2025年大學(xué)自動化（運動控制）技能測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.運動控制系統(tǒng)中，以下哪種控制方式能實現(xiàn)高精度的位置控制？（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.半閉環(huán)控制D.復(fù)合控制2.直流電動機調(diào)速方法中，通過改變電樞電壓來調(diào)速的是（）。A.弱磁調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.降壓調(diào)速D.以上都不是3.步進電機的步距角取決于（）。A.電機的相數(shù)和轉(zhuǎn)子齒數(shù)B.控制脈沖的頻率C.負(fù)載的大小D.電源電壓4.交流伺服電動機的調(diào)速方法不包括（）。A.改變電源頻率B.改變磁極對數(shù)C.改變轉(zhuǎn)差率D.改變電樞電阻5.在運動控制系統(tǒng)中，用于檢測電動機轉(zhuǎn)速的傳感器是（）。A.旋轉(zhuǎn)變壓器B.光電編碼器C.霍爾傳感器D.以上都可以6.以下哪種控制器常用于運動控制系統(tǒng)的位置控制？（）A.PID控制器B.模糊控制器C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器D.以上都有可能7.直流電動機的調(diào)速范圍是指（）。A.最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比B.最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比C.最低轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比D.最高轉(zhuǎn)速與啟動轉(zhuǎn)速之比8.步進電機的運行特性不包括（）。A.步距誤差B.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩C.啟動頻率D.過載能力9.交流異步電動機變頻調(diào)速時，基頻以下調(diào)速應(yīng)采用（）控制方式。A.恒磁通B.恒功率C.恒電流D.恒電壓10.運動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不包括（）。A.調(diào)速范圍B.靜態(tài)速降C.動態(tài)響應(yīng)D.電機功率二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)，多選、少選、錯選均不得分）1.運動控制系統(tǒng)中常用的電力電子器件有（）。A.晶閘管B.功率晶體管C.絕緣柵雙極型晶體管D.場效應(yīng)管2.直流電動機調(diào)速時，以下哪些調(diào)速方法會使電動機效率降低？（）A.弱磁調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.降壓調(diào)速D.以上都不會3.交流伺服電動機的特點包括（）。A.調(diào)速范圍寬B.控制精度高C.響應(yīng)速度快D.過載能力強4.運動控制系統(tǒng)中常用的反饋元件有（）。A.測速發(fā)電機B.旋轉(zhuǎn)變壓器C.光電編碼器D.溫度傳感器5.以下哪些屬于運動控制系統(tǒng)的調(diào)速方法？（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.串級調(diào)速D.電磁調(diào)速三、判斷題（總共10題，每題2分，正確的打“√”，錯誤的打“×”)1.開環(huán)運動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但精度較差。（）2.直流電動機的調(diào)速方法中，弱磁調(diào)速只能在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。（）3.步進電機的步距角越小，控制精度越高。（）4.交流伺服電動機可以通過改變控制電壓的大小和相位來控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。（）5.運動控制系統(tǒng)中，采用閉環(huán)控制可以完全消除干擾的影響。（）6.直流電動機調(diào)速時，降壓調(diào)速的效率比電樞回路串電阻調(diào)速高。（）7.交流異步電動機變頻調(diào)速時，基頻以上調(diào)速應(yīng)采用恒功率控制方式。（）8.光電編碼器只能用于測量轉(zhuǎn)速，不能測量位置。（）9.運動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)只包括調(diào)速范圍和靜態(tài)速降。（）10.電力電子器件的開關(guān)頻率越高，運動控制系統(tǒng)的性能越好。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述運動控制系統(tǒng)中閉環(huán)控制的工作原理及優(yōu)點。2.比較直流電動機三種調(diào)速方法（降壓調(diào)速、電樞回路串電阻調(diào)速、弱磁調(diào)速）的優(yōu)缺點。3.說明交流伺服電動機的調(diào)速原理及特點。五、綜合應(yīng)用題（總共1題，20分）設(shè)計一個基于PLC的運動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對一臺三相異步電動機的調(diào)速控制。要求：1.簡述系統(tǒng)的總體架構(gòu)和工作流程。2.說明調(diào)速方案的選擇及理由。3.畫出系統(tǒng)的電氣控制原理圖，并標(biāo)注主要元件。答案：一、單項選擇題1.B2.C3.A4.D5.D6.A7.A8.B9.A10.D二、多項選擇題1.ABCD2.AB3.ABC4.ABC5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.×9.×10.×四、簡答題1.閉環(huán)控制工作原理：檢測輸出量并反饋到輸入端與給定值比較，產(chǎn)生偏差信號，控制器根據(jù)偏差信號產(chǎn)生控制作用，使輸出量趨近給定值。優(yōu)點：能自動補償干擾影響，提高控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.降壓調(diào)速：優(yōu)點是調(diào)速平滑、效率高；缺點是調(diào)速范圍有限。電樞回路串電阻調(diào)速：優(yōu)點是設(shè)備簡單；缺點是電阻耗能大、效率低、調(diào)速不平滑。弱磁調(diào)速：優(yōu)點是能實現(xiàn)高速調(diào)速；缺點是勵磁過弱易使電機不穩(wěn)定。3.調(diào)速原理：通過改變控制電壓大小和相位控制電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。特點：調(diào)速范圍寬、控制精度高、響應(yīng)速度快、過載能力強。五、綜合應(yīng)用題1.總體架構(gòu)：包括PLC、變頻器、三相異步電動機等。工作流程：PLC接收控制信號，通過程序控