мехатроника

1. Какая методологическая идея заложена в основу мехатроники?

Системное сочетание ранее обособленных научно-технических областей как точная механика, микроэлектроника, КУ и ИТ

2. Какие три основные части принято выделять в мехатронных системах?

Механика, электроника, КУ

3. Какие технические системы, агрегаты и машины изучает мехатроника?

Машины различного назначения с компьютерным управлением движением

4. Какое преимущество по сравнению с традиционными средствами автоматизации не относится непосредственно к мехатронным устройствам?

• Относительно низкая стоимость благодаря высокой степени интеграции, унификация и стандартизация всех элементов и интерфейсов;

• Высокое качество реализации сложных и точных движений вследствие применения методов интеллектуального управления;

• Высокая надежность, долговечность и помехозащищенность;

• Конструктивная компактность модулей

• Улучшенные массогабаритные и динамические характеристики машин вследствие упрощения кинематических цепей;

• Возможность комплексирования функциональных модулей в сложные мехатронные системы и комплесы

5. Используются ли мехатронные устройства в станкостроении и робототехнике?

да

6. Какими основными факторами или их совокупностью обусловлено развитие мехатроники?

• новые тенденции мирового индустриального развития

• развитие фундаментальных основ и методологии мехатроники(базовые научные идеи, новые технические и технологические решения)

• активность специалистов в научно-исследовательской и образовательной сферах

7. С какого года принято отсчитывать историю мехатроники?

1969

8. К какому уровню интеграции относятся мотор-редукторы?

1

9. К какому уровню интеграции относятся мехатронные модули, в которых объединены приводные блоки и электронные блоки для первичной обработки сигналов?

2

10. К какому уровню интеграции относятся мехатронные модули, оснащенные микропроцессорами и программируемыми контролерами?

3

11. Какому термину соответствует определение? – это новая область науки и техники, посвященная созданию и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движением, которая базируется на знаниях в области механики, электроники и микропроцессорной техники, информатики и компьютерного управления движением машин и агрегатов?

Мехатроника

12. Какому термину соответствует определение? – это совместное действие, направленное на достижение общей цели

Синергия

13. В чем заключается парадигма параллельного проектирования мехатронных устройств?

В одновременном и взаимосвязанном синтезе всех компонентов

14. Каким термином обозначаются сложные координированные движения мехатронных система?

Функциональные движения

15. К какому классу относятся внешние среды, для которых параметры возмущающих воздействий и характеристики объектов могут быть определены заранее с необходимой для проектирования мехатронных систем адекватностью?

Детерминированные

16. К какому классу относятся внешние среды, для которых параметры возмущающих воздействий и характеристики объектов не могут быть определены , а требуют дополнительных исследований?

Недетерминированные

17. Входит ли в состав мехатронного модуля механическое устройство, конечным звеном которого является рабочий орган?

Да

18. Входит ли в состав мехатронного модуля блок приводов, включающий силовые преобразователи и исполнительные двигатели?

Да

19. Входит ли в состав мехатронного модуля устройство КУ, верхним уровнем для которого является человек-оператор, либо другая ЭВМ, входящая в компьютерную сеть?

Да

20. Входит ли в состав мехатронного модуля сенсоры, предназначенные для передачи в устройство управления информации о фактическом состоянии блоков машины и движении мехатронной системы?

Да

21. Входит ли в функции устройства КУ мехатронной системы управление процессом механического движения с обработкой сенсорной информации?

Да

22. Входит ли в функции устройства КУ организация управления функциональными движениями мехатронной системы?

Да

23. Входит ли в функции устройства КУ организация взаимодействия с человеком – оператором через человеко-машинный интерфейс?

Да

24. Входит ли в функции устройства КУ организация обмена данными с периферийными устройствами, сенсорами и другими устройствами системы?

Да

25. Задачей мехатронной системы является:

Преобразование информации о цели управления, поступающей с верхнего уровня, в целенаправленное функциональное движение системы с управлением на основе принципа обратной связи

26. В чем заключается суть мехатронного подхода к проектированию устройств для получения программного механического движения?

Интеграция в единый функциональный модуль двух или более элементов физической природы

27. Каково назначение цифро-аналогового преобразователя в мехатронном модуле

28. Каково назначение аналого-цифровых преобразователей?

29. Интеграция каких комплексов образует мехатронную систему?

Механическое устройство с рабочим органом и блоком приводов УКУ и сенсоры

30. Что входит в состав мотор-редуктора?

Электродвигатель + редуктор

31. Какое преимущество не свойственно непосредственно мотор-редуктором?

