计正确答案：ABC
开发性设计是指在没有参照产品的情况下，应用成熟的科学技术设计出满足要求的新产品，这是一种完全创新的设
计。A 正确
适应性设计是在方案原理保持不变的情况下，对产品进行局部更改，使产品的性能和质量增加附加价值。A 正确变型设计是指在已有产品的基础上，从工作原理、功能结构、执行结构的类型和尺寸等方面进行一些变异，而设计
出新产品。A 正确
需求设计是根据系统的用途及主要需求来确定系统的性能参数或技术指标。A 正确
概念设计不局限于方案设计，它应包括设计人员（）。A 对设计任务的理解B 设计灵感的表达C 设计理念的发挥
正确答案：ABC
概念设计的多样性主要体现在设计步骤的多样化和（）。A 设计结果的多样化B 设计过程的多样化C 设计形式
的多样化正确答案：A 概念设计分别作用于功能层和载体结构层，并完成由功能层向结构层的映射。A 正确
产品的概念设计会影响产品创新过程中后续产品的设计和产品开发。A 正确
产品的原理方案设计就是子功能求解，寻找实现子功能的基本原理。A 正确
详细设计主要是对系统总体方案进行具体实施步骤的设计。A 正确
机电一体化产品的详细设计主要包括（）。A 机械系统设计B 传感器检测系统设计C 接口设计D 控制系统设计
正确答案：ABCD
机电一体化系统中机械传动系统的设计就是面向机电伺服系统的伺服机械传动系统设计。A 正确
机电一体化的机构结构应逐步向精密化、高速化、小型化和轻量化的方向发展。A 正确
传感器在机电一体化系统中，监测着整个设备的工作过程，使设备保持最佳工作状况。A 正确
知识要点：
在机电一体化产品中，控制系统的控制对象主要是（）。A 伺服驱动单元B 执行机构C 反馈单元正确答案：AB 在传感器设计选型时，应根据实际需要确定其主要性能参数。A 正确
机电一体化系统各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。A 正确
以控制微机为出发点，可将接口分为人机接口与( )两大类。A 机电接口B 信息接口C 机械接口正确答案：A 目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化。A 正确
机电一体化产品与非机电一体化产品的本质区别在于后者具有计算机控制的伺服系统。B 错误
普通的信息处理系统与机电一体化产品一样，能提供各种数据实时采集和控制功能。B 错误
所谓评价，一般是指按照明确目标测定对象的属性，并把它变成主观效用的行为，即明确价值的过程。A 正确
决策是为了实现一个特定的目标，从各种可供选择的方案中选出作为实现特定目标的最佳方案的活动。A 正确
决策遵循的步骤为：发现问题、确定目标、找出各种可供选择的方案、对每个方案进行评估、选择其中最佳方案和
执行。A 正确
可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。A 正确
可靠性评价的指标体系主要包括可靠性、维修性、有效性、持久性以及（）。A 快速性B 平稳性C 安全性答案：C
机电一体化产品既可能产生电路故障，又可能出现机械故障，而且易受电磁噪音的干扰。A 正确
优化设计是将优化技术应用于设计过程，最终获得比较合理的设计参数。A 正确
机电一体化优化设计通常采用单目标规划的方法B 错误
降维法可以使多目标优化问题转化为单目标优化问题。A 正确
顺序单目标法是对所有单目标最优解进行折中处理，从而得到整体最优解。A 正确
评价函数法是依据评价函数对各种方案进行评价，最终确定出最优方案。A 正确
绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一种新概念。A 正确
绿色产品设计可通过利用新的方法和工具来评估产品在生命周期内每一个阶段对环境产生的影响。A 正确
虚拟设计是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。A 正确
机器人学是关于设计、制造和应用机器人的一门正在发展中的新兴学科。A 正确
工业机器人是由计算机控制的、具有柔性的并可进行人机交互的自动化系统。A 正确
工业机器人一般由机械系统、驱动系统以及（）等组成。A 控制系统B 检测传感系统C 人工智能系统答案：ABC
按驱动方式不同，工业机器人可分为（）。A 气压传动机器人B 电气传动机器人C 液压传动机器人D 复合传
动机器人正确答案：
ABCD
按结构不同，工业机器人可分为（）。A 串联机器人B 并联机器人C 混联机器人正确答案：AB
串联机器人和并联机器人之间是互补关系，各自都有其特殊的应用领域。A 正确
计算机数控机床是一种典型的机电一体化产品，是机床发展的必然趋势。A 正确
JIU JIANG UNIVERSITY 毕业论文（设计）题目浅谈机电一体化的发展历程 院系机械与材料工程学院 专业机电一体化 姓名 年级 指导教师 目录
【摘要】 (1) 【关键词】 (1) 绪言 (1) 第一章简述机电一体化 (1) 1.1．机电一体化 (1) 1.1.1机电一体化的来源 (1) 1.1.2机电一体化的简介 (1) 1.2电一体化技术基本概念 (1) 1.3机电一体化技术五大组成要素与四大原则 (2) 1.3.1、五大组成要素 (2) 1.3.2、机电一体化四大原则 (2) 1.4 机电一体化技术具体内容 (3) 第二章一体化发展历程 (3) 2.1一体化技术发展历程及其趋势 (3) 2.1.1一体化”的发展历程 (3) 2.2.2”发展趋势 (4) 2.1.3机电一体化产品 (4) 2.1.4发展“机电一体化”面临的形势和任务 (4) 2.2 机电一体化技术 (5) 第三章21世纪机电一体化 (6) 3.1机电一体化技术近期发展 (6) 3.2我国“机电一体化” (7) 3.2.1国内机电一体化技术的发展状况 (7) 3.2.2我国机电一体化技术发展趋势 (7) 3.2.3工作面临的形势 (8) 3.3 我国“机电一体化”工作的任务 (8) 3.4我国发展“机电一体化”的对策 (8) 3.4.1加强统筹安排，协调发展计划 (8) 3.4.2强化行业管理，发挥“协会”作用 (9) 3.4.3优化发展环境、增大支持力度 (9) 3.4.4突出发展重点，兼顾“两个层次” (9) 第四章机电一体化系统 (9) 4.1机电接口 (10) 4.2人机接口 (11) 第五章一体化常见问题及解决 (11) 5.1 干扰源 (11) 5.2 抗供电干扰的措施 (12) 5.3 场干扰的抑制 (12) 第六章探述机电一体化 (13) 6.1机电一体化技术发展方式的探讨 (13) 6.1.1机电一体化的核心技术 (13) 6.1.2信息处理技术 (13) 6.1.3机械制造技术 (13) 6.1.4传感器技术 (13)
