机电一体化专业课真题规律总结

第一篇：机电一体化专业课真题规律总结

上次写了一些关于专业的复习技巧，有的同学问我专业课的出题规律，在这也说一些吧，希望有用。。

专业课真题规律总结

 对立原则。这个原则贯穿整个历年真题试题中，如果细细研究真题的同学，一定发现这样一个规律：当某一年考了某一个知识点，那么下一年就有可能考这个知识点的对立面， 相近原则。与对立原则理解一样，当某一年考了某一个知识点，那么下一年就有可能考与这个知识点相近或相类似的知识，如：管理学的 法约尔——工业管理与一般管理

 常考原则。一般一门专业课，都会有它重点内容，因此导致它容易成为常考的知识点，通过研究近五年的真题，会明显发现有些知识点是经常考到的，所以这些内容一定要熟练掌握。

 拉分原则。由于研究生考试是选拔人才的一类型入学考试，因此到时必然会有比较难、偏的一两道试题，这些题往往成为专业课争取高分的绊脚石，如果要在这类型题目拿高分，一定得有扎实的专业基础，并且一般都是用最前沿的知识来作答，因而这就要求我们多查一些有可能考得答题相关的论文，然后把论文的一些论点、、最后就是要重视山大的历年真题 重题的概率挺大。还要规范专业课的答题格式。

第二篇：2018考研专业课真题命题规律总结

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2018考研专业课真题命题规律总结

考研研历年真题在很多考生眼中都是一个复习的法宝，但是这个法宝珍贵在什么地方，存在什么规律，要如何加以利用却很少有人知道。

一、考研专业课真题命题规律

对于真题，不能只满足于看上去会做，而是应该去整体分析，分析其中的出题规律和出题范围。万事万物，必有规律可循，试题也不例外。因此要尽量去弄到更多的试题，最好能够搜集全最近五年的真题。弘毅考研咨询专家组经过多年的研究和分析发现，专业课历年真题命题存在以下规律：

1.五年之内，论述题一般不会重复，这是出题人出题的主体思路；

2.简答题三年之内不会重复，三年之外很有可能重复，毕竟专业考试的出题范围有限，考生可以结合前面讨论的复习方法来比较和分析；

3.名词解释题三年之外必有重复，有些更是经常考到，成为常考点，多多留意；

4.密切关注常考点和不考点（五年之内没有考过的点），这两个点都极可能是下次考试的重点。

二、暑期专业课真题复习要点

暑期复习虽然时间比较长，但是将时间分配给公共课和专业课等四门课程，时间也不是非常多的，因此复习也应该有相应的方法和节奏。弘毅考研提醒广大考生，认真研究历年试题，分析出题方向和特点，这是暑期考研专业课备考的关键。在 这里强调两点：一是分析试题这项工作要提早，因为这对你看各种考研书籍和资料有重要的指导意义；另外不仅要思考，还要动笔，要认认真真把每一道考研题落实 到字面上，你会发现很多原来没有想到过的东西。同时，这种训练可以避免真正考试时因时间仓促和心理压力带来的表达上的不成熟。

三、从历年考研真题中总结专业课命题规律

考研专业课历年真题的作用在各位考研学子中广为流传，大家都知道历年真题的重要性。但是，专业课真题除了能直接告诉我们历年考研试题中出了哪些内容、哪一年 考试难、哪一年考试容易之外，还能体现什么呢？相信大家对这个问题都没有认真思考过。暑期来临，各位考生在紧锣密鼓准备公共课的复习之外，一方面要关注各 招生院校发布的招生简章，另外还需要仔细琢磨一下专业课历年真题，最大限度利用真题提高自己的复习效率。

根据多年的辅导经验，我们发现往年的专业试卷除了可以了解专业命题的基本情况、老师的出题风格、已考点和未考点等基本情况之外，考研专业课历年真题还在以下方面给大家一些重要的启示：

1.专业课难易程度、题型、分值等等一望而知的信息

这些信息，对于考生而言是最浅显的，很多人都会忽略，但是由于考研分数珍贵，正是这些小细节会给考生增加成功的机会。对于考试常出的题型、分值等，我经常告诉弘毅考研的学员，让他们拿小本子随时记录，做成表格，这样根据出现的频率大家就可以知道历年考试的重点和难点，什么题型最爱考、什么题型最难答等。

