2025年大學(xué)自動(dòng)化（運(yùn)動(dòng)控制）技能考核卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，以下哪種控制方式不屬于常用的位置控制方式（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.半閉環(huán)控制D.全閉環(huán)控制2.直流電動(dòng)機(jī)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.調(diào)壓調(diào)速C.串電阻調(diào)速D.變頻調(diào)速3.交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，基頻以下調(diào)速采用（）A.恒功率調(diào)速B.恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速C.變功率調(diào)速D.變轉(zhuǎn)矩調(diào)速4.以下哪種傳感器常用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的位置（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.光電編碼器D.加速度傳感器5.在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，PID控制中的積分環(huán)節(jié)主要作用是（）A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.抑制噪聲干擾D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角取決于（）A.電源電壓B.負(fù)載大小C.電機(jī)相數(shù)、通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)D.電機(jī)轉(zhuǎn)速7.交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍通常比直流伺服電動(dòng)機(jī)（）A.大B.小C.相同D.不確定8.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，速度反饋信號(hào)通常由（）提供。A.位置傳感器B.速度傳感器C.加速度傳感器D.溫度傳感器9.以下哪種控制算法不屬于智能控制算法（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.遺傳算法D.PID控制10.直流無刷電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.調(diào)速性能好B.維護(hù)簡(jiǎn)單C.效率高D.價(jià)格便宜二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成部分包括（）A.控制器B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)C.傳感器D.電源E.負(fù)載2.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有（）A.調(diào)壓調(diào)速B.弱磁調(diào)速C.串電阻調(diào)速D.變頻調(diào)速E.變極調(diào)速3.交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有（）A.變頻調(diào)速B.變極調(diào)速C.串級(jí)調(diào)速D.調(diào)壓調(diào)速E.電磁調(diào)速4.常用的位置傳感器有（）A.光電編碼器B.旋轉(zhuǎn)變壓器C.光柵尺D.磁柵尺E.霍爾傳感器5.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的控制策略有（）A.PID控制B.模糊控制C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制D.滑模控制E.自適應(yīng)控制三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷下列說法的對(duì)錯(cuò)，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制比閉環(huán)控制精度高。（）2.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍與調(diào)速方法無關(guān)。（）3.交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，基頻以上調(diào)速采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。（）4.光電編碼器只能用于測(cè)量角位移，不能測(cè)量線位移。（）5.PID控制中的比例環(huán)節(jié)主要作用是加快響應(yīng)速度。（）6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。（）7.交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍比直流伺服電動(dòng)機(jī)小。（）8.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，速度反饋信號(hào)只能由速度傳感器提供。（）9.模糊控制是一種基于數(shù)學(xué)模型的控制方法。（）10.直流無刷電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成和各部分的作用。2.比較直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明PID控制的原理及各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。五、綜合分析題（總共2題，每題15分，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)下列問題進(jìn)行綜合分析和解答）1.某運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要求實(shí)現(xiàn)調(diào)速范圍為10:1，調(diào)速精度為±0.5%，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種合適的調(diào)速方案，并說明理由。2.現(xiàn)有一個(gè)交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的故障，請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.B4.C5.A6.C7.A8.B9.D10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE三、判斷題1.×2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.×9.×10.√四、簡(jiǎn)答題1.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和電源等組成?？刂破鞲鶕?jù)輸入信號(hào)和系統(tǒng)要求產(chǎn)生控制信號(hào)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)；傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并反饋給控制器；電源為系統(tǒng)提供能量。2.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中，調(diào)壓調(diào)速范圍寬、調(diào)速平滑，但低速時(shí)效率低；弱磁調(diào)速可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，但調(diào)速范圍有限。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速范圍寬、效率高，但設(shè)備成本高；變極調(diào)速簡(jiǎn)單，但調(diào)速級(jí)數(shù)有限。3.PID控制通過比例（P）、積分（I）、微分（D）三個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)偏差進(jìn)行控制。比例環(huán)節(jié)加快響應(yīng)速度，積分環(huán)節(jié)消除穩(wěn)態(tài)誤差，微分環(huán)節(jié)抑制誤差變化。P參數(shù)過大易引起振蕩，I參數(shù)過大消除誤差慢，D參數(shù)過大易引入噪聲。五、綜合分析題1.可采用調(diào)壓調(diào)速方案。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速范圍寬，能滿足10:1的調(diào)速要求；通過精確控制電樞電壓，可實(shí)現(xiàn)±0.5%的調(diào)速精度。同時(shí)，調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，可靠性高。2.轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定可能原因有：電源電壓