机械电子学-第1章习题-参考答案
1-1试说明较为人们接受的机电一体化的含义。（★）
答：机电一体化乃是在机械的主功能、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。
1-2机电一体化的目的是什么？
答：提高系统的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向短小轻薄化方向发展从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。
1-3机电一体化时代的特征是什么？（★）
答：机电一体化时代是以机电有机结合为时代特征，具体的说就是以微型计算机为代表的微电子技术逐步向机械领域渗透，并与机械技术有机的结合，为机械增添“头脑”，使其增加新的功能。
1-4何谓机电一体化技术革命？（★）
答：将微型计算机等微电子技术用于机械并给机械以“智能”的技术革新潮流可称“机电一体化技术革命”。
1-5说明我国机电一体化优先发展的领域？
汽车电子控制系统答：数控机床等机制设备、电子化量具量仪、工业自动化控制仪表、电子化低压电表、工业机器人、电子化家用电器、电子控制轻工机械、电子控制纺织机械、机电一体化医疗机械、汽车机电一体化、机电一体化办公机械、机电一体化印刷机械、机电控制系统电子化、数码照相机、数码摄影机。
1-6优先发展的机电一体化领域必须同时具备哪些条件？
答：a、短期或中期普遍需要；b、具有显著的经济效益；c、具备或经过短期努力能具备必需的物质技术基础；d、社会效益十分显著。
1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？（★）
答：
1-8.工业三大要素指的是什么？（★）
答：物质、能量、信息。
1-9.机电一体化的三大效果是什么？
答：省能、省资源、智能化。
1-10.说明机电一体化系统（产品）的设计步骤。
答
1-11.机电一体化系统（产品）的主要评价内容是什么？
答：①、主功能，高性能化、低价格化、高可靠性化；
②、计测、控制功能，智能化；
③、动力功能，智能化；
④、构造功能，轻薄短小化。
总体上，是机电一体化系统（产品）达到高附加价值化。
1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？（★）
答：一种是变换、调整;
另一种是输入/输出。
1-13.根据不同的接口功能说明接口的种类。
答：（1）根据接口的变换、调整功能，可将接口分成以下四种：
①零接口；
②无源接口；
③有源接口；
④智能接口。
（2）根据接口的输入/输出功能，可将接口分以下四种：
①机械接口；
②物理接口；
③信息接口；
④环境接口。
1-14机电一体化工程与系统工程有何异同？
答：
1-15.说明机电一体化系统设计的设计思想方法。
答：设计人员应从其通用性、耐环境性、可靠性、经济性的观点进行综合分析，使系统充分发挥机电一体化的三大效果。为充分发挥机电一体化的三大效果，使系统得到最佳性能，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、互相补充，充分体现机电一体化的优越性。设计中一般采用三阶段法即总体设计、部件与零件的选择与设计（或初步设计、技术设计与工艺设计）。在试验性设计与计算机辅助设计中，多采用既分阶
段又平行兼顾的设计，即平行设计，以便相互协调。可采用机电互补法、融合法和组合法等方法。
1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？（★）
答：机电互补法又称取代法。该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统）中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。
融合法它是将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件（子系统），其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。
组合法它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统（产品），故称组合法。
1-17.开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？
答：不同点，
1、开发性设计它是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品（系统）。
2、适应性设计它是在总的设计方案、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，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。
3、变异性设计它是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使之适应于量的方面有所变更的需要。
相同点，
所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物（产品或系统）的有用信息，从信息中提取可感知的的或不可感知的、真伪难辨的信息，促成机械技术与电子技术的有机结合（融合），满足让人们的多样化需求。
1-18.说明机电一体化系统（产品）的开发工程的流程。
答：
1-19．现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点?
答：现代设计方法是以计算机为辅助手段进行机电一体化系统（产品）设计的有效方法。