2.各章节的出题比重

这 个是需要考生对考研专业课的参考书进行初步复习之后要做的工作。由于非统考专业课相比较公共课、统考专业课，缺少统一的复习大纲，因此其中没有重难点的告 知，所以大家可以通过对全书的把握和历年真题的分析，掌握各个章节在整个考研中的重要地位，进行重点复习。方法也像前面我所说的一样，做好小笔记，随时整 理和汇总，最后按照频 1 页 共 1 页

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率就能整理出来。

3.重要的已考点

考研专业课试卷中，很多考点会反复出现，一方面告诉大家这是重点，一方面可以帮助大家记忆重要知识点，灵活掌握各种答题方法。比如中国传媒大学新 闻学的综合知识考试，其中的文史知识有一些是非常重点的，像丝绸之路、三皇五帝、文景之治等。所以对于反复考查的知识点，我建议各位，一定不要局限于答 案，而要对答案进行变化，考研是选拔高层次人才的考试，老师不会对一个问题反复让大家背书，因此对于灵活性的要求更高，需要大家养成良好的发散思维。

4.联系时事的出题方式

历年考研专业课考题中涉及的当年时事，它们是如何联系起来命题的，这在当年的真题中都会体现。对于弘毅考研的学员，考经济学的比较多，经济学是应用性很强的学科，考试就必然涉及每年的时事热点。大家需要掌握的是，这些知识点，老师会怎样和时事结合，考生用什么样的方式回答能提高分数。

5.反复变化的出题方式

很 多考研试题中，些同学可能认为这个考点已经作为简答题考过了，就不会再考了；其实不然，有些老师认为出简答题远远不能体现该考点的重要性，因此会把它变作 论述题再拿出来考。这其实对每个考生都是公平的，如果你就想着投机取巧，恐怕会吃些苦头了。因此，一些可能演变成论述题的简答题大家一定要重视。

6.各章节的命题风格

因为每年的同一章节往往是由同一位命题老师命的题，因此藉此可以洞察他的命题风格，是注重能力、还是注重基础，课内知识还是课外知识等。反复琢磨相信对大家考场上发挥，争取高分会有很大的帮助！

通过上述的分析，大家是不是发现，原理真题就是宝贝啊！不光是专业课，考研公共课历年真题也是如此，由于公共课考试范围规定地比较清楚，也很统一，所以历年真题的重要性就更加突出。暑期复习时间宝贵，希望大家都能在正确的方法和技巧指导下轻松取得好成绩！

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第三篇：考研专业课真题规律总结

考研专业课真题规律总结

 对立原则。这个原则贯穿整个历年真题试题中，如果细细研究真题的同学，一定发现这样一个规律：当某一年考了某一个知识点，那么下一年就有可能考这个知识点的对立面，如：原口动物—后口动物。

 相近原则。与对立原则理解一样，当某一年考了某一个知识点，那么下一年就有可能考与这个知识点相近或相类似的知识，如：光合作用—呼吸作用。 常考原则。一般一门专业课，都会有它重点内容，因此导致它容易成为常考的知识点，通过研究近五年的真题，会明显发现有些知识点是经常考到的，所以这些内容一定要熟练掌握。

 拉分原则。由于研究生考试是选拔人才的一类型入学考试，因此到时必然会有比较难、偏的一两道试题，这些题往往成为专业课争取高分的绊脚石，如果要在这类型题目拿高分，一定得有扎实的专业基础，并且一般都是用最前沿的知识来作答，因而这就要求我们多查一些有可能考得答题相关的论文，然后把论文的一些论点

第四篇：机电一体化__总结

1.什么是机电一体化？

答：机电一体化是在机械的主功能，动力功能，信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

2、发展机电一体化的面临的共性关键技术？

答：这些共性关键技术有检测传感技术，信息处理技术，伺服驱动技术，自动控制技术，精密机械技术及系统总体技术等。

3、机电一体化系统构成的五大要素？相应的五大功能？

答：五大要素：机械系统，信息处理系统，动力系统，传感器检测系统，执行元件系统。相应的五大功能：动力功能，计测功能，控制功能，操作功能，构造功能。

4.机电一体化系统的设计类型？

答：大致有三类：1.开发性设计2.适应性设计（在设计方案，原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计）3.变异性设计（在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸）。

5.滚珠丝杠副的组成及特点？

答：滚珠丝杠副由丝杠，螺母，滚珠和反相器四部分组成。特点：具有滚珠闭合流动的闭合回路，还具有轴向刚度高，运动聘问，传动精度高，不易磨损，使用寿命长等特点。但由于不能自锁，具有传动可逆性，在用做升降传动机构时，需要采取制动措施。

