2025年大學(xué)自動(dòng)化（運(yùn)動(dòng)控制）月度測(cè)試卷

（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)控制中，以下哪種控制方式能實(shí)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(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.電樞回路串電阻調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.以上都不是3.步進(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于（）。A.電機(jī)的制造工藝B.驅(qū)動(dòng)電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制算法4.交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括（）。A.改變極對(duì)數(shù)調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.調(diào)壓調(diào)速5.位置控制系統(tǒng)中，位置反饋信號(hào)通常取自（）。A.電機(jī)軸B.負(fù)載軸C.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中間D.任意位置6.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，PID控制器的積分環(huán)節(jié)主要作用是（）。A.加快響應(yīng)速度B.消除穩(wěn)態(tài)誤差C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.抑制干擾7.以下哪種傳感器常用于檢測(cè)直線位移？（）A.光電編碼器B.旋轉(zhuǎn)變壓器C.光柵尺D.霍爾傳感器8.矢量控制的目的是（）。A.提高電機(jī)效率B.實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的高性能控制C.降低電機(jī)發(fā)熱D.簡(jiǎn)化控制算法9.運(yùn)動(dòng)控制中，電流環(huán)的作用是（）。A.快速跟隨速度給定B.精確控制電機(jī)電流C.實(shí)現(xiàn)位置精確控制D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性10.無刷直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)不包括（）。A.可靠性高B.維護(hù)簡(jiǎn)單C.調(diào)速范圍廣D.成本低二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(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)的組成部分包括（）。A.控制器B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)C.檢測(cè)裝置D.電源模塊E.控制算法2.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)的問題有（）。A.調(diào)速范圍有限B.低速時(shí)轉(zhuǎn)矩減小C.電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重D.功率因數(shù)低E.調(diào)速方法復(fù)雜3.交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中，屬于轉(zhuǎn)差功率不變型的有（）。A.變極對(duì)數(shù)調(diào)速B.變頻調(diào)速C.串級(jí)調(diào)速D.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速E.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速4.位置檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)包括（）。A.精度B.分辨率C.響應(yīng)速度D.可靠性E.抗干擾能力5.運(yùn)動(dòng)控制中常用的控制算法有（）。A.PID控制B.模糊控制C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制D.滑?？刂艵.自適應(yīng)控制三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)比閉環(huán)系統(tǒng)更能適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。（）2.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，弱磁調(diào)速只能使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高。（）3.步進(jìn)電機(jī)的步距角越小，其控制精度越高。（）4.交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻越大，其機(jī)械特性越硬。（）5.位置控制系統(tǒng)中，反饋信號(hào)的引入可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。（）6.PID控制器的比例環(huán)節(jié)系數(shù)越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快，但可能會(huì)產(chǎn)生超調(diào)。（）7.光柵尺只能用于檢測(cè)直線位移，不能檢測(cè)角位移。（）8.矢量控制可以使交流電機(jī)像直流電機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)速和轉(zhuǎn)矩控制。（）9.運(yùn)動(dòng)控制中，速度環(huán)的帶寬通常比位置環(huán)的帶寬要窄。（）10.無刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能不如有刷直流電動(dòng)機(jī)。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中閉環(huán)控制的工作原理及優(yōu)點(diǎn)。2.比較直流電動(dòng)機(jī)的三種調(diào)速方法（調(diào)壓調(diào)速、電樞回路串電阻調(diào)速、弱磁調(diào)速）的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。五、綜合分析題（總共1題，20分）某自動(dòng)化生產(chǎn)線需要對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行精確的位置控制，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿傳動(dòng)。已知步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，絲桿的導(dǎo)程為5mm，要求工件的定位精度達(dá)到±0.05mm。請(qǐng)分析：1.為滿足定位精度要求，需要采用何種細(xì)分技術(shù)？2.計(jì)算細(xì)分后的步距角。3.若步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為300r/min，計(jì)算絲桿的線速度。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.A4.D5.B6.B7.C8.B9.B10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCDE3.AB4.ABCDE5.ABCDE三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.×四、簡(jiǎn)答題1.閉環(huán)控制工作原理：通過檢測(cè)裝置將被控量反饋到輸入端，與給定值比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)，控制器根據(jù)偏差信號(hào)進(jìn)行控制，使被控量趨近于給定值。優(yōu)點(diǎn)：能自動(dòng)補(bǔ)償各種干擾引起的誤差，提高系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性，對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變化適應(yīng)性強(qiáng)。2.調(diào)壓調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速范圍寬，平滑性好，能耗小。缺點(diǎn)：低速時(shí)機(jī)械特性變軟，效率低。電樞回路串電阻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，初投資少。缺點(diǎn)：調(diào)速范圍窄，能耗大，效率低，機(jī)械特性變軟。弱磁調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：能使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高。缺點(diǎn)：調(diào)速范圍有限，電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性差。3.調(diào)速特點(diǎn)：調(diào)速范圍寬，響應(yīng)速度快，精度高，轉(zhuǎn)矩特性好。應(yīng)用場(chǎng)合：廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等需要高精度運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)合。五、綜合分析