文件做答题2015-05-18-16-51-08

1、什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？(1)传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。(2)传感器的动态特性可以用基于时域的瞬态响应法和基于频域的频率响应法来分析。其中，时域分析通常用阶跃函数、脉冲函数和斜坡函数作为激励信号来分析传感器的动态特性；频域分析一般用正弦函数作为激励信号来分析传感器的动态特性。2、简述传感检测系统的含义及其在机电一体化系统中应用的地位和作用(1)传感检测系统是机电一体化系统的感受环节，是控制系统的信息入口。其主要任务是对系统运动中所需的本身和外界的各种参数及状态（非电量）进行检测并转换成与被测量有确定对应关系的电信号，通过信号调节电路传输到计算机的信息处理单元，经过分析处理后，产生相应的控制信息。(2)传感器与检测技术是信息社会的重要基础技术，传感器是信息获取系统的首要部件，是实现自动控制、自动调节的关键环节，也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能。3、什么是传感器的静态特性？衡量传感器静态特性的重要指标有哪些？(1)传感器的静态特性就是指被测量x不随时间变化，或随时间的变化程度远缓慢于传感器固有的最低阶运动模式的变化程度时，传感器的输出量y与输入量x之间的函数关系。(2)衡量传感器静态特性的重要指标是：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性、稳定性和漂移。4、画出机电一体化系统构成要素之间的相互联系框图。5、已知四级齿轮传动系统中，各齿轮的转角误差为'123418，'567812。计算该齿轮传动系统折算到输出端的总转角误差。其中：齿轮的模数均为mmm1，Z1=20，Z2=30，Z3=18，Z4=36，Z5=20，Z6=40，Z7=20，Z8=60。解：1.)计算各级传动比与总传动比：21142363584711234301.5203621840220603201.522318zizzizzizziziiiiimax12345671max8234344nkkkniiiiiiii由题意已知：'123418，'567812则：2345671max8234344'''''''''181818181212121218126329iiiiiii6、简述绝对式编码器和增量式编码器的区别(1)绝对式编码器：编码器输出的位置数据是唯一的；编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了；使用寿命长，可靠性高，其精度和分辨率取决于光码盘的精度和分辨率。(2)增量式编码器：编码器每转动一个预先设定的角度将输出一个脉冲信号，通过统计脉冲信号的数量来计算旋转的角度，因此编码器输出的位置数据是相对的；由于采用固定脉冲信号，因此旋转角度的起始位可以任意设定；由于采用相对编码，因此掉电后旋转角度数据会丢失，需要重新复位。7、画出概念设计的步骤及方法框图。8、简述传感器的基本组成及各组成部分的功能(1)传感器通常由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。传感（敏感）元件：直接感受被测非电量，并按一定规律将其转换成与被测非电量有确定对应关系的其它物理量。如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出；转换元件：将敏感元件输出的非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电路参量（如电阻、电感、电容等）；基本转换电路：将电路参数量转换成便于测量的电学量，如电压、电流、频率等。9、设有i=20,传动级数n=2的小功率传动,试按等效转动惯量最小原则分配传动比。解：按最小等效转动惯量分配传动比的计算公式：2112212112121/2221,2,,2nnnnnkkniiiikn根据题意，有：222211221211221122121116322202203.0463nnnnii，22212122/22320222106.563i10、某数控系统结构如图所示。图中，J1和J2分别为中间轴和末端轴转动惯量，K1和K2分别为中间轴和末端轴的刚度，TL为负载转矩。假设伺服电机反电动势常数为Kb，转矩系数为Kt，电枢电阻为Ra，转动惯量为Jm，电机机电放大系数Km为，机电时间常数Tm为，测速电机比电势为Kf，编码器增益为Kp，忽略电枢电感及齿轮的转动惯量，试回答下列问题：（1）求负载折算到伺服电机轴上的等效转动惯量、等效刚度和等效负载转矩（2）将计算机等效为一个PID环节，试画出该系统的传递函数方框图。（1）惯量折算：2121231422zzJzzzzJJe；刚度折算：2211242312111zzKzzzzKKe；转矩折算：3142zzzzTTLe(2)PIDAK)1()(sTsKsGmmM)(0sFKsPK)(sPiTaKR4231zzzz4231zzzz)(sTL11、有一个工作台由一台三相反应式步进电机直接驱动滚珠丝杆螺母副带动工作台移动，假定步进电机的转子有40个齿，步进电机的通电方式为A-AB-B-BC-C-CA-A，滚珠丝杠的导程Ph为20mm，试求在一个脉冲作用下工作台的位移？解：步进电机的步距角为：（5分）3601.5zm在一个脉冲作用下，步进电机转动给一个步距角，此时工作台的位移x为：（5分）0.08332hPxmm12、已知图示齿轮传动系统中齿轮Z1相对于自身回转轴线的总转角误差为'12，齿轮Z2相对于其自身回转轴线的总转角误差为'6，齿轮副Z3、Z4轮折算到其主动轴上的总转角误差为'12，齿轮副Z5，Z6折算到从动轴上的总转角误差为'10。计算该齿轮传动系统折算到输出端的总转角误差。其中：齿轮的模数均为mmm1，Z1=18，Z2=36，Z3=20，Z4=40，Z5=20，Z6=60。Z6Z2ⅠⅡⅢⅣZ4Z3Z5输入端Z1输出端解：1.)计算各级传动比与总传动比：：211423635112336218402206032022312zizzizziziiiimax135124max6232333nkkkniiiiiiii齿轮副Z3、Z4的主动轴为齿轮Z3所在轴；齿轮副Z5，Z6的从动轴为齿轮Z6所在轴；由题意已知：''''12345612,6,12,10则：3412max562323'''''1261210126614iiiii