2025年高職機電一體化（控制系統(tǒng)調(diào)試）下學(xué)期期末測試卷

（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.機電一體化控制系統(tǒng)中，用于檢測輸出量并將其反饋到輸入端的元件是（）A.控制器B.執(zhí)行器C.傳感器D.放大器2.以下哪種控制算法能夠有效減少系統(tǒng)超調(diào)量（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比例積分微分控制3.在機電一體化系統(tǒng)中，PID控制器的參數(shù)Kp、Ki、Kd分別代表（）A.比例系數(shù)、積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)B.積分系數(shù)、比例時間常數(shù)、微分時間常數(shù)C.微分系數(shù)、比例時間常數(shù)、積分時間常數(shù)D.比例系數(shù)、微分時間常數(shù)、積分時間常數(shù)4.閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單B.抗干擾能力強C.控制精度低D.輸出量不會反饋到輸入端5.機電一體化控制系統(tǒng)中，常用的編程語言是（）A.C語言B.PythonC.梯形圖D.Java6.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.電機的功率和轉(zhuǎn)速C.電機的電壓和電流D.電機的負(fù)載大小7.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓B.改變勵磁磁通C.改變電機極對數(shù)D.改變負(fù)載大小8.在PLC編程中，用于實現(xiàn)定時器功能的指令是（）A.LDB.OUTC.TIMD.AND9.機電一體化系統(tǒng)中，常用的傳感器類型有（）（多選）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.位移傳感器D.速度傳感器10.以下哪種控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)（）A.家用空調(diào)控制系統(tǒng)B.傳統(tǒng)的洗衣機控制系統(tǒng)C.數(shù)控機床的進給控制系統(tǒng)D.汽車發(fā)動機的電子燃油噴射系統(tǒng)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.機電一體化控制系統(tǒng)的組成部分包括（）A.控制器B.執(zhí)行器C.傳感器D.被控對象2.以下哪些是PID控制器的優(yōu)點（）A.原理簡單B.適應(yīng)性強C.魯棒性好D.控制精度高3.步進電機的特點有（）A.控制精度高B.轉(zhuǎn)速容易控制C.成本低D.響應(yīng)速度快4.直流伺服電機的優(yōu)點包括（）A.調(diào)速范圍寬B.過載能力強C.控制精度高D.效率高5.在PLC編程中，常用的編程語言有（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖三、判斷題（總共10題，每題2分，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.機電一體化控制系統(tǒng)中，傳感器的作用是將非電量轉(zhuǎn)換為電量。（）2.PID控制器中，比例系數(shù)Kp越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，但超調(diào)量也越大。（）3.閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)更能適應(yīng)環(huán)境干擾。（）4.步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。（）5.直流伺服電機只能通過改變電樞電壓來調(diào)速。（）6.PLC編程中，常開觸點和常閉觸點可以直接串聯(lián)或并聯(lián)。（）7.機電一體化系統(tǒng)中，執(zhí)行器的作用是將控制信號轉(zhuǎn)換為機械能。（）8.傳感器的精度越高，其測量結(jié)果就越準(zhǔn)確，不存在誤差。（）9.開環(huán)控制系統(tǒng)不需要對輸出量進行反饋。（）10.步進電機的步距角越小，其控制精度越高。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述機電一體化控制系統(tǒng)的工作原理。2.說明PID控制器中比例、積分、微分控制作用的含義及對系統(tǒng)性能的影響。3.簡述直流伺服電機的調(diào)速方法及特點。五、綜合應(yīng)用題（總共1題，20分）設(shè)計一個簡單的機電一體化控制系統(tǒng)，用于控制一個水箱的水位。要求：當(dāng)水位低于下限水位時，水泵啟動向水箱注水；當(dāng)水位高于上限水位時，水泵停止工作。畫出控制系統(tǒng)的原理框圖，并說明各部分的作用。同時，編寫PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)該功能（使用梯形圖）。答案：一、單項選擇題1.C2.D3.A4.B5.C6.A7.D8.C9.ABCD10.B二、多項選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.×9.√10.√四、簡答題1.機電一體化控制系統(tǒng)工作原理：傳感器檢測被控對象的輸出量，將其轉(zhuǎn)換為電信號反饋到輸入端?？刂破鞲鶕?jù)輸入信號與給定值的偏差，按照一定控制算法產(chǎn)生控制信號。執(zhí)行器接收控制信號，將其轉(zhuǎn)換為機械能作用于被控對象，使被控對象的輸出量達(dá)到預(yù)期值。2.比例控制作用：根據(jù)偏差大小成比例輸出控制信號，Kp越大，響應(yīng)速度越快，但超調(diào)量增大。積分控制作用：消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，Ki越大，積分作用越強，消除誤差能力越強，但可能使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。微分控制作用：根據(jù)偏差變化率提前給出控制信號，Kd越大，對變化趨勢反應(yīng)越靈敏，可減小超調(diào)量，加快系統(tǒng)響應(yīng)速度。3.直流伺服電機調(diào)速方法及特點：改變電樞電壓調(diào)速，調(diào)速范圍寬，穩(wěn)定性好；改變勵磁磁通調(diào)速，調(diào)速范圍有限，常用于恒功率調(diào)速；改變電機極對數(shù)調(diào)速，調(diào)速平滑性差，一般不常用。五、綜合應(yīng)用題原理框圖：傳感器檢測水位信號傳至控制器，控制器根據(jù)水位情況輸出控制信號給執(zhí)行器（水泵）。當(dāng)水位低于下限，水泵啟動注水；高于上限，水泵停止。梯形圖：|程序段|說明||----|----||LDI0.0|啟動按鈕常開觸點||OM0.0|輔