2025年大學(xué)機(jī)電（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，以下哪個不屬于機(jī)械本體的組成部分？A.機(jī)身B.導(dǎo)軌C.傳感器D.工作臺2.機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心技術(shù)是？A.機(jī)械技術(shù)B.微電子技術(shù)C.計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)D.自動控制技術(shù)3.步進(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于？A.電機(jī)的制造精度B.驅(qū)動電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制系統(tǒng)的算法4.以下哪種傳感器可用于測量物體的位移？A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.光電編碼器D.加速度傳感器5.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)主要考慮？A.系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)B.系統(tǒng)的性能指標(biāo)C.系統(tǒng)在規(guī)定條件和時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力D.系統(tǒng)的外觀設(shè)計(jì)6.工業(yè)機(jī)器人的手部通常采用哪種傳動方式？A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.連桿機(jī)構(gòu)7.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，用于將輸入的各種指令信息轉(zhuǎn)換為控制對象能接受的控制信號的裝置是？A.控制器B.執(zhí)行元件C.檢測裝置D.接口電路8.以下哪種控制系統(tǒng)不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)類型？A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.半閉環(huán)控制系統(tǒng)D.分布式控制系統(tǒng)9.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)優(yōu)先選用哪種類型的電動機(jī)？A.直流電動機(jī)B.交流電動機(jī)C.步進(jìn)電動機(jī)D.伺服電動機(jī)10.機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程一般不包括以下哪個階段？A.方案設(shè)計(jì)B.技術(shù)設(shè)計(jì)C.工藝設(shè)計(jì)D.概念設(shè)計(jì)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素是機(jī)械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、________和接口。2.________是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它使系統(tǒng)具有智能化、自動化的特點(diǎn)。3.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性和________。4.工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)一般由________控制系統(tǒng)、關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)和末端執(zhí)行器控制系統(tǒng)組成。5.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是使系統(tǒng)在滿足預(yù)定功能要求的前提下，實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)的________。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，每題10分。1.簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械本體的作用及設(shè)計(jì)要求。2.說明機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳感器有哪些類型，并舉例說明其應(yīng)用場景。四、分析題（共20分）答題要求：閱讀材料，回答問題，每題10分。材料：某機(jī)電一體化設(shè)備采用了直流伺服電動機(jī)作為驅(qū)動元件，通過編碼器進(jìn)行位置反饋，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的定位精度不夠，位置誤差較大。1.請分析可能導(dǎo)致定位精度不夠的原因有哪些？2.針對上述原因，提出相應(yīng)的解決措施。五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，每題20分。設(shè)計(jì)一個基于PLC控制的機(jī)電一體化系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)物料的自動搬運(yùn)。要求包括系統(tǒng)的組成部分、工作流程、控制邏輯等內(nèi)容。答案：一、選擇題1.C2.C3.A4.C5.C6.D7.A8.D9.D10.D二、填空題1.檢測與傳感部分2.控制技術(shù)3.零點(diǎn)輸出4.主5.最優(yōu)化三、簡答題1.機(jī)械本體的作用：支撐和連接其他部件，傳遞運(yùn)動和動力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。設(shè)計(jì)要求：具有足夠的強(qiáng)度、剛度和精度，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，便于加工、裝配和維修。2.常用傳感器類型及應(yīng)用場景：位移傳感器，如光柵尺用于測量機(jī)床工作臺位移；壓力傳感器，如在液壓系統(tǒng)中測量油壓；溫度傳感器，如監(jiān)測電機(jī)溫度；速度傳感器，如電磁感應(yīng)式速度傳感器用于測量物體運(yùn)動速度。四、分析題1.可能原因：編碼器精度不夠；伺服電動機(jī)性能不佳；傳動部件存在間隙、磨損等；控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理。2.解決措施：更換高精度編碼器；檢查或更換伺服電動機(jī)；修復(fù)或更換傳動部件；重新調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)。五、設(shè)計(jì)題系統(tǒng)組成：PLC、直流電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、傳送帶、傳感器（光電傳感器等）。工作流程：物料放置在起始位置，