机电一体化 考试总结 习题答案 .pdfVIP

1.什么是机电一体化？各国的主要观点有哪些？(P1~3)

答：机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、

检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高

可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2.试述机电一体化技术与传统机电技术的区别。(P2)

答：传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现，如继电器、接触器等，

在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明，整个装置

是刚性的，不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程

中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智

能性。

1．机电一体化技术是微电子技术和计算机技术向机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起

来的一门多学科领域交叉的新型综合性学科，它是机械工业的发展方向。数控技术是机电一

体化技术中的核心技术，机电一体化技术的另外一个重要表现形式是机器人技术。

2．系统论、信息论和控制论是数控技术的理论基础，微电子技术、计算机技术和精密机械

技术就是数控技术的技术基础。

3．数字控制是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）

进行可编程控制的自动化方法。

数控技术采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它集计算机技术、微电

子技术、自动控制技术和机械制造技术等多学科、多技术于一体。

数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

数控系统实现数字控制的装置。它能够自动输入载体上事先给定的数字量，并将其译码后进

行必要的信息处理和运算后，控制机床动作并加工零件。

CNC系统的核心是CNC装置。

4．数控机床的优势：自动化程度高；效率高，操作人员少；精度高和质量稳定；废品率低、

工装成本低；复杂零件加工；一机多用；便于建立通讯网络，实现企业信息化管理；附加值

高

5．数控技术的发展趋势：1.大功率、高精度2.高速度3.CNC智能化（a.适应控制技术b.故

障自诊断、自修复功能c.刀具寿命自动检测和自动换刀功能d.模式识别技术e.智能化交流伺

服驱动技术）4.具有高速、多功能的内装可编程机床控制器5.彩色CRT图形显示、人机

对话功能及自我诊断功能6.采用交流数字伺服系统。。。。。。。

3.试分析机电一体化系统的组成及相关技术。(P1~3)

答：机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。其技术组成包

括：机械技术、检测技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统

总体技术等。现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术等应用。

4.一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？

答：机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、

传感测试部分、控制及信息处理部分。我们将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成

要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素；这些组成要素内部及其之间，形成

通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。

5.试述机电一体化系统的设计方法。

答：机电一体化系统的设计过程中，一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法，要

从系统整体的角度出发分析研究各个组成要素间的有机联系，从而确定系统各环节的设计

方法，并用自动控制理论的相关手段，进行系统的静态特性和动态特性分析，实现机电一

体化系统的优化设计。

6.试述现代设计的概念。（P4）

设计这个词有两种概念。广义的概念是指发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节和

达到的目标。狭义的概念指的是将客观需求转化为满足该需求的技术系统的活动，各种产品

包括机械产品的设计即属此类。

现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，是随着设计实践经验的积累，由个别到

一般、具体到抽象、感性到理性，逐步归纳、演绎、综合而发展起来的。由于科技进步的速

度日益增快，特别是计算机技术的高速发展，人们在掌握事物的客观规律和人的思维规律的

同时，运用相关的科学技术原理，进行过去难以想象的综合集成设计计算，使设计工作包括

机械产品的设计过程产生了质的飞跃。

8.现代设计方法有哪些？（P3～13）

现代设计方法门类众多且不断出新。可按所研究解决的问题性质分为总体问题和个别性能问

题两大类：

1.研究总体设计的现代设计方法

(1)设计方法学