Сокращение габаритных размеров

Снижение стоимости за счет сокращения количества присоединяемых деталей, уменьшения затрат на установку

Улучшенные эксплуатационные свойства

32. Какие двигатели называются высокомоментными?

Двигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и электронной коммутацией обмотки

33. Какие из перечисленных устройств являются мехатронными модулями линейного движения?

Гексаподы, высокоскоростные станки, комплексы лазерной и водоструйной резки, вспомогательное оборудование

34. Какое из перечисленных устройств представляет собой мехатронный модуль типа двигатель - рабочий орган?

Электроприводы, высокомоментные двигатели

35. Какие задачи решает компьютер верхнего уровня в мехатронных устройствах?

Управление процессом механического движения ММ, взаимодействие с оператором и датчиками

36. Какие сигналы обрабатывают программируемые логические контролеры?

Дискретные, аналоговые командные

37. Какую задачу решает программируемый контроллер движения?

Функция расчета и выдачи упр сигналов непосредственно на исполнительные модули

38. Из каких участков состоит трапецеидальный закон изменения скорости движения выходного звена мехатронного модуля?

Разгон, перемещение с постоянной скоростью, торможение с заданным ускорением

39. Какой вид управляемого движения из перечисленных не характерен для реализации контроллерами?

• Позиционное управление

• Перемещение по пространственным 3D траекториям с линейной интерполяцией

• Контурные движения с круговой и сплайновой интерполяцией

• Копирующие движения

40. Какая из перечисленных физических величин не характерна для использования управлением движения в мехатронных модулях?

Перемещение, скорость, ускорение и моменты, развиваемые исполнительными вигателями, внешние усилия, действующие на рабочий орган, положение и ориентация РО

41. Что представляют собой виртуальные датчики?

Математические модели протекающих электромеханических процессов, рассчитываемые компьютерным блоком

42. На каких операциях не целесообразно автоматическое принятие решений системой управления мехатронного модуля?

• Обнаружение и распознавание постороннего объекта в трубопроводе с использованием информации системы технического зрения и локационных датчиков

• Планирование траектории и скорости движения при прохождении поворотов на базе сенсорных сигналов от двухкомпонентного датчика крена-дифферента и датчиков приводных модулей «мотор-колесо»

• Управление режимами работы фрезерной головки на основании информации о действующих силах и моментах

43. Из каких двух функциональных блоков состоит устройство силомоментного очувствления?

Датчик силы

Блок обработки силомоментной информации

44. Какие из перечисленных преимуществ не относятся к гексаподам?

• Сокращение времени подготовки,

• высокая точность измерений и обработки,

• повышенная скорость движений

• использование направляющих

• высокая степень унификации

45. К какому уровню управления относится принятие решений о движении механической системы в условиях неполной информации о внешней среде?

Интеллектуальной

46. К какому уровню управления относится задача планирования движений мехатронной системы?

Стратегический

47. К какому уровню управления относится задача преобразования команд управления в программу управления во времени согласованным движением звеньев с учетом технических характеристик блока приводов?

Тактический

48. К какому уровню управления относится задача расчета и выдачи управляющих сигналов на блоки приводов мехатронной системы в соответствие с программой управления и с учетом характеристик силовых преобразователей?

Исполнительный

49. Что означает понятие П-регулирование?

Выходная мощность прямопропорциональна ошибке регулирования. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования. Пропорциональное регулирование можно рекомендовать для малоинерционных систем с большим коэффициентом передачи. Для настройки пропорционального регулятора следует сначала установить коэффициент пропорциональности максимальным, при этом выходная мощность регулятора уменьшится до нуля.

50. Что означает понятие ПИ-регулирование?

Выходная мощность равна сумме пропорциональной и интегральной составляющих. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования, чем больше постоянная времени интегрирования, тем медленнее накапливается интегральная составляющая. ПИ регулирование обеспечивает нулевую ошибку регулирования и нечувствительно к помехам измерительного канала. Недостатком ПИ регулирования является медленная реакция на возмущающие воздействия.

51. Что означает понятие ПИД-регулирование?

Выходная мощность равна сумме трех составляющих: пропорциональной, интегральной и дифференциальной. Чем больше коэффициент пропорциональности, тем меньше выходная мощность при одной и той же ошибке регулирования, чем больше постоянная времени интегрирования, тем медленнее накапливается интегральная составляющая, чем больше постоянная времени дифференцирования, тем сильнее реакция системы на возмущающее воздействие.