2025年高職機電一體化技術(shù)（機電控制系統(tǒng)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.機電控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的主要作用是（）A.對輸入信號進行放大B.將輸出量返回到輸入端與輸入量比較C.產(chǎn)生控制信號D.執(zhí)行控制動作2.以下哪種傳感器不屬于位置傳感器（）A.光電編碼器B.熱電偶C.磁電式傳感器D.超聲波傳感器3.機電一體化系統(tǒng)中，常用的控制算法不包括（）A.PID控制B.模糊控制C.牛頓迭代法D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制4.步進電機的步距角與以下哪個因素?zé)o關(guān)（）A.電機相數(shù)B.通電方式C.負(fù)載大小D.轉(zhuǎn)子齒數(shù)5.對于直流電動機調(diào)速系統(tǒng)，以下哪種調(diào)速方法屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（）A.弱磁調(diào)速B.降壓調(diào)速C.變頻調(diào)速D.串電阻調(diào)速6.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言中，哪種語言類似于繼電器控制電路（）A.梯形圖B.語句表C.功能塊圖D.結(jié)構(gòu)化文本7.機電控制系統(tǒng)的抗干擾措施不包括（）A.屏蔽B.濾波C.接地D.增加功率8.以下哪種控制器常用于工業(yè)機器人的運動控制（）A.單片機B.DSPC.PLCD.運動控制卡9.在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計的核心是（）A.提高系統(tǒng)的平均無故障工作時間B.降低系統(tǒng)成本C.提高系統(tǒng)性能D.簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10.傳感器的靜態(tài)特性不包括（）A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.重復(fù)性二、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，請將正確答案填入括號內(nèi)，多選、少選、錯選均不得分）1.機電一體化系統(tǒng)的組成部分包括（）A.機械本體B.動力部分C.檢測與傳感部分D.執(zhí)行機構(gòu)E.控制及信息處理部分2.以下哪些屬于智能控制的方法（）A.專家控制B.自適應(yīng)控制C.遺傳算法D.蟻群算法E.傳統(tǒng)PID控制3.直流伺服電動機的調(diào)速方法有（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵磁磁通調(diào)速C.改變電樞回路電阻調(diào)速D.變頻調(diào)速E.串級調(diào)速4.機電控制系統(tǒng)中常用的數(shù)據(jù)通信方式有（）A.并行通信B.串行通信C.無線通信D.光纖通信E.藍(lán)牙通信5.可編程邏輯控制器（PLC）的特點包括（）A.可靠性高B.編程簡單C.功能強大D.體積小E.價格昂貴三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.機電一體化系統(tǒng)是機械技術(shù)與電子技術(shù)的簡單疊加。（）2.傳感器的精度越高，其可靠性也一定越高。（）3.步進電機的轉(zhuǎn)速只與脈沖頻率有關(guān)，與負(fù)載無關(guān)。（）4.直流電動機的調(diào)速范圍越大，調(diào)速性能越好。（）5.可編程邏輯控制器（PLC）只能用于工業(yè)控制領(lǐng)域。（）6.機電控制系統(tǒng)中的干擾只來自于外部環(huán)境。（）7.智能控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型。（）8.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先考慮系統(tǒng)的性能，其次才是可靠性。（）9.傳感器的靈敏度越高，其測量范圍一定越大。（）10.工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)主要由機器人本體和控制柜組成。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述機電一體化系統(tǒng)中開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點及適用場合。2.請說明傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用，并舉例說明幾種常見傳感器及其應(yīng)用。3.簡述可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言有哪些，并比較它們的優(yōu)缺點。五、綜合題（總共2題，每題15分，請結(jié)合所學(xué)知識，綜合分析并解答下列問題）1.設(shè)計一個基于PLC的電機調(diào)速控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速功能，并具有過載保護和故障報警功能。請畫出系統(tǒng)的控制原理圖，并簡要說明工作原理。2.某機電一體化系統(tǒng)采用了位置傳感器和速度傳感器進行反饋控制，已知位置傳感器的輸出信號為0-5V電壓信號，對應(yīng)位置范圍為0-100mm，速度傳感器的輸出信號為4-20mA電流信號，對應(yīng)速度范圍為0-5m/s。控制系統(tǒng)要求位置控制精度達到±0.1mm，速度控制精度達到±0.05m/s。請分析如何實現(xiàn)該系統(tǒng)的精確控制，并說明控制算法的選擇及理由。答案1.選擇題-1.B-2.B-3.C-4.C-5.B-6.A-7.D-8.D-9.A-10.C2.多項選擇題-1.ABCDE-2.ABCD-3.ABC-4.AB-5.ABCD3.判斷題-1.×-2.×-3.√-4.√-5.×-6.×-7.√-8.×-9.×-10.√4.簡答題-1.開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、響應(yīng)快，但控制精度低，適用于控制精度要求不高的場合。閉環(huán)控制系統(tǒng)通過反饋環(huán)節(jié)提高控制精度，能自動補償干擾影響，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，適用于對控制精度要求較高的場合。-2.傳感器在機電一體化系統(tǒng)中用于檢測各種物理量，為控制系統(tǒng)提供信息。如光電編碼器用于測量轉(zhuǎn)速和位置；壓力傳感器用于檢測壓力；溫度傳感器用于測量溫度等。-3.PLC的編程語言有梯形圖、語句表、功能塊圖、結(jié)構(gòu)化文本等。梯形圖直觀易懂，類似繼電器控制電路；語句表適合熟悉編程指令的人員；功能塊圖適合描述邏輯關(guān)系；結(jié)構(gòu)化文本適合復(fù)雜算法編程。5.綜合題-1.控制原理圖：電機通過接觸器控制正反轉(zhuǎn)，變頻器實現(xiàn)調(diào)速，熱繼電器進行過載保護，故障時通過指示燈或蜂鳴器報警。工作原理：PLC接收操