“机电一体化技术与系统”复习题 （一）第一章复习题 1．机电一体化包括哪六大共性关键技术？（P1） 2. 机电一体化产品（P1） 3. 机电一体化系统的基本功能要素？（P2） 4. 机械本体包括机械传动装置和 。（P2） 5. 接口的三个基本功能？（P3） 6. 接口的作用是将各要素或子系统连接成为一个有机整体，它的基本功能主要有：交换、放大和（）。（P3） （二）第二章复习题 1. 机械移动系统的基本元件？（P9） 2. 建立机械移动系统数学模型的基本原理是（）？（P9）已知一个单自由度隔振系统，质量为m ，刚度为k ，粘性阻尼系数为c ,外力为()f t 。绘出系统力学模型，并推导系统的传递函数？（P10） 3. 求解图2所示机床进给系统的当量扭转角度θ？（P12-13） 3k 11轴I 轴轴 图2 数控机床进给系统 4. 为能保证振荡在一定的范围内过渡过程较平稳、过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏
度，一般取 （）。（P25） 5. 刚度、动刚度和静刚度的概念？（P25） 6. 谐振频率的两个表达式？（P25） 7. 间隙的主要形式有哪些？（P26） 8. 什么是刚性间隙？（P26） 9. 什么是柔性间隙？（P27） 10. 丝杠螺母间隙的调整方式有哪两种？（P29） 11. 比较齿侧间隙的刚性消隙法和柔性消隙法的特点？（P26-P27） 12. 粘性阻尼系数的基本折算方法？（P25） 13. 增大粘性摩擦阻尼可以减小质量大、刚度低的机械系统的振幅并加速振动的（）？（P25） 14. 机电一体化系统中间隙的主要形式及常用的齿轮侧间隙消除法？（P26-P29） （三）第三章复习题 1. 传感器？（P41） 2. 什么是传感器的灵敏度？（P43） 3. 什么是传感器的迟滞性？（P43） 4. 什么是重复性？（P43） 5. 常用的直线位移测量传感器有哪些？（P44） 6. 常用角位移测量传感器有哪些？（P44） 7. 什么是电容传感器？（P44） 8. 变极距型电容传感器实现线性输出时，必须满足的条件为（）（P45） 9. 电感式传感器？（P46） 10. 光栅？（P47） 11. 光栅的组成？（P47） 12. 已知光栅条纹密度为250条/mm，该光栅尺的栅距是多少？（P47） 13. 光栅条纹密度一般的衡量单位为（）？（P47） 14. 指示光栅和标尺光栅在安装时要注意（）？（P48） 15. 光栅尺的栅距是0.01mm，指示光栅和标尺光栅的倾斜角度为0.001弧度，则莫尔条纹的
机电一体化系统的发展 自机电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”之后有了明显的进展，引起了人们的广泛注意。（一）“机电一体化”技术的发展历程1.数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页。2.微电子技术为“机电一体化”带来勃勃生机。3.可编程序控制器，“电力电子”等的发展为机电一体化提供了坚强的基础。4.激光技术，模糊技术，信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新的台阶。（二）“机电一体化”的发展趋势 1.光机电一体化，一般的机电一体化系统是由传感系统，能源系统，信息处理系统，机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效的改进机电一体化系统的传感系统，能源系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。2.自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“亢余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件做出不同的反应。系统可产生本身的信息并附加所给息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显的增加了系统的适应能力，有不因某一子系统的故障而影响整个系统。3.全球信息化——智能化。今后的机电一体化产品，“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要是受益于模糊技术，信息技术的发展。除此以外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的，有较多亢余度的双向联系。 4.仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统停止工作时，生物便死亡，而当控制系统工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件——软件一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势，但有一段漫长的路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体，执行结构，传感器，CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。