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機電一體化系統(tǒng)設計重點知識總結
總結是指對某一階段的工作、學習或思想中的經(jīng)驗或情況進行分析研究，做出帶有規(guī)律性結論的書面材料，它可以使我們更有效率，因此，讓我們寫一份總結吧。那么總結要注意有什么內(nèi)容呢？以下是小編為大家收集的機電一體化系統(tǒng)設計重點知識總結，歡迎閱讀與收藏。
1、機電一體化系統(tǒng)的組成要素及其功能。
機械單元：構造功能、動力單元：驅動功能、傳感單元：檢測功能、控制單元：控制功能、執(zhí)行單元：執(zhí)行功能。
機電一體化的定義：機電一體化是一種技術，是機械工程技術吸收微電子技術、信息處理技術、控制技術、傳感技術等融合而成的一門新技術。機電一體化系統(tǒng)的類型：開發(fā)型，變異型，適應型。滾珠絲杠中滾珠的循環(huán)方式：內(nèi)循環(huán)，外循環(huán)。
直齒圓柱齒輪傳動機構消除側隙的方法：偏心套軸調整，雙片薄齒輪錯齒調整。典型的負載特性有：恒轉矩，恒功率，轉速函數(shù)型。機械傳動結構中常用的線性環(huán)節(jié)有：齒輪，帶傳動。
2、機電一體化中的接口的種類和作用。答：機械接口，物理接口，信息接口，環(huán)境接口作用：用于機電一體化系統(tǒng)的組成要素之間進行物質、能量和信息的傳遞和交換。3、機電一體化的相關技術：機械技術、信息處理技術、自動控制技術、伺服傳動技術、檢測傳感技術、系統(tǒng)總體技術。列舉一種機電一體化產(chǎn)品的應用實例，并分析各產(chǎn)品中相關技術應用情況。例如：數(shù)控機床是一種機電一體化產(chǎn)品，它的機械技術主要來源于傳統(tǒng)機床，就是執(zhí)行各種加工零件的動作，它的信息處理技術，主要是對數(shù)控加工程序進行處理，然后發(fā)出指令，為保證加工精度，也采用伺服傳動系統(tǒng)。
4、機電一體化系統(tǒng)原理方案設計的步驟和方法：創(chuàng)造性方法、功能分析設計法、商品化設計思想及方法、評價與決策方法、變型產(chǎn)品設計中的模塊化方法和相似產(chǎn)品系列設計方法等。5、機電一體化系統(tǒng)原理方案設計的功能分析法是從系統(tǒng)功能出發(fā)，通過技術過程的分析，確定技術系統(tǒng)的效應，然后尋找解決的途徑，其步驟與方法如下圖所示：
6、機電一體化系統(tǒng)結構方案設計遵循的基本原理和原則:運動學設計原理、平均效應原理、阿貝誤差原理、基準重合原則、最短傳動鏈原則、“三化”原則6.機電一體化系統(tǒng)結構方案設計的設計基本原理:任務分配原理、自補償原理、力傳遞原理、變形協(xié)調原理、力平衡原理、等強度原理、穩(wěn)定性原理、降低噪聲原理和提高精度原理。7、在機電一體化系統(tǒng)原理方案設計時，為什么要進行抽象化設計？
進行抽象化設計，可以使設計人員暫時拋棄那些偶然情況和枝節(jié)問題，突出基本的、必要的要求，這樣就便于抓住問題核心；同時避免了構思方案前形成的框框，可以放開視野，尋求更為合理的設計方案。通過抽象化，設計人員可不涉及具體解決方案，就能清晰的掌握所設計的產(chǎn)品的基本功能和主要約束條件，從而抓住了設計中的主要矛盾，這樣就可以把思維注意力集中到關鍵問題上來，確定產(chǎn)品的總功能。
8、步進電動機有哪些特點？主要特點：轉角與控制脈沖數(shù)成比例，可構成直接數(shù)字控制：有定位轉矩：可構成廉價的開環(huán)控制系統(tǒng)。步進電機的一些特點1．一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積2．步進電機外表允許的最高溫度3．步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降4．步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。9、步距角:每輸入一個脈沖信號，轉子所轉過的角度稱為步距角;脈沖當量：是相對于每一脈沖信號的機床運動部件的位移量
9、步進電動機有哪些主要指標：步矩角α（α=360°/Zm）、步矩角誤差Δα（一般為+10左右）、最高啟動頻率fq（有空載和負載兩種）、最高連續(xù)工作頻率fmax（遠遠大于fq）、靜態(tài)矩角特性（靜態(tài)矩角特性曲線大致為一條正弦曲線）、動態(tài)矩頻特性
