機電一體化習題 答案

1、第一章第一章1.什么是機電一體化？各國的主要觀點有哪些？什么是機電一體化？各國的主要觀點有哪些？(P1~3)答：機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、答：機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、檢測技術、電力電子技術、接口技術及系統(tǒng)總體技術等群體技術，在高質(zhì)量、高精度、高檢測技術、電力電子技術、接口技術及系統(tǒng)總體技術等群體技術，在高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗意義上

2、實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術。可靠性、低能耗意義上實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術。2.試述機電一體化技術與傳統(tǒng)機電技術的區(qū)別。試述機電一體化技術與傳統(tǒng)機電技術的區(qū)別。(P2)答：傳統(tǒng)機電技術的操作控制主要以電磁學原理的各種電器來實現(xiàn)，如繼電器、接觸器答：傳統(tǒng)機電技術的操作控制主要以電磁學原理的各種電器來實現(xiàn)，如繼電器、接觸器等，在設計中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。機械本體和電氣驅(qū)動界限分明，整

3、個等，在設計中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。機械本體和電氣驅(qū)動界限分明，整個裝置是剛性的，不涉及軟件和計算機控制。機電一體化技術以計算機為控制中裝置是剛性的，不涉及軟件和計算機控制。機電一體化技術以計算機為控制中心，在設計心，在設計過程中強調(diào)機械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個裝置在計算機控制下具有一定過程中強調(diào)機械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個裝置在計算機控制下具有一定的智能性的智能性。3.試分析機電一體化系統(tǒng)的組成

4、及相關技術。試分析機電一體化系統(tǒng)的組成及相關技術。(P1~3)答：機電一體化系統(tǒng)是多學科技術的綜合應用，是技術密集型的系統(tǒng)工程。其技術組成包答：機電一體化系統(tǒng)是多學科技術的綜合應用，是技術密集型的系統(tǒng)工程。其技術組成包括：機械技術、檢測技術、伺服傳動技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術和系統(tǒng)括：機械技術、檢測技術、伺服傳動技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術和系統(tǒng)總體技術等?，F(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品甚至還包含了光、聲、化學、生物等技

5、術等應用?？傮w技術等?，F(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品甚至還包含了光、聲、化學、生物等技術等應用。4.一個典型的機電一體化系統(tǒng)，應包含哪些幾個基本要素？一個典型的機電一體化系統(tǒng)，應包含哪些幾個基本要素？答：機電一體化系統(tǒng)，應包含以下幾個基本要素：機械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機答：機電一體化系統(tǒng)，應包含以下幾個基本要素：機械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機構、傳感測試部分、控制及信息處理部分。我們將這些部分歸納為：結(jié)構組成要素、動力構、傳感測試部分、控

6、制及信息處理部分。我們將這些部分歸納為：結(jié)構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素；這些組成要素內(nèi)部及其之間，組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素；這些組成要素內(nèi)部及其之間，形成通過接口耦合來實現(xiàn)運動傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換等有機融合的一個完整系統(tǒng)。形成通過接口耦合來實現(xiàn)運動傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換等有機融合的一個完整系統(tǒng)。5.試述機電一體化系統(tǒng)的設計方法。答：機電一體化系統(tǒng)的設計過程中，一直要堅

7、持貫徹機電一體化技術的系統(tǒng)思維方法，要答：機電一體化系統(tǒng)的設計過程中，一直要堅持貫徹機電一體化技術的系統(tǒng)思維方法，要從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個組成要素間的有機聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設計從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)分析研究各個組成要素間的有機聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的設計方法，并用自動控制理論的相關手段，進行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析，實現(xiàn)機電一方法，并用自動控制理論的相關手段，進行系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的優(yōu)

8、化設計。體化系統(tǒng)的優(yōu)化設計。6.試述現(xiàn)代設計的概念。試述現(xiàn)代設計的概念。（P4）設計設計這個詞有兩種概念。廣義的概念是指發(fā)展過程的安排，包括發(fā)展的方向、程序、細節(jié)5)根據(jù)高效、經(jīng)濟、可靠、美觀、使用方便等原則，初步規(guī)定技術系統(tǒng)的邊界及工作范圍。3.試述功能設計方法和主要步驟。試述功能設計方法和主要步驟。(P28~30)功能是對技術系統(tǒng)中輸入和輸出的轉(zhuǎn)換所作的抽象化描述。只有用抽象的概念來表述系統(tǒng)的功能，才能深入識別需求的本質(zhì)，辨明主題，

9、發(fā)散思維，啟發(fā)創(chuàng)新，總功能逐步分解為比較簡單的分功能，一直分解到不能再分解的功能元，形成功能樹(一)功能分析功能分析(二)功能元求解功能元求解1選擇工作原理選擇工作原理2構思功能載體構思功能載體(三)方案綜合方案綜合4.功能設計的工具有哪些？功能設計的工具有哪些？（P30）1設計目錄設計目錄(1)對象目錄(2)作業(yè)日錄(3)解法目錄2知識庫知識庫(1)數(shù)據(jù)庫(2)設計詞典(3)手冊5.5.試分析設計與技術系統(tǒng)的關系。試分析設計與技術系統(tǒng)

10、的關系。設計若是為了對作業(yè)對象完成某種技術過程，設計對象就是人造技術系統(tǒng)。設計若是為了對作業(yè)對象完成某種技術過程，設計對象就是人造技術系統(tǒng)。第三章第三章1.結(jié)構設計有哪些內(nèi)容？結(jié)構設計有哪些內(nèi)容？（P78）宏觀地看，結(jié)構設計大致有以下三方面內(nèi)容:(1)功能設計以各種具體的結(jié)構實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的功能要求。(2)質(zhì)量設計兼顧各種要求和限制，提高機電一體化系統(tǒng)質(zhì)量和性能(3)優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計充分應用現(xiàn)代設計方法系統(tǒng)地構造設計優(yōu)化模型，用創(chuàng)