（参考北京大学一篇机电一体化论文的内容） 机电一体化产品系统（整机）和基础元，部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床，机器人，汽车电子化产品，智能化仪器仪表，电子排版印刷系统，CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元，部件有：电力电子器件及装置，可编程序控制器，模糊控制器，微型电机，传感器，专用集成电路，伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状，发展趋势，市场前景分析从略。 发展“机电一体化”而面临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能，节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进一步提高；二是开发自动化，数字化，智能化机电产品，促进产品更新换代。前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 我国认为机械发展新阶段是机电一体化阶段。机电一体化是机电一体化技术及其产品的统称，并把柔性制造系统和计算机集成自造系统等先进自造技术的生产的生产线和制造也包括在内，发展了机电一体化的含义。机电一体化包括六大类共性关键技术：精密机械技术，伺服驱动技术，传感检测技术，信息处理技术，自动控制技术和系统总体技术。对机电一体化产品的一种认识是“在机械产品的基础上应用微电子技术和计算机技术产生出来的新一代的机电产品。这种认识的核心是：“机电一体化产品必须是由计算机控制的伺服系统”。
一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：_内旋换和外循环 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括___ _______，__________， __________ ，__________。 3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统， 顺序控制器通常用________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度， 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制 每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。 7. 齿轮传 动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是 A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用( ) A. 单片机 B. 2051 C. PLC 5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。 A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路D检测环节 四、判断题（每小题2分，共10分) 1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（? ） 2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、 力矩电机、步进电机等。（） 3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（? ） 4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（） 5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流 器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（? ） 五、问答题（每小题10分，共30分) 1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型? 2. 什么是步进电机的使用特性? 3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面? 一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。 2. 指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。
浅论机电一体化的创新及发展方向 由于受传统机械理念的影响和约束，我国在机电一体化的应用方面始终存在着一系列的问题，机电一体化技术并没有完全改变传统机械的弊端，因此，不断的改革并且创新机电一体化已经成为了目前我们所面临的主要问题之一。为了更好的实现机电一体化的创新，我们必须要不断的发展新技术，加大对于机电一体化技术创新的资金投入力度。 标签：机电一体化；创新；发展方向 一、机电一体化的发展现状 当今，世界上的经济竞争十分的激烈，我国在工业制造方面面临着巨大的挑战，只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中，才会提高我国科技的技术含量，打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合，在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想，只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想，虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展，但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会，我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展，为机电一体化提供了相应的知识理论。