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四川大学机电一体化考试范围1、机电一体化的特征：整体结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化2、机电一体化的关键技术：检测传感技术、自动控制技术、信息处理技术、精密机械技术、系统总体技术、伺服驱动技术3、机电一体化的四大功能：主功能、动力功能、信息与控制功能、结构功能或支撑功能4、机电一体化的四大要素：计算机、动力、执行器、传感器、传动机构5、机电一体化的一般设计步骤：开始、明确系统目的、决定系统的规范、决定系统的四大功能及其规范、用功能子系统或功能要素构成各个功能、用实际系统或要素替换各功能、整体系统的评价、转到下一个循环6、质量、弹簧、阻尼代表了机械系统各组成部分本质7、把复杂系统转化成简单系统：能量等效和功等效8、转动惯量的转化9、系统固有频率（质量、刚度、传动比）系统阻尼比：它们由转动惯量（质量）、摩擦系数、弹性变形系数等结构参数决定10、精度设计的原理原则：阿贝误差原理、运动学设计原理（一般仅适用于高精度、承载小及运动行程不大的场合）、平均效应原理（仅适用于重载荷）、变形最小原则、基面统一原则（设计基面、工艺基面、测量基面、装配基面）、误差速比原理、误差配置原理11、采用平均效应原理使机械精度均匀化，必须满足：滚动体或中间元件能产生弹性变形、滚动体或中间元件的误差要小于等于弹性变形误差、工作时负载力可自动消除间隙。（密珠轴承采用过盈配合达到平均效应的目的）12、真值分为：理论真值、约定真值、相对真值13、误差表示方法：绝对误差和相对误差14、误差特点：恒不为0，不确定性，真误差是未知的15、误差性质分：随机误差、系统误差、粗大误差。（还可分为静态误差、动态误差）16、误差来源分：方法误差、制造误差、运行误差、人为误差、测量误差、环境误差17、精度分为：准确度（用系统误差表示，反映系统的测量值偏离真值的程度）、精密度（用随机误差大小表示，反映测量值与真值的离散程度）、精确度（系统误差和随机误差的综合反映，精确度高表示准确度和精密度均高）18、机械传动部件功能是使驱动电动机与负载的转矩和转速相互匹配。机械传动链还应根据伺服控制系统选择和设计19、机械传动技术性能主要取决于传动类型、传动方式、传动精度、动态特性和可靠性因素20、影响机械传动链力学性能的因素：负载的变化，惯性的大小，固有频率的高低，摩擦、间隙、温升、润滑等因素21、传动比分配：最小等效转动惯量设计小功率传动，~按前小后大次序，结构较紧凑；按质量最小原则的大功率传动装置，~前大后小；按输出抽转角误差最小原则，为提高齿轮的传动精度，从输入端到输出端~应按前小后大次序分配22、谐波齿轮传动特点：传动比大，承载能力大，传动精度高，能向封闭空间传递运动和动力，传动平稳，传动效率高，结构简单、体积小、重量轻；缺点：制造复杂，成本高，谐波齿轮的传动比下限值较高，谐波齿轮不能做成交叉轴和相交轴结构23、滚珠螺旋传动特点：传动效率高、传动平稳、能预紧、寿命长、定位精度和重复定位精度高、同步性好、可靠性高、不自锁（螺旋升角小于4º时可自锁）、经济性差，成本高24、滚珠丝杠副的结构：构件：丝杠，螺母，滚珠，反向器。螺纹轨道法截面形状：单圆弧，双圆弧。滚珠循环方式：内循环，外循环。支承方式：双推-简支；单推-单推；双推-双推。单支承方式：双向推力固定，轴向游动简支，单向推力，自由端；两端支承形式：两端固定，一端固定，一端游动，两端均为单向推力，一端固定，一端自由；预紧方式：单螺母变位导程预紧，单螺母增大钢球直径预紧，双螺母垫片预紧25、滚珠丝杆副破坏形式和设计过程：滚珠丝杠副的设计计算：1、最大动载荷设计计算；防止产生点蚀。