6.滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧的实质？

答：滚珠丝杠副在有负载时，滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形，换向时，其轴向间隙会引起空回。这种空回是非连续性的，既影响传动精度，又影响系统的稳定性。所以常采用以下几种调整预紧方法。（1）双螺母螺纹预紧调整式（2）双螺母尺差预紧调整法（3）双螺母垫片调整预紧法（4）弹簧式自动调整预紧式（5）单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧

7.滚珠丝杠副支承方式及其结构简图？

答：（1）单推-单推式（2）双推-双推式（3）双推-简支式（4）双推-自由式

8谐波齿轮传动的工作原理？

答：谐波齿轮传动与少齿差行星齿轮传动十分相似。它依靠柔

性齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递动力和运动的。谐波齿轮传动由波发生器和刚性轮，柔性轮组成。波发生器为主动件，刚轮和柔轮为从动件。刚轮有内齿圈，柔轮有外齿圈，其齿形为渐开线或三角形，齿距相同而齿数不同，刚轮的齿数比柔轮的齿数多几个齿。柔轮是薄圆筒形，由于波发生器的长径比柔轮内径略大，故装配在一起时就将柔轮撑成椭圆形。如具有双波发生器的谐波减速器，其刚轮与柔轮的齿数之差为2，其椭圆长轴的两端柔轮和刚轮的牙齿相啮合，在短轴方向的牙齿完全分离。当波发生器逆时针转一圈时，两轮相对位移为两个齿距。当刚轮固定式，则柔轮的回转方向与波发生器的回转方向相反。

9.齿轮传动间隙的调整方法及特点？

答：1.偏心套调整法；2.轴向垫片调整法；3.双片薄齿轮错齿调整法；

12.由矩形和矩形组成的闭式组合导轨副的特点？

答：支承面和导向面分开，因而制造与调整简单。导向面的间隙，用镶条调节，接触刚度低。闭式结构有辅助导轨面，其间隙用压板调节。当以两侧面作导向面时，导轨间距大，热变形大，要求间隙大，因而导向精度低，但承载能力大；以内外侧面作导向面时，导轨两侧面间距较小，加工测量方便，容易获得较高的平行度。热变形小，导向精度高；以两内侧面作导向面，导向面对称分布在导轨中部，当传动件位于对称中心线上时，避免了由于牵引力与导向中心线不重合而引起的偏转，不致在改变运动方向时引起位置误差，故导向精度高。

15.导轨副的截面形状及其特点？

答:常见的导轨截面形状，有三角形，矩形，燕尾形及圆形四种，每种又分为凸形和凹形两类。凸形导轨不易积存切屑等赃物，也不易储存润滑油，宜在低速下工作；凹形导轨则相反，可用于高速，但必须有良好的防护装置，以防切削等赃物落入导轨。三角形：磨损后能自动补偿，不会产生间隙，故导向精度高。矩形：结构简单，制造检验和修理方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高，故应用广泛。燕尾形：结构紧凑，可以承受颠覆力矩，单刚度较差，摩擦力较大，制造检验和维修都不方便。圆形：可有两个自由度，适用于同时作直线运动和转动的地方。

16.旋转支承部件的种类及基本要求和结构简图？

答：按其相互摩擦的性质可分为滑动，滚动，弹性，气体摩

擦支承。对支承的基本要求应包括：1.方向精度和置中精度；2.摩擦阻力矩的大小；3.许用载荷；4.对温度变化的敏感性；5.耐磨性以及磨损的可补偿性；6.抗振性；7.成本的高低。

17.简述双向桥式PWM直流驱动调速，换向的工作原理？答：根据图来说。——————

18．伺服电机控制的基本形式是什么？

答：速度控制，转矩控制，位置控制。

19.简述步进电机步距角的计算方法？

答：步距角的大小与通电方式和转子齿数有关，其大小可用下式计算：

a=360/(zm)z—转子齿数m—运行拍数，通常等于相数或相数整数倍，即m=kn(n为电动机的相数，单拍时k=1,双拍时k=2)