目前，机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。 二、机电一体化的创新 （一）机电一体化产品功能的创新 在机电一体化的技术支持下，产品的功能更加多样化和丰富化，即使是单一的产品由于功能的多样化，从而实现了能够满足客户全方位需求的目标。机电一体化产品功能创新的投入资金规模相对来说较小，商家只需要将很少一部分的资金投入于扩大机电一体化的使用范围，那么企业就可以实现智能化生产的目标，从而在市场中提高企业的市场份额。总之，机电一体化产品功能的创新是社会发展的需要，这更是社会层面的需求。 （二）产品结构的创新 产品结构的创新是产品创新的一项非常重要的内容。机电一体化产品在产品设计的过程中，就需要进行产品结构上的创新。产品结构的创新主要体现在传动方式、物理机械结构、动力装置以及周边设备搭接形式等方面的创新。对于产品
机电一体化复习提纲1.机械系统和微电子系统有机结合，从而产生新功能和新性能的新产品是 机电一体化产品。机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。机电一体化系统的信息特征（微型化、嵌入式、实时性、分布化）、动力特征（结构分散化、功能智能化）、结构特征（模块化、简单化、高刚度、高精度）。机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。 2.机电一体化对机械系统的基本要求是（快、准、稳）：快速响应、高精度、 良好的稳定性。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件；b、缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；c、提高传动与支撑刚度；d、选用最佳传动比，尽可能提高加速能力；e、缩小反向死区误差；f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。 3.机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等 性能要求。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比，为达
到这些要求，主要采取①采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件②缩短传动链，简化传动系统的机械结构③提高传动与支撑刚度④选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力⑤缩小反向死区误差⑥改进支撑及架体的结构设计以提高刚性、减少震动、降低噪声。 4.滚珠丝杠螺母副中滚珠循环装置有外循环，内循环。滚珠丝杠支承方式 有单推-单推式、双推-双推式、双推-简支式、双推-自由式。具有最大刚度的的支承方式是双推-双推式。 5.滚珠丝杠螺母副中按照滚珠循环方式划分外循环，内循环。滚珠丝杠螺 母副中调整间隙和预紧的方法有垫片调整式（调整垫片来改变轴向力）、双螺母调节式（调整螺母来消除间隙或预紧）齿差调节式（左右螺母外端凸缘制成齿数差1的直齿圆柱齿轮）,原理是什么？滚珠丝杠副的安装方式有单推-单推式（轴向刚度较高、预紧力较大、轴承寿命比双推-双推式低）、双推-双推式（刚度最高、易造成预紧力不对称）、双推-简支式（轴向刚度不太高、预紧力小、轴承寿命较长、适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统）、双推-自由式（轴向刚度和承载能力低、多用于轻载、低速的垂直安装丝杠传动系统），特点分别是什么？滚珠丝杠副的选择方法是结构的选择、结构尺寸的选择（公称直径和基本导出的选择）。 6.直齿圆柱齿轮侧隙的调整方法有中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙 法、轴向垫片调整法。要消除齿轮副间隙是因为侧隙会产生齿间冲击，影响传动平稳性、若出现在闭环系统中、则可能导致系统不稳定、使系统产生低频振荡，常用中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向
机电一体化的发展历程与趋势 摘要：机电一体化概要“机电一体化”是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功 能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。 目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多，并且各自都有一套自己的发展策略。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车! 关键词：数控机床，机器人，汽车电子化产品，机电一体化，工作任务 核心提示： 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、绪论 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，并导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 二、机电一体化概要 “机电一体化”是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化系统中的软件 摘要：提出目前机电一体化系统中软件系统设计上存在的若干问题，结合机电一体化系统发展趋势，借鉴软件工程学的方法和理论，在理论上提出若干可行的解决方法，对机电一体化系统的软件系统设计具有指导意义。并对未来机电一体化系统中的软件系统设计方向展望．关键词：机电一体化软件工程引言随着机电一体化的进程加快 加深，机电一体化系统中对软件系统的设计要求也越来越高。但是，在很多机电一 体化系统的设计中，设计者对软件系统的设计过程中还是存在很多片面的理解，软件设计中存在很多不规范的因素，甚至有些存在严重的不足。