2、最大静载荷设计计算；防止产生表面压痕。3、压杆失稳设计计算；防止压杆失稳。结构设计：螺纹滚道法向截面形状设计，滚珠循环方式设计，预紧方式设计，支承方式设计。26、支承部件：轴系、导轨、支承件（机身）27、轴系由轴、轴颈、轴承和轴上的传动部件组成28、主轴回转精度：主轴做回转运动时，主轴内线速度为0的点的连线，称为主轴在该瞬时的回转中心。29、轴系热变形：热特性：轴系主要特性参数：热源强度、温升和工作部位的热位移。1热源强度：单位时间内发热量的总和。轴系的热源有轴承、传动件、密封件等。受轴承类型、轴系结构、预紧程度、传动方式还有工况条件等影响。2温升：轴系区域温度和环境温度的差值。温升高则热变形越大，但对轴系精度影响不大。3热位移：热变形使截面形心和固定坐标系产生的相对的位移。改善轴系热特性的措施：最后的目的在于减小热位移。措施有以下几点：1减少热量：减少热源和降低发热量；2加强散热：改善轴系的散热条件、合理规划冷却通道；3热位移补偿：直接补偿、间接补偿；4减小热位移结构设计：使热源温度场对称轴线。30、密珠轴承高精度原因（特点）：接触型面是简单型面，工艺性好；保证配置合理的过盈量；用平均效应原理，使回转精度达到0.1~0.5um，因此广泛用于高精度的机械和仪器中。31、钢珠尺寸设计：32、滚动导轨特点：摩擦系数小，动、静摩擦系数基本相同，易保养，能预紧，定位精度高，工作寿命长33、伺服系统组成：控制器（根据输入信号的反馈信号决定控制策略）、功率放大器（将信号放大，并驱动执行机构完成某种操作）、执行机构（由伺服电动机或液压伺服和机械传动装置组成）、检测装置（测量输出量，实现反馈控制）34、步进电机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行元件35、步进电机（交流电动机）调速方式：调节脉冲频率调速36、开环步进电动机结构：指令脉冲、环形分配器、功率驱动器、步进电动机37、38、计算机控制系统：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分布式控制系统39、单电压驱动电路：电路分为2极：第一极：VT1、VT2是射极跟随器，用于电流放大；第二极VT3是功率放大，直接用来驱动电动机绕组。当输入信号uU为低电平时，VT1截止，绕组断电；当输入信号为高电平时，VT3饱和导通，步进电动机绕组通电。R0和C1的作用是使绕组电流上升加快。R2和C2隔直通交，保护绕组；VD泄放感生电流保护绕组。40、双电压驱动电路：41、步进电动机控制电路：光电耦合、二极管卸流、三极管开关；高低电平作用42、直流伺服系统通过改变占空比控制电路43、交流伺服系统控制方式：控制电流频率和每相电压44、直流电动机调速：改变电枢电阻、电枢电压、磁通45、检测系统的设计步骤：设计任务分析、系统方案选择、系统构成框图设计、设计与制造环节、总装调试及实验分析、系统运行及考核46、数字式传感器的控制方式：将模拟信号转换为数字信号再处理47、数字信号检测系统提高分辨率方法：多路信号采集细分与辨向、电阻链移相细分与辨向、锁相倍频细分与辨向、脉冲填充细分与辨向48、传感器分类：数字式传感器、模拟式传感器49、为保证在采样过程中不丢失原来信号中所包含的信息，采样频率必须按香侬采样定理来确定，即要求原信号f(t)的最高频率采样频率50、零位误差和增益误差的补偿：零位误差：在输入为0时所产生的输出信号误差，可用软件自动补偿，此方法又称数字调零。51、量化误差：量化单位q定义为：量化误差：