2025年中職機電一體化技術(shù)（機電一體化應(yīng)用）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）1.機電一體化系統(tǒng)中，機械本體的作用不包括以下哪項？A.支撐B.傳遞動力C.實現(xiàn)控制算法D.安裝其他部件2.下列哪種傳感器不屬于位置傳感器？A.光電編碼器B.光柵尺C.熱電偶D.磁電式接近開關(guān)3.在步進(jìn)電機的驅(qū)動中，常用的驅(qū)動方式是：A.恒流驅(qū)動B.恒壓驅(qū)動C.PWM驅(qū)動D.變頻驅(qū)動4.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計時，考慮系統(tǒng)的可靠性主要是為了：A.提高系統(tǒng)性能B.降低成本C.減少故障發(fā)生概率D.增加系統(tǒng)功能5.以下哪種控制算法常用于速度控制？A.PID控制B.模糊控制C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制D.遺傳算法6.工業(yè)機器人的手臂屬于機電一體化系統(tǒng)的哪個部分？A.機械本體B.檢測傳感部分C.驅(qū)動執(zhí)行部分D.控制及信息處理部分7.機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計流程一般不包括：A.概念設(shè)計B.詳細(xì)設(shè)計C.制造工藝設(shè)計D.市場調(diào)研8.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括：A.精度B.重復(fù)性C.響應(yīng)時間D.線性度9.直流伺服電動機的調(diào)速方法不包括：A.改變電樞電壓B.改變勵磁電流C.改變負(fù)載大小D.改變電樞回路電阻10.機電一體化系統(tǒng)中，接口的作用不包括：A.變換B.放大C.傳遞D.存儲二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個或以上正確答案）1.機電一體化系統(tǒng)的主要組成部分包括：A.機械本體B.檢測傳感部分C.驅(qū)動執(zhí)行部分D.控制及信息處理部分E.動力源2.以下屬于數(shù)字式傳感器的有：A.光電編碼器B.光柵尺C.應(yīng)變片D.霍爾傳感器E.熱電偶3.步進(jìn)電機的特點有：A.控制精度高B.低速性能好C.斷電自鎖D.成本低E.過載能力強4.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，優(yōu)化設(shè)計的方法有：A.經(jīng)驗設(shè)計法B.解析法C.有限元法D.優(yōu)化算法E.實驗法5.工業(yè)機器人常用的編程方式有：A.示教編程B.離線編程C.在線編程D.語音編程E.圖形編程三、填空題（總共10題，每題2分）1.機電一體化技術(shù)是多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合，它綜合了機械技術(shù)、______、______、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)及接口技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)。2.傳感器的輸出信號有______信號和______信號兩種類型。3.直流電動機的調(diào)速方法有______調(diào)速、______調(diào)速和______調(diào)速。4.機電一體化系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的______性、______性和______性。5.工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)包括______、______、______、______等。6.控制系統(tǒng)的基本要求是______、______、______和______。7.可編程控制器的編程語言主要有______、______和______。8.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)遵循的設(shè)計原則有______、______、______和______。9.步進(jìn)電機的步距角誤差會影響系統(tǒng)的______精度。10.傳感器的靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量與引起此變化的______變化量之比。四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述機電一體化系統(tǒng)中檢測傳感部分的作用及常見類型，并舉例說明一種檢測傳感技術(shù)在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。2.說明直流伺服電動機調(diào)速方法中改變電樞電壓調(diào)速的原理及特點。3.闡述機電一體化系統(tǒng)設(shè)計時，如何進(jìn)行系統(tǒng)的總體方案設(shè)計，包括哪些方面的內(nèi)容。五、綜合應(yīng)用題（總共1題，20分）某自動化生產(chǎn)線需要設(shè)計一個物料搬運的機電一體化系統(tǒng)，要求能夠準(zhǔn)確地將物料從A點搬運到B點。已知物料重量為5kg，搬運距離為2m，搬運速度要求為0.5m/s。請設(shè)計該系統(tǒng)的總體方案，包括機械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動執(zhí)行部分、檢測傳感部分和控制部分，并說明各部分的選型依據(jù)和工作原理。答案：一、選擇題：1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.D8.C9.C10.D二、多項選擇題：1.ABCDE2.ABD3.ABCD4.BCD5.AB三、填空題：1.電子技術(shù)、信息技術(shù)2.模擬、數(shù)字3.電樞調(diào)壓、電樞調(diào)磁、電樞回路串電阻4.剛、柔、穩(wěn)定5.自由度、工作范圍、重復(fù)定位精度、承載能力6.穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性、可靠性7.梯形圖、指令表、功能塊圖8.機電互補原則、功能優(yōu)化原則、自動化、省力化原則、效益最大原則9.定位10.輸入四、簡答題：1.檢測傳感部分作用是檢測系統(tǒng)運行中的各種物理量、化學(xué)量等，并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳送給控制及信息處理部分。常見類型有位置傳感器（如光電編碼器、光柵尺）、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、溫度傳感器等。例如光電編碼器在數(shù)控機床中用于檢測電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將機械運動的速度和位置信息轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，反饋給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機床運動的精確控制。2.改變電樞電壓調(diào)速原理：通過改變直流電動機電樞兩端的電壓來改變電動機的轉(zhuǎn)速。特點：調(diào)速范圍寬，可實現(xiàn)無級調(diào)速；調(diào)速過程中能量損耗較??；調(diào)速的平滑性好；能適應(yīng)不同的負(fù)載變化需求。3.總體方案設(shè)計包括：確定系統(tǒng)功能和性能指標(biāo)，如物料搬運的重量、距離、速度等；選擇機械結(jié)構(gòu)形式，如采用直線導(dǎo)軌和滑塊組成的搬運機構(gòu)，以保證物料搬運的直線性和穩(wěn)定性；根據(jù)搬運速度和物料重量選擇合適的驅(qū)動執(zhí)行元件，如采用直流伺服電動機，其調(diào)速性能好能滿足速度要求；確定檢測傳感部分，如用光電編碼器檢測位置，用速度傳感器檢測速度，將檢測信號反饋給控制部分；設(shè)計控制部分，采用PID控制算法實現(xiàn)對搬運過程速度和位置的精確控制，根據(jù)檢測信號調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)速和運行狀態(tài)。五、綜合應(yīng)用題：機械結(jié)構(gòu)：采用直線導(dǎo)軌和滑塊組成的平移機構(gòu)，導(dǎo)軌保證搬運的直線精度，滑塊承載物料。選型依據(jù)是能滿足物料重量和搬運距離要求，工作原理是電動機驅(qū)動滑塊沿導(dǎo)軌做直線運動。驅(qū)動執(zhí)行部分：選用直流伺服電動機。依據(jù)是能實現(xiàn)精確調(diào)速，滿足0.5m/s的速度要求，且具有良好的轉(zhuǎn)矩特性。工作原理是通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。檢測傳感部分：用光電編