本文就机电一体化系统中软件系统的开发进行了一些探讨，并对软件在机电一体化系统中的发展进行了一些展望。1 机电一 体化系统中软件系统的重要性20世纪70～80年代为机电一体化系统的蓬勃发展阶段。 这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了物质基础。在机电一体化系统发展中，智能化是一个很重要的发展方向。人工智能在 机电一体化建设中的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化” 是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。从机电一体化系统的发展过程中和未来的发展方向上看，计算机技术始终处于 一个关键的位置，是一体化、自动化、智能化进程中的关键纽带。然而，计算机只是一个软件运行的平台，它所提供的是高效率的数据处理，而真正在机电一体化系统中起作用并控制计算机做有效工作的则是凝结了人们智慧结晶的各类软件。．一些大型的并且独立的软件(比如：pro／e、AuIoa气D、ANSYS等)并不在这篇文章的讨论之中。虽然它们在机 电一体化系统中起着至关重要的作用，并且已经发展地相当成熟，但本文所讨论的是针对那些具体的工程中，在机电一体化系统的设计中，为了满足具体工程所提出的具体要求和细节而需要我们独立开发和设计的软件系统。 2 当前机电一体化系统中软件系统存在的问题随着机电一体化系统的飞速发展，软件系统的发展并没有跟上其步伐。相比程序语言的发展和软件在其他领域的应用中，则更显落后。主要表现在：2．1 编程语言不 够强大目前，在机电一体化系统的开发过程中，大量应用的还是汇编语言和C语言，C++ 语言应用也很广泛，所用的开发平台无外乎BC、TC、VC等。之所以说其不够强大，并 非指这些语言本身不能够胜任目前的机电一体化系统的要求。相反，它们在机电一体化系统的开发中有不可比拟的优势，这也是这些语言得以存在并还将继续存在的原因。但是，我们也应看到编程语言的迅速发展状况。例如JAvA和例等，各类功能更加强大的开发平 台如：JBuilder、．N1玎的出现。虽然这些语言和平台还不能很好的适用在机电一
浅谈国内机电一体化的现状和发展(一) 论文关键词：机电一体化技术现状发展趋 论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，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，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进
《机电一体化技术与系统》教学大纲 课程编码： 课程名称：机电一体化技术 学时/学分：32学时/1.5学分 先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机电一体化教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：本课程属于机械设计制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。 2．课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。二、课程教学基本要求 1．要求掌握的基本知识 机电一体化的一般知识。机电一体化的组成，各部分的性能、特点。 2．要求掌握的基本理论和方法 交流逆变技术，位置检测技术，plc控制系统基本原理。常用电动机基本工作原理，交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。 3．要求掌握的基本技能 一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。二、能进行PLC编程，能设计PLC控制电路。三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设计。三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。
4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。 三、课程教学内容 教学内容 1.第一章绪论 内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设计工作的组织；机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。 2.第二章交流逆变技术 内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。 重点：整流电路的分析方法。 难点：PWM逆变原理。 3.第三章位置检测技术 内容：熟悉包括行程开关、接近开关、光电开关检测开关原理及功能。 重点：在了解各种开关原理基础上会进行简单的设计。 难点：传感器接口技术，以及各传感器和plc输入模块连接。 4.第四章PLC控制系统 内容：PLC控制系统，系统组成与PLC结构，PLC的工作原理，PLC的规格与型号，PLC连接技术 重点：PLC连接技术，程序编制。 难点：PLC的应用与实践。 5.第五章伺服传动技术 内容：伺服系统的结构组成及分类，直流伺服系统结构和原理，直流伺服系统的稳态误差分析，直流伺服系统的动态校正，交流伺服系统的分类及应用。异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性，异步电动机变频调速系统。步进电动机的结构、工作原理及使用特点，环形分配器；功率驱动器的种类及其工作原理。 重点: 直流伺服电机特性和调速原理，直流伺服系统组成的基本原理，交流伺服电机特点及其调速方法，变频调速装置的基本原理。 难点：直流伺服电机特性和调速原理，交流伺服电机特点及其调速方法。 6.第六章机械传动与支承技术
机电一体化的现状和发展趋势
机电一体化的现状和发展趋势