10、步進電動機的工作原理：以數(shù)控機床上常用的反應式步進電動機為例：反應式步進電動機分為徑向分相式步進電動機和軸向式步進電動機。對于徑向分相式步進電動機來說，它主要是依靠轉子分布均勻的齒與齒的齒距相同，但在同周期上分別以此錯位一段齒距，當一極通電，則會使原先錯位的齒與齒槽對正。而另一相鄰極齒便會與齒槽錯過一個角度待下次此極通電時，下一相鄰電極會重復同一過程，而此電極對齊。如此循環(huán)達到轉動，而對于軸向分相式步進電動機，會由于通電方式不同而獲得的步進角不相同，通電則會使轉子轉動起來，而通電電極數(shù)若較為連續(xù)，轉子頻率就會提高，從而運轉會平穩(wěn)。11、動力元件種類：電氣式、液壓式、氣壓式
12、變速系統(tǒng)的轉速圖是怎樣組成的？擬定轉速圖應遵循哪些原則？
轉速圖由“三線一點”構成，即傳動軸格線、轉速格線、傳動線和轉速點。應遵循的原則：1應盡量使總的傳動副數(shù)最少2前多后少原則3前密后疏原則4選取合理的極限傳動比及變速范圍5合理分配傳動比的數(shù)值
13、傳動系統(tǒng)的功能：減速或加速，變速，改變運動規(guī)律和形式，傳遞和分配動力，必要時中斷傳動
14、傳動系統(tǒng)包括哪幾部分及各部分功能。
變速裝置：改變動力元件的輸出轉速和轉矩，以適應工作機構的需要；
啟停和換向裝置：用來控制執(zhí)行機構的啟動、停止及改變運動方向；
制動裝置：用于使機械減速和停止運動，有時也用作調節(jié)或限制機械的運動速度，保證機械安全正常工作；
安全保護裝置：由電器安全保護裝置和安全離合器來承擔，起過載保護作用。15、執(zhí)行系統(tǒng)的組成包括哪幾個部分？
執(zhí)行構件：執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成工作任務的零部件執(zhí)行機構：位于動力元件和傳動系統(tǒng)之間的機械裝置
16、典型的執(zhí)行系統(tǒng)：夾持器、搬運裝置、輸送裝置、分度與轉位裝置、檢測裝置、施力17、位置和位移檢測傳感器種類：機械式微動開關、光柵傳感器、感應同步器、旋轉編碼器18、轉速檢測傳感器：測速發(fā)電機、光電式轉速傳感器19、超聲波傳感器測量距離，熱電偶傳感器測量溫度
20.步進電動機驅動電源包括：脈沖發(fā)生器、脈沖分配器（使電動機繞組的通電方式按照一定規(guī)律變化）、功率放大器（使脈沖電流得到放大）、細分驅動。21、為什么要采用功率放大器？答：從計算機輸出口或從環(huán)形分配器輸出的脈沖電流一般只有幾個毫安，不能直接驅動電動機，必須采用功率放大器將脈沖電流進行放大，使其增加到幾安培至十幾安培，從而驅動電動機運轉。
22、步進電動機的微機控制方式：串行控制和并行控制（P125示意圖和控制原理）23、直流伺服電動機的控制方式：可控硅直流驅動方式和晶體管脈寬直流驅動方式24、支承部件種類及要求：旋轉支承部件（旋轉精度，靜剛度，抗振性，熱變形，耐磨性），移動支承部件(導向精度高，剛度好，耐磨，運動靈活和平穩(wěn))，和固定支承部件（足夠的剛度，抗振性，較小的熱變形和良好的耐磨性，結構工藝性）
25、導軌有哪些形式？答：按摩擦性質分類：滑動導軌和滾動導軌。按受力情況分類：開式導軌和閉式導軌；特點：導向精度好，剛性好，耐磨，運動靈活和平穩(wěn)。
26、固定支承部件為什么要設置隔板和加強筋？答：是提高固定支承部件剛度的有效方法。隔板主要用于提高支承件的整體剛度，加強筋主要用于提高局部剛度
27、PID調節(jié)器：比例P調節(jié)器：比例環(huán)節(jié)可提高系統(tǒng)響應速度，但存在穩(wěn)態(tài)誤差。積分I調節(jié)器：能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但降低系統(tǒng)的響應速度。
比例P積分I調節(jié)器：提高系統(tǒng)的響應速度，消除干擾所造成的影響。
28.可以測量大量程直線位移（大于10MM）的傳感器有：超聲波傳感器、直線位移傳感器、激光位移傳感器、紅外位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器。
29、控制電機的基本要求：性能密度大，快速性好，位置控制精度高，調整范圍寬，低速運行平穩(wěn)無爬行現(xiàn)象，分辨率高，振動噪聲小，適應啟停頻繁的工作要求，可靠性高，壽命長。
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