2025年中職無人機(jī)飛控調(diào)試（飛控調(diào)試實(shí)操）試題及答案

班級______姓名______（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）一、選擇題（總共10題，每題4分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，用于測量無人機(jī)姿態(tài)的傳感器主要是（）A.加速度計(jì)B.陀螺儀C.磁力計(jì)D.氣壓計(jì)2.飛控系統(tǒng)中，PID控制器的作用是（）A.穩(wěn)定無人機(jī)的飛行姿態(tài)B.控制無人機(jī)的飛行速度C.規(guī)劃無人機(jī)的飛行路徑D.調(diào)整無人機(jī)的飛行高度3.以下哪種通信方式常用于無人機(jī)與地面站之間的數(shù)據(jù)傳輸（）A.Wi-FiB.BluetoothC.4G/5GD.以上都是4.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，電源管理模塊的主要功能是（）A.為飛控系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源B.監(jiān)測電池電量C.控制電池充放電D.以上都是5.飛控系統(tǒng)中，IMU（慣性測量單元）包含的傳感器有（）A.加速度計(jì)和陀螺儀B.加速度計(jì)和磁力計(jì)C.陀螺儀和磁力計(jì)D.加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)6.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號是（）A.PWM信號B.模擬信號C.數(shù)字信號D.以上都不是7.飛控系統(tǒng)中，姿態(tài)解算的目的是（）A.計(jì)算無人機(jī)的姿態(tài)角B.計(jì)算無人機(jī)的位置C.計(jì)算無人機(jī)的速度D.計(jì)算無人機(jī)的加速度8.以下哪種情況可能導(dǎo)致無人機(jī)飛控系統(tǒng)出現(xiàn)故障（）A.傳感器損壞B.電源電壓不穩(wěn)定C.軟件程序錯(cuò)誤D.以上都是9.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，用于記錄飛行數(shù)據(jù)的設(shè)備是（）A.存儲卡B.硬盤C.內(nèi)存D.以上都不是10.飛控系統(tǒng)中，校準(zhǔn)傳感器的目的是（）A.提高傳感器測量精度B.延長傳感器使用壽命C.降低傳感器功耗D.以上都不是二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題6分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，常用的傳感器有（）A.加速度計(jì)B.陀螺儀C.磁力計(jì)D.氣壓計(jì)E.超聲波傳感器2.飛控系統(tǒng)中，PID控制器的參數(shù)包括（）A.比例系數(shù)B.積分系數(shù)C.微分系數(shù)D.增益系數(shù)E.衰減系數(shù)3.以下哪些是無人機(jī)飛控系統(tǒng)的功能（）A.穩(wěn)定飛行姿態(tài)B.控制飛行速度C.規(guī)劃飛行路徑D.避障E.數(shù)據(jù)記錄與傳輸4.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，電源管理模塊的組成部分可能包括（）A.電池B.電壓轉(zhuǎn)換芯片C.充電管理芯片D.電源指示燈E.電量監(jiān)測電路5.飛控系統(tǒng)中，姿態(tài)解算算法有（）A.互補(bǔ)濾波算法B.卡爾曼濾波算法C.梯度下降算法D.最小二乘法E.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法三、填空題（總共10題，每題2分，請將正確答案填在橫線上）1.無人機(jī)飛控系統(tǒng)是無人機(jī)的核心部件，主要負(fù)責(zé)無人機(jī)的______、______和______。2.加速度計(jì)測量的是無人機(jī)在______方向上的加速度。3.陀螺儀測量的是無人機(jī)的______變化率。4.磁力計(jì)用于測量地球磁場，從而確定無人機(jī)的______方向。5.PID控制器中，比例系數(shù)越大，系統(tǒng)響應(yīng)速度越______，但可能會產(chǎn)生______。6.飛控系統(tǒng)中，通信模塊的作用是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與______之間的數(shù)據(jù)傳輸。7.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，常用的編程語言有______、______等。8.姿態(tài)解算的輸入數(shù)據(jù)來自______、______和______傳感器。9.飛控系統(tǒng)中，電機(jī)驅(qū)動電路的作用是將______信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電機(jī)的______信號。10.校準(zhǔn)傳感器時(shí)，需要在______環(huán)境下進(jìn)行，以確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。四、簡答題（總共3題，每題10分）1.請簡述無人機(jī)飛控系統(tǒng)中PID控制器的工作原理。2.說明無人機(jī)飛控系統(tǒng)中常用傳感器的作用及工作原理。3.闡述飛控系統(tǒng)中姿態(tài)解算的過程及意義。五、案例分析題（總共1題，20分）某無人機(jī)在飛行過程中出現(xiàn)姿態(tài)不穩(wěn)定的情況，飛控系統(tǒng)提示傳感器故障。請分析可能導(dǎo)致這種情況的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：一、選擇題：1.B2.A3.D4.D5.D6.A7.A8.D9.A10.A二、多項(xiàng)選擇題：1.ABCD2.ABC3.ABCDE4.ABCDE5.AB三、填空題：1.飛行姿態(tài)控制、飛行速度控制、飛行路徑規(guī)劃2.三個(gè)坐標(biāo)軸3.角速度4.航向5.快、超調(diào)6.地面站7.C、C++（答案不唯一）8.加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)9.PWM、驅(qū)動10.靜止且無干擾四、簡答題：1.PID控制器通過對給定值與反饋值的偏差進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果調(diào)整控制量，以達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)輸出的目的。比例環(huán)節(jié)根據(jù)偏差大小成比例地輸出控制量，加快系統(tǒng)響應(yīng)；積分環(huán)節(jié)對偏差進(jìn)行積分，消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差；微分環(huán)節(jié)根據(jù)偏差變化率提前給出控制作用，改善系統(tǒng)動態(tài)性能。2.加速度計(jì)測量無人機(jī)在三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的加速度，用于感知姿態(tài)變化；陀螺儀測量角速度，反映姿態(tài)變化的速率；磁力計(jì)測量地球磁場確定航向；氣壓計(jì)測量氣壓從而得到高度信息。加速度計(jì)利用力與加速度的關(guān)系，通過檢測質(zhì)量塊的位移來測量加速度；陀螺儀基于角動量守恒原理，檢測旋轉(zhuǎn)部件的角速率；磁力計(jì)利用磁電效應(yīng)檢測磁場強(qiáng)度和方向；氣壓計(jì)通過測量氣壓變化計(jì)算高度。3.姿態(tài)解算過程是利用加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)等傳感器數(shù)據(jù)，通過特定算法計(jì)算出無人機(jī)的姿態(tài)角（俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、航向角）。首先對加速度計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到重力方向，結(jié)合陀螺儀數(shù)據(jù)積分得到姿態(tài)變化，再利用磁力計(jì)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)航向。意義在于為無人機(jī)提供準(zhǔn)確的姿態(tài)信息，使無人機(jī)能夠按照預(yù)定姿態(tài)飛行，保證飛行穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)也是后續(xù)飛行控制和導(dǎo)航的基礎(chǔ)。五、案例分析題：可能原因：傳感器硬件損壞，如加速度計(jì)、陀螺儀或磁力計(jì)內(nèi)部元件故障；傳感器安裝位置不準(zhǔn)確或松動，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)偏差；傳感器受到外界干擾，如強(qiáng)磁