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 第一章、机电一体化的现状和发展趋势 (2) 第二章、机电一体化的未来发展 (6) 第一节、全息系统化 (6) 第二节、微型机电化 (7) 第三节、光机电一体化 (8) 第四节、产品网络全球化 (8) 第五节、产品绿色化 (8) 第六节、机电一体化的人格化 (9) 第三章、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 (10) 第一节、我国“机电一体化”工作面临的形势 (10) 第二节、我国“机电一体化”工作的任务 (11) 第四章、发展机电一体化的对策 (12) 第一节、加强统筹安排，协调发展计划 (12) 第二节、强化行业管理，发挥“协会”作用 (12) 第三节、优化发展环境、增大支持力度 (13) 第四节、突出发展重点，兼顾“两个层次” (13) 结束语 (14) 参考文献 (16)
摘要 在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶。 关键词：机电一体化发展系统
第一章机电一体化的现状和发展趋势 机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 必将被赋一予新的内容。但其基本特征可概括为机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、汁算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。 由此而产生的功能系统,就成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是, 机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。 机械工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大的体现。但机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为个阶段。 世纪年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段, 在这一时期, 人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机
单选题试题库( 200 题) 1. 直流电机的换向极绕组必须与电枢绕组( ) 。 A、串联 B、并联 C、垂直 D、磁通方向相反 2. 通常所说的486、586 微机，其中486、586的含义是( ) A、主存的大小 B、芯片的规格 C、硬盘的容量 D、主频 3. 直流电动机调速所用的斩波器主要起( ) 作用。 A、调电阻 B、调电流 C、调电抗 D、调电压 4. 一般工业控制微机不苛求( ) 。 A、用户界面良好 B、精度高 C、可靠性高 D、实时性 5. ( ) 不属于微机在工业生产中的应用。 A、智能仪表 B、自动售票 C、机床的生产控制 D、电机的启动、停止控制 6. ( )是指微机对生产过程中的有关参数进行控制。 A、启动控制 B、顺序控制 C、数值控制 D、参数控制 7. 液压传动中容易控制的是( ) 。 A、压力、方向和流量 B、泄漏、噪声 C、冲击、振动 D、温度 8. 液压传动的调压回路中起主要调压作用的液压元件是( ) 。 A、液压泵 B、换向阀 C、溢流泵 D、节流阀 9. 无刷直流电动机与一般直流电动机最大的优点区别是( ) 。 A、无滑动接触和换向火花，可靠性高以及无噪声 B、调速范围广 C、起动性能好D调速性能好 10. 微机调节机械运动位置属于微机应用中的( ) 。 A、数值计算 B、工业控制 C、事务处理 D、CAD 11. 异步电动机的极数越少，则转速越高，输出转矩( ) 。 A、增大 B、不变 C、越小 D、与转速无关 12. 计算机在电力传动的自动控制，一般分为( )。 A、生产管理级和过程控制级 B、单机控制和多机控制
C、直控级和监控级 D、管理级和监控级 13. 液压泵的吸油高度一般应大于( )mm 。 A、50 B、500 C、30 D、300 14. 微机没有( )的特点。 A、可以代替人的脑力劳动 B、价格便宜C可靠性高D、高速度的运算 15. 电梯轿厢额定载重量为800kg, 一般情况下轿厢可乘( )人应为满载。 A、10 B、5 C、8 D、15 16. 开环自动控制系统在出现偏差时，系统将( ) 。 A、不能消除偏差 B、完全能消除偏差 C、能消除偏差的三分之一 D、能消除偏差的二分之一 17. 关于计算机的特点，( )是论述的错误。 A、运算速度高 B、具有记忆和逻辑判断功能 C、运算精度高D运行过程不能自动、连续，需人工干预 18. 调速系统的调速范围和静差率这两个指标( ) 。 A、互不相关 B、相互制约 C、相互补充 D、相互平等 19. 电力场效应管MOSFE是理想的()控制器件。 A、电压 B、电流 C、电阻 D、功率 20. 计算机之所以能实现自动连续运算，是由于采用了( )。 A、布尔逻辑 B、存储程序 C、数字电路 D、集成电路 21. 一个完整的计算机系统包括( )。 A、计算机及其外围设备 B、主机、键盘及显示器 C、软件系统和硬件系统 D、模拟电路部分和数字电路部分 22. 微机中的中央处理器包括控制器和( ) 。 A、ROM B RAM C存储器D、运算器 23. 发电机——电动机组调速系统是一种典型的( )调速自控系统。 A、开环 B、半闭环 C、单闭环 D、全闭环 24. 电力晶体管GTF内部电流是由()形成的。 A、电子 B、空穴 C、电子和空穴 D、有电子但无空穴 25. 微机的核心是( ) 。