20.步进电机驱动与通电方式的关系？

答：步进电机的定子有六个均匀分布的磁极，每两个相对磁极组成一相，即有A-A’,B-B’,C-C’三相。磁极上饶有励磁磁阻。当A B C依次通电时，正转。否则反转。电机每转过一步所过的角度为步距角，布距角越小，则精度越高。根据通电方式可有，三相单三拍，A-B-C-A-….；三相双三拍，AB-BC-CA-AB-……；三相六拍，A-AB-B-BC-C-CA-A-…….等等。

21.步进电机从转子结构上分几类？

答：分为 可变磁阻型（VR）永磁型（PM）混合型（HB）

第五篇：机电一体化总结

第一章

1、机电一体化的含义：

机电一体化是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术和软件编程技术等群体技术，从系统的观点出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智能、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究使得整个系统有机结合与综合集成，并在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

2、机电一体化系统的组成：

a机械本体：微型化、轻型化、美观化

b伺服驱动执行：高精度、高速度、高可靠性

c传感检测单元：提高数据精度及速度

d计算机控制与信息处理 e动力源

3、机电一体化相关技术：

a机械技术 b传感检测技术 c信息处理技术 d自动控制技术 e伺服驱动技术 f系统总技术

4、机电一体化系统开发的设计思想： 机电一体化的优势，在于它吸收了各相关学科之长并加以综合运用而取得整体优化效果，因此在机电一体化系统开发的过程中，要特别强调技术融合，学科交叉的作用。机电一体化系统开发是一项多级别、多单元组成的系统工程。把系统的各单元有机的结合成系统后，个单元的功能不仅相互叠加，而且相互辅助、相互促进、相互提高，是整体的功能大于各单元功能的简单的和，即“整体大于部分的和”。当然，如果设计不当，由于各单元功能的差异性，在组成系统后会导致单元间的矛盾和摩擦，出现内耗，内耗过大，则可能出现整体小于部分之和的情况，从而失去了一体化的优势。因此，在开发过程中，一方面要求设计机械系统时，应选择与控系统的电气参数相匹配的机械系统参数；同时也要求设计控制系统时，应根据机械系统的固有参数来选择和确定电气参数。综合应用机械技术和微电子技术，使二者密切结合、相互协调、相互补充，充分体现机电一体化的优越性。

5、机电一体化系统设计方法： a取代法 b整体设计法 c组合法

6、机电一体化发展趋势：

a微型化（大型化）b智能化 c集成化d模块化 e绿色化

第二章

间隙

1齿轮传动齿侧间隙的消除

a刚性消隙法：在严格控制齿轮齿厚和齿距误差的条件下进行的，调整后齿侧间隙不能自动补偿，但能提高传动刚度。

偏心轴套式消隙机构如图2-18所示。电动机1通过偏心轴套2装在箱体上。转动偏心轴套可调整两齿轮中心距，消除齿侧间隙

b柔性消隙法：调整后齿侧间隙可以自动补偿。采用这种消隙法时，对齿轮齿厚和齿距的精度要求可适当降低，但对影响传动平稳性有负面影响，且传动刚度低，结构也较复杂。2丝杠螺母间隙的调整：

