石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院碩士研究生入學(xué)考試

    《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》考試大綱

    一、教學(xué)目的

    《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程是高等學(xué)校自動(dòng)化類、機(jī)電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等設(shè)計(jì)和選擇方法，討論機(jī)電一體化系統(tǒng)的接口、精度設(shè)計(jì)和可靠性等系統(tǒng)總體技術(shù)。本課程從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)，通過機(jī)電有機(jī)結(jié)合構(gòu)造最佳的機(jī)電系統(tǒng)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立機(jī)電產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)思想，把電子技術(shù)、傳感器技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，了解各項(xiàng)技術(shù)之間的接口關(guān)系，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)，使學(xué)生具備解決生產(chǎn)過程中機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理、維護(hù)和改造等實(shí)際問題的初步能力。

    通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下幾方面的目標(biāo)：

    1)學(xué)習(xí)機(jī)電一體化基本概念，理解機(jī)電一體化系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)要素在系統(tǒng)中的作用和相互關(guān)系，初步建立機(jī)電產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想。

    2)了解機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)種類和特點(diǎn)。

    3)熟悉機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和工程路線，能夠針對(duì)具體的機(jī)電一體化產(chǎn)品確定產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)路線。

    4)掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械、傳感檢測(cè)、動(dòng)力、控制等基本結(jié)構(gòu)要素的技術(shù)特點(diǎn)，掌握典型裝置的技術(shù)原理和使用方法。

    5)了解典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡單的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

    二、考試內(nèi)容

    1、傳感器概論：傳感器的定義、功能、組成；命名和分類方法；傳感器的基本特性：靜態(tài)特性（線性度、遲滯性、重復(fù)性、靈敏度等）；傳感器的發(fā)展方向；

    2、光柵位移傳感器、感應(yīng)同步器、磁柵位移傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、直流測(cè)速發(fā)電機(jī)、光電式速度傳感器、差動(dòng)變壓器式速度傳感器、加速度傳感器、測(cè)力傳感器、壓力傳感器、力矩傳感器、力與力矩復(fù)合傳感器、固態(tài)圖像傳感器（CCD）、激光檢測(cè)、超聲波檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。

    3、執(zhí)行與伺服驅(qū)動(dòng)裝置的任務(wù)、類型、基本要求；執(zhí)行與伺服驅(qū)動(dòng)裝置的執(zhí)行元件類型、特點(diǎn)；伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及其控制方式；執(zhí)行與伺服驅(qū)動(dòng)裝置的方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；執(zhí)行與伺服驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)際應(yīng)用。

    4、控制裝置的組成；控制系統(tǒng)的分類；控制系統(tǒng)的過渡過程和性能指標(biāo)；控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其建立；微機(jī)控制裝置的組成及特點(diǎn)；PLC編程方法及實(shí)例分析。

    5、接口的定義、作用、分類、特點(diǎn)；人機(jī)接口的類型及特點(diǎn)；輸入接口和輸出接口方法和適用場(chǎng)合；機(jī)電接口的分類；A/D轉(zhuǎn)換接口和D/A轉(zhuǎn)換接口的作用及特點(diǎn)；控制量輸出接口的作用、形式和適用場(chǎng)合。

    6、機(jī)電一體系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求；機(jī)械傳動(dòng)方式、分類、特點(diǎn)和應(yīng)用；同步帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、諧波齒輪傳動(dòng)、滾珠螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)計(jì)算過程；機(jī)械系統(tǒng)支承部件（軸承、導(dǎo)軌）的基本要求、種類、特點(diǎn)及選用方法。

    7、干擾來源、傳播途徑；硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)的分類、特點(diǎn)、具體形式、具體措施；可靠性設(shè)計(jì)的基本概念；硬件可靠性設(shè)計(jì)和軟件可靠性設(shè)計(jì)的具體方法和措施。

    8、機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)綜合實(shí)例分析。

    三、考試題型

    考試題型包括：名詞解釋、填空、選擇、判斷、簡答、應(yīng)用設(shè)計(jì)與分析、設(shè)計(jì)計(jì)算等。

    答題要求：

    1）填空、選擇、判斷等題型要求準(zhǔn)確；

    2）名詞解釋、簡答題要求基本準(zhǔn)確，答出要點(diǎn)即可；

    3）應(yīng)用設(shè)計(jì)題要求畫出設(shè)計(jì)示意圖或電路原理圖，傳感器選型，闡明設(shè)計(jì)思想，敘述工作原理等。

    4）設(shè)計(jì)計(jì)算題要求思路正確，計(jì)算準(zhǔn)確。

    四、參考書目

    張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第四版），北京：高等教育出版社

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