西南交《專業(yè)概論（機(jī)電一體化類）》離線作業(yè)

1、西南交專業(yè)概論（機(jī)電一體化類）離線作業(yè)1. 什么是機(jī)電一體化？或者說(shuō)如何定義機(jī)電一體化？（10分）機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備2. 機(jī)電一體化技術(shù)從技術(shù)角度可以分為六個(gè)研究領(lǐng)域。它們分別是哪些？（10分）機(jī)械技術(shù)，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，系統(tǒng)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù) ，傳感檢測(cè)技術(shù)，伺服傳動(dòng)技術(shù)。3. 開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品，常常按照5種模塊來(lái)劃分該產(chǎn)品，請(qǐng)說(shuō)出這5種基本功能模塊及其含義。（10分）1. 傳感器和變換器 傳感

2、器和變送器是機(jī)電產(chǎn)品的信息來(lái)源。相當(dāng)于人的眼耳口鼻等感覺(jué)器官。2. 調(diào)理電路 調(diào)理電路時(shí)對(duì)信息初步處理的電路。包括濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等。調(diào)理電路的作用是使信號(hào)更好地被處理器等器件進(jìn)行處理，或者更好地進(jìn)行信號(hào)顯示和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)等。3. 微處理器（微控制器） 是信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的器件。是機(jī)電產(chǎn)品具有智能性的核心器件。也是我們進(jìn)行開(kāi)發(fā)編程的對(duì)象。相當(dāng)于人體的大腦。4. 執(zhí)行器 是用于執(zhí)行信號(hào)處理結(jié)果的部件。如電機(jī)、氣缸等。相當(dāng)于人體的關(guān)節(jié)、骨骼和操作手等。5. 網(wǎng)絡(luò)與通信 通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系了多個(gè)數(shù)字處理設(shè)備。可以更好地聯(lián)系一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品間的多個(gè)智能處理器和控制器，這樣就可以協(xié)調(diào)各個(gè)智能部件的工作。同時(shí)

3、也可以將該產(chǎn)品連入更寬泛的網(wǎng)絡(luò)，如internet，我們就可以遠(yuǎn)程操作和監(jiān)視該產(chǎn)品或系統(tǒng)。常常應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)有現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)等。注：該題旨在讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的模塊化方法。正確認(rèn)識(shí)機(jī)電產(chǎn)品的常用功能分解辦法。4. 光機(jī)電一體化控制技術(shù)這門(mén)課程的主要內(nèi)容是什么？還能舉出幾門(mén)機(jī)電一體化專業(yè)課程嗎？（10分）光機(jī)電一體化控制技術(shù)課程使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)電路基礎(chǔ)課程、微機(jī)原理及應(yīng)用和控制工程的基礎(chǔ)上，以電機(jī)為主導(dǎo)，以控制為線索，了解機(jī)電控制技術(shù)的一般知識(shí)，掌握其工作原理、特性、應(yīng)用方法。5. 根據(jù)專業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中不同特點(diǎn)，可以將本專業(yè)的發(fā)展歷程分為四個(gè)遞進(jìn)的階段。請(qǐng)列表說(shuō)明這四個(gè)階段的

4、時(shí)間、技術(shù)推動(dòng)力和典型產(chǎn)品。（10分）6. 本專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)有哪些？ 并說(shuō)明其主要含義。（10分）. 智能化“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。目前，專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法，是機(jī)電一體化產(chǎn)品(系統(tǒng)) 實(shí)現(xiàn)智能化的4種主要技術(shù)，它們各自獨(dú)立發(fā)展又彼此相互滲透。2. 網(wǎng)絡(luò)化由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家

5、用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)。3. 微型化微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanic System, MEMS），作為機(jī)電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視，泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)。7. 網(wǎng)絡(luò)教育的3個(gè)一般特點(diǎn)是什么？（10分）. 豐富的和共享的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)資源網(wǎng)絡(luò)教育就是以網(wǎng)絡(luò)手段進(jìn)行教學(xué)的一種教育方式。網(wǎng)絡(luò)將地球縮小成了一個(gè)村莊。各種信息都在網(wǎng)上發(fā)布。各種知識(shí)都可以在網(wǎng)絡(luò)搜索。所以網(wǎng)絡(luò)資源已經(jīng)成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作的重要資源。網(wǎng)絡(luò)資源具有公開(kāi)性，只要在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的信息任何人都可以看到并獲得。這

6、樣，網(wǎng)絡(luò)資源就有了豐富性和共享性。2. 個(gè)體的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)為主要形式 網(wǎng)絡(luò)教育不同于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，有教師在固定的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)主要是學(xué)習(xí)者自己安排時(shí)間和地點(diǎn)，甚至安排自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和測(cè)驗(yàn)方式等，來(lái)自主學(xué)習(xí)。為了提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)校或者學(xué)習(xí)者小組，組織了集體學(xué)習(xí)方式，如討論、答疑等環(huán)節(jié)。這樣就可以協(xié)作學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)課堂面對(duì)面教學(xué)的不足。所以自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的主要形式。3. 突破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的時(shí)空限制網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的時(shí)間和地點(diǎn)可以是機(jī)動(dòng)的，甚至多數(shù)情況下都是機(jī)動(dòng)的。沒(méi)有硬性的限制。網(wǎng)絡(luò)課件和視頻可以在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)進(jìn)行下載學(xué)習(xí)。沒(méi)有了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制。明白了

7、網(wǎng)絡(luò)教育的特點(diǎn)，有助于自我自主的學(xué)習(xí)。8. 為什么說(shuō)在學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)知識(shí)過(guò)程中要注意邊學(xué)邊補(bǔ)？（10分）機(jī)電一體化專業(yè)的知識(shí)是綜合知識(shí)，其能力也是綜合運(yùn)用多門(mén)學(xué)科知識(shí)的能力，所以在我們的學(xué)習(xí)過(guò)程中，許多的背景知識(shí)需要我們不斷地補(bǔ)充。沒(méi)有任何一個(gè)課程體系能囊括所有的機(jī)電知識(shí)和技能。這就需要我們根據(jù)實(shí)際的學(xué)習(xí)情況和應(yīng)用情況進(jìn)行自我補(bǔ)充。同時(shí)，機(jī)電技術(shù)日新月異，飛速發(fā)展，也要求我們緊跟時(shí)代步伐，邊學(xué)邊補(bǔ)。對(duì)于機(jī)電這個(gè)專業(yè)，邊學(xué)邊補(bǔ)不是學(xué)習(xí)上錦上添花的方法，而是必須。這個(gè)專業(yè)綜合性和時(shí)代性的特點(diǎn)就要求我們必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)，且持續(xù)的學(xué)習(xí)。9. 點(diǎn)線面學(xué)習(xí)法和聚焦學(xué)習(xí)法是什么意思，有什么不同？（10分）點(diǎn)線面學(xué)習(xí)法就是：從一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者自己實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題作為出發(fā)點(diǎn)，尋找(利用一切網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源)并學(xué)習(xí)與之直接相關(guān)的一系列知識(shí)點(diǎn)（線），最后擴(kuò)展到與之相關(guān)的一個(gè)知識(shí)面，完整地了解該知識(shí)或完善地解決該問(wèn)題。聚焦學(xué)習(xí)法就是：從寬泛的專業(yè)知識(shí)海洋里，尋找并學(xué)習(xí)自己感興趣或者實(shí)際工作中需要用的東西，并深入研究，掌握其本質(zhì)，弄懂其原理-步驟-應(yīng)用等，并能舉一反三。它們的不同