丝杠螺母传动系统的轴向间隙为丝杠静止时螺母考虑轴向间隙又要考虑滚珠与滚道的接触弹性变形。丝杠螺母传动系统的调隙一般采用双螺母结构。

丝杠螺母传动系统的轴向间隙为丝杠静止时螺母沿轴向的位移量

S=L/z1z2。包括垫片式调隙机构、螺纹式调隙机构、齿差式调隙机构

第三章

三传感器传感器是借助于检测元件接受一切形式的信息，并按一定规律将他转化成另外一种信息的装置。

2常用直线位移测量传感器有：电感传感器，电容传感器，感应同步器，光栅传感器等。

3常用角位移传感器有：电容传感器，光电编码盘等

4电容式传感器是将被测非电量的变化转化为电容量变化的一种传感器。5电感式传感器利用电磁感应原理，把被测位移量变化成线圈自感或互感变化的装置。

1、传感器的性能：

量程、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨力（率）、阀值等

1、线性度：传感器实际特性曲线与拟合直线之间的偏差

2、灵敏度：输出变化对输入变化的比值

3、迟滞性：在正反行程期间输入—输出特性曲线不重合程度

4、重复性：输入量按同一方向多次测试时所得特性曲线的不重合程度

2、传感器的选用原则： a足够的容量 b与测量或控制系统的匹配性好 c精度适当，且稳定性高 d反应速度快，工作可靠性好 e使用性和适应性强 f使用经济

光栅由主光栅、指示光栅、电源盒光电器件组成，两者的光刻密度相同，但体长相差很多。光栅条纹密度一般为每毫米25条、50条、100条、250条等。把指示光栅平行地放在主光栅侧面，并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度，这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹，称为莫尔条纹。它们是沿着与光栅条纹几乎成垂直的方向排列。主光栅和被测物相连，它随被测物体的直线位移而产生位移。当主光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生上下移动。若用光电器件记录下莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的距离，也就测得了被测物体的位移量。光栅莫尔条纹的特点是起放大作用，用W表示条纹宽度（mm），P表示光栅距离（mm），θ表示光栅条文间的夹角，则有：W≈P/θ 光电式转速传感器

光电式转速传感器是由装在被测轴（或与被测轴相连接的输入轴）上的带缝隙圆盘，光源，光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量时间t内的脉冲数N，则可测出转速为n=60N/Zt

.位置传感器分接触式和接近式两种，所谓接触式传感器就是能获取两个物体是否已经接触的信息的一种传感器；而接近式传感器是用来判别在某一范围内是否有一物体的一种传感器。

2.接触式传感器按其工作原理主要分为：电磁式、光电式、静电容式、气压式和超声波式。

电容传感器C=ε将被测非电量的变化转0εrA/δ

换为电容量变化的一种传感器。这种传感器具有结构简单、高分辨力、可实现非接触测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等优点，因此在自动检测中得到普遍应用。1.变极距型电容传感器 ：

当动极板因被测量变化而向上移动使减小时，电容量增大。

注意：传感器输出特性是非线性的，规定在较小间隙变化范围内工作。2.变面积型电容传感器 ：

原理：它与变极距型不同的是，被测量通过动极板移动，引起两极板有效覆盖面积A改变，从而得到电容的变化。

这种传感器的输出特性呈线性。因而其量程不受线性范围的限制，适合于测量较大直线位移和角位移。3．变介质型电容传感器

原理结构如图。两平行极板固定不动，极距为δ0，相对介电常数为ε的电介质以不同深度插入电容器中，从而改变电容。

应用：这种电容传感器有较多的结构形式，可以用来测量纸张、绝缘薄膜等的厚度，也可以用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体的物质的湿度。

接近式传感器 1．电磁式传感器

当一个永久磁铁或一个通有高频电流的线圈接近一个铁磁体时，它们的磁力线分布将发生变化，因此，可以用另一组线圈检测这种变化。当铁磁体靠近或远离磁场时，它所引起的磁通量变化将在线圈中感应出一个电流脉冲，其幅值正比于磁通的变化率，图3-20给出了线圈两端的电压随铁磁体进入磁场的速度而变化的曲线，箕电压极性取决于物体进入磁场还是离开磁场。因此，对此电压进行积分便可得出一个二值信号。当积分值小于特定的阈值时，积分器输出低电平；反之，则输出高电平，此时表示已接近某一物体。2．电容式传感器

电容式接近传感器是一个以电极为检测端的静电电容式接近开关，它由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路及输出电路组成。平时检测电极与大地之间存在一定的电容量，它成为振荡电路的一个组成部分。当被检测物体接近硷游电摄时，由于检测电极加有电压，检测物体就会受到静电感应而产生极化现象，被酒物体越靠近检测电极，检测电极上的电荷就越多，由于检测电极的静电电释C= Q/u．所以电荷的增多，使电容C随之增大，从而有使振荡电路的振减弱，甚至停止震荡。震荡电路的振荡与停振这两种状态被检测电路转换为开关信号后向外输出。电磁感应式传感器只能检测电磁材料，对其它非电磁材料则无能为力。而电容传感器却能克服以上缺点，它几乎能检测所有的固体和液体材料。

3.光电式传感器

这种传感器具有体积小、可靠性

高、检测位置精度高、响应速度快、易与TTL及CMOS电路兼容等优点，它分透光型和反射型两种。

在透光塑光电传感器中，发光器件和受光器件相对放置，中间留有间隙：当被测物体到达这一间隙时，发射光被遮住，从而接收器件（光敏元件）便可检测出物体已经到达。这种传感器的接口电路如图3-21所示。反射型光电传感器发出的光经被测物体反射后再落到检测件上，由于是检测反射光，所以

得到的输出电流Ic较小。另外，对于不同的物体

表面．信躁比也不一样．因此，设定限幅电平就显得非常重要图3，22表示这种传感器的典型应用，它的电路和透射型传感器大致相同，只是接收器的发射极电阻R：用得较大且为可调，这主要是因为反射型传感器的光电流较小且有很大分散性。