机电一体化系统 多选题 CNC控制体统综合应用了（）技术。正确答案：ABCD CNC控制系统的基本组成包括（）。正确答案：ABCDE FR-A500变频器常用的外置选件可能有（）。正确答案：ABCDE PLC常用的编程元件有（）。正确答案：ABCDE PLC可以分为（）结构形式。正确答案：ABCDE PLC指令分为（）。正确答案：ABCD 步进电机可以为（）。正确答案：ABCDE 采用PWM技术的逆变器具具有（）特点。正确答案：ABCD 齿轮传动的优点有（）。正确答案：ABCDE 当PLC用于开关量逻辑程序控制时，其执行过程可分为（）。正确答案：ABCDE 电力电子器件有（）特点。正确答案：ABCDE 电气控制系统设计的步骤包括（）。正确答案：ABCDE 多选题 工业上所使用的机电一体化控制系统一般由（）组成。正确答案：ABCD 光电编码器的信号输出形式有（）。正确答案：ABCDE 光电编码器的信号输出形式有（）。正确答案：ABCDE 光栅内部由（）组成，正确答案：ABCDE 滚珠丝杠副的有点有（）。正确答案：ABCDE 恒量PLC性能的主要技术指标有（）。正确答案：ABCD 机电一体化包括（）。正确答案：ABCDE 机电一体化的优点有（）。正确答案：ABCD 基本单元加扩展型PLC是机电一体化产品常用的PLC，它由（）组成。正确答案：ABCDE 交流电机具有（）优点。正确答案：ABCDE 交流伺服驱动器常用的DO信号有（）。正确答案：ABCDE 交流伺服驱动系统硬件组成包括（）。正确答案：ABCDE 开环CNC属于经济性产品，一般无内置PLC，I/O信号直接连接到CNC的接口上，通常需要（）基本输入信号。正确答案：ABCDE 气动控制系统有一些基本的回路组成，包括（）。正确答案：ABCDE 数控机床种类繁多，包括（）。正确答案：ABCDE 无论就爱那个一个系统分解为多少子系统，都必须具备（）基本要素，才能称之为“机电一体化系统”，否则只能是一正确答案：ABCD 下列哪些属于FX系列PLC计数器（）。正确答案：ABCDE 现代工业自动化技术的4大支柱是（）。正确答案：ABCD 直线滑动导轨的截面形状常用的有（）。正确答案：ABCD 单选题： ∑Ⅱ操作单元分为（）个区域。正确答案：B ∑Ⅱ操作单元分为（）种显示模式。正确答案：D ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.02，其对应报警名称为（）。正确答案：A ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.03，其对应报警名称为（）正确答案：B ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.04，其对应报警名称为（）正确答案：C ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.05，其对应报警名称为（）。正确答案：D ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.30，其对应报警名称为（）。正确答案：A ∑Ⅱ系列驱动器报警显示为A.32，其对应报警名称为
简析机电一体化的现状及发展趋势 一、机电一体化的产生与应用 20世纪60年代以来，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后，刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期，机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持，20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。 二、机电一体化的发展现状 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期
间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。 三、机电一体化的发展趋势 (一)智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案 形成性考核作业1 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（×） 2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。（√） 3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。（×） 5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（×） 6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，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。（×） 7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（×） 8．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6~10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。（×） 9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。（×） 10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（√） 11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（√）× 12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（√）× 二、单选题 1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。 A．游标卡尺 B．电话 C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表