3、传感器的应用及工作原理： 例：a烟雾传感器b鼠标 c测水箱水位

4、位置检测：

A接触式位置传感器：a由微动开关制成的位置传感器 b二维矩阵式配置的位置传感器

B接近式位置传感器：a电磁式传感器 b电容式传感器 c光电式传感器

5、传感器的非线性补偿法： a计算法 b查表法 c插值法

6、最小二乘法：

ykxb

△i=yi-(kxi+b)

n

n

△i



[y(kx2

ib)] i1i1n



△i2 i

1b0

则：b=

n 

△i

i1

0 k

则：k=

7、数字滤波方法

a算术平均值法 b中值滤波法 c防脉

冲干扰平均值法 d程序判断滤波法第四章

直线电动机与旋转电机传动相比，直线电机传动主要具有下列优点：(1)直线电机由于不需要中间传动机械，因而使整个机械得到简化，提高了精度，减少了振动和噪音；(2)快速响应： 用直线电机驱动时，由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响，因而加速和减速时间短，可实现快速启动和正反向运行；(3)仪表用的直线电机，可以省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命；(4)直线电机由于散热面积大，容易冷却，所以允许较高的电磁负荷，可提高电机的容量定额；

(5)装配灵活性大，往往可将电机和其它机件合成一体 1.直线电动机包括：直线感应电动机、直线直流电动机、直线步进电动机 由定子演变而来的一侧称作初级，由转子演变而来的叫次级，有动初级和动次级。直线感应电动机工作原理：当初级的多相绕组中通入多相电流后，会产生一个气隙基波磁场，但是这个磁场的磁通密度Bδ是直线移动的，故称为行波磁场。显然，行波的移动速度与旋转磁场在定子内表面上的线速度是一样的，即为Vs，称为同步速度，且Vs=2fτ。在行波磁场切割下，次级导条将产生感应电动势和电流，所有导条的电流和气隙磁场相互作用，便产生切向电磁力。如果初级是固定不动的，那末次级就顺着行波磁场运动的方向作直线运动。若初级移动的速度用V表示，那滑差率s=(vs-v)/vs，次级移动速度v=（1-s）vs，上式表明，直线感应电动机的速度与电动机极距及电源频率成正比，因此改变极距或电源频率都可以改变电动机的速度。与旋转电动机一样，改变直线电动机初级绕组的通电相序，可改变电动机运动的方向，因而可使直线电动机作往复直线运动。平板型直线电动机仅在次级的一侧具有初级，这种结构形式称单边型，单边型除了产生切向力外，还会在初、次级间产生较大的法向力，这在某些应用中是不希望的，为了更充分地利用次级和消除法向力，可以在次级的两侧都装上初级，这种结构形式称为双边型

1、直线电动机

A基本结构：初级、次级、行波磁场 B分类：感应、直流、步进 总传动比的确定im

m

m LL

L

TLTmTLF

(Jm

JL

ii

2)a

JL (Jm)i

i2

L

TmiTiT LFc

mJ2

J

miJLmi2

JL

令  L

i0

TLFT

iLF)2



JL T(mTmJm

若不计摩擦，即TLF=0则i

JL

Jm

传动比分配原则

2齿轮传动链的级数和各级传动比的分配 三种原则

最小等效转动惯量原则:各级传动比分配的结果为“前小后大”。

质量最小原则：小功率传动装置传动比分配结果为“等传动比分配”；大功率传动装置传动比分配结果为“前大后小”。

输出轴的转角误差最小原则 三种原则的选择：（1）对于以提高传动精度和减小回程误差为主的降速齿轮传动链，可按输出轴转角误差最小原则设计。若为增速传动链，则应在开始几级就增速。（2）对于要求运动平稳，启停频繁和动态性能好的伺服减速传动链，可按最小等效转动惯量和输出轴转角误差最小原则进行设计。对于负载变化的齿轮传动装置，各级传动比最好采 用不可约的比数，避免同时啮合。（3）对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按质量最小原则进行设计。（4）对于传动比很大的传动链，可把定轴轮系和行星轮系结合使用。第五章

可编程序控制器：（1）控制程序可变，具有很好的柔性（2）可靠性强，是用于工业环境（3）编程简单，使用方便（4）功能完善（5）体积小，重量轻，易于装入机器内部 总线型工业控制计算机：（1）提高设计效率，缩短设计和制造周期（2）提高了系统的可靠性（3）便与调试和维修（4）能适应技术发展的需要，迅速改进系统的性能 单片机：（1）受集成度限制，片内存储器容量较小（2）可靠性高（3）易扩展（4）控制功能强（5）一般的单片机内无监控程序或系统通用管理软件，软件开发工作量大。

人机接口包括输出接口与输入接口两类，通过输出接口，操作者对系统的运行状态，各种参数进行监测；通过输入接口，操作者向系统输入各种命令及控制参数，对系统运行进行控制。

开关型功率接口 光电隔离技术 晶闸管接口：（1）单项晶闸管接口（2）双向晶闸管驱动接口 继电器输出接口 固态继电器接口：（1）直流型SSR（2）交流型SSR

大功率场效应管开关接口 模拟量输出接口

D/A转换器的输出方式只与模拟量输出端的连接方式有关，与其位数无关。

单极性电压输出 双极性电压输出

1、工业控制计算机系统的基本要求： a具有完善的过程输入/输出功能 b具有实时控制功能 c具有可靠性

d具有较强的环境适应和抗干扰能力 e具有丰富的软件

2、脉冲分配

A并行 B串行：a硬件 b程序 c专用芯片

3、步进电动机的功率驱动接口电路

a单电压功率放大图图为该电路的原理图，是步进电动机控制中最简单的一种驱动电路，在本质上他是一个简单的功率反相器。晶体管V用作功率开关，L是步进电动机中的一组绕组电感；RL是绕组电阻；RC是外接电阻；VD是续流二级管。

工作时，晶体管V基极输入的脉冲信号必须足够大，使其在高电平是保证V过饱和，在地电平是V充分截止。外接电阻RC式一个限流电阻，也是为改善回路时间常数的元件。b双电压功率放大电路

电路结构如图所示，图中使用U1和U2两个直流电源，U1为高电压（80-150V）U2为低电压（5-20V），V1，V2为两个大功率晶体管。其中V1是高压开关管，V2是功率驱动管；VD1是U2的钳位二极管，它在V1导通时截止。在V1截止时，由于VD1正向偏置而向步进电动机绕组提供低电源U2；VD2是续流二极管，在V1，V2都截止时向绕组提供放电电路。

c斩波型功率放大电路

此类电路有两种：一种是斩波恒流型；另一种为斩波平滑性。前者应用较为广泛

斩波恒流功放是利用斩波方法使电流恒定在额定值附近，典型电路如图所示。在正常工作时，uIN端输入步进脉冲，这事晶体管V5导通，二极管VD1发光，引起V1导通，V2截止，V3、V4导通。同时，uIN使晶体管V6、V7、V8导通，加在绕组L上的电源U是绕组中的电流上升，当绕组中的电流升到额定值以上时，恒流采样电阻R12上产生的压降US高于运算放大器OP1的正输入端参考电压UP，是OP1输出低平，VD2导通，而使V5、V1截止，V2导通，V2、V4截止，即关闭了电源U。这样在绕组L中产生反电动势，由于V7、V8仍导通，故这时的反电动势有两个回路进行泄放，一个回路是L、RL、V8。R12、VD3；另一个回路是L、RL、R13、VD4、U、VD3。由于两个泄放回路的并联电阻很小，泄放时间常数较大，绕组L中的电流泄露放缓慢。当电流降至额定值一下是，R12采样电压US低于UP，OP1输出高电平，二极管VD2截止，晶体管V5、V1导通，V2截止、V3、V4导通。电源U又重新加于绕组L，是其电流上升。

第六章

1机电一体化产品典型设计进程

1、准备阶段

2、理论设计阶段

3、产品的设计实施阶段

4、设计定型阶段 2性能参数

运动参数

2、动力参数

3、品质参数

4、环境参数

5、结构参数

6、界面参数 3系统总体方案文件的内容

1、系统的主要功能

2、控制策略及方案

3、个功能模块的性能要求

4、方案比较和选择的初步确定

5、为保证系统性能指标所采用的技术措施

6、抗干扰机可靠性设计策略

7、外观造型方案及机械主题方案

8、人员组织要求

9、经费和进度计划的安排 4常用设计策略

1、减少机械传动部件

2、注意选用标准

3、充分运用硬件功能软件化原则

4、以微机系统为核心的设计策略