2025年高職（機電一體化技術(shù)）機電一體化系統(tǒng)調(diào)試試題及答案

（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中，只有一項是符合題目要求的。1.機電一體化系統(tǒng)中，機械本體的主要功能不包括以下哪一項？A.支撐功能B.傳遞功能C.控制功能D.連接功能2.以下哪種傳感器不屬于位置傳感器？A.光電編碼器B.光柵尺C.應(yīng)變片D.磁柵3.步進(jìn)電機的步距角精度主要取決于A.電機的制造精度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.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，通常優(yōu)先考慮的設(shè)計原則是A.功能優(yōu)化原則B.可靠性原則C.經(jīng)濟性原則D.創(chuàng)新性原則5.以下關(guān)于PLC編程語言的說法，錯誤的是A.梯形圖直觀易懂B.指令表適合熟悉匯編語言的人員C.功能塊圖常用于復(fù)雜邏輯控制D.順序功能圖不能用于流程控制6.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括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.改變磁極對數(shù)調(diào)速7.機電一體化系統(tǒng)中，接口的作用不包括A.實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換B.提高系統(tǒng)可靠性C.增加系統(tǒng)功耗D.進(jìn)行電平匹配8.工業(yè)機器人的手部通常不采用以下哪種抓取方式？A.夾鉗式B.磁吸式C.液壓式D.噴射式9.以下哪種控制器不屬于智能控制器？A.模糊控制器B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器C.PID控制器D.專家控制器10.機電一體化系統(tǒng)的動態(tài)特性不包括A.穩(wěn)定性B.響應(yīng)特性C.精度D.抗干擾能力第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，每空2分。1.機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素是機械本體、______、______、______和接口。2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有______、______、______、______和重復(fù)性等。3.交流伺服電機的調(diào)速方法主要有______調(diào)速和______調(diào)速。4.工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)包括______、______、______、______等。5.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟包括______、______、______、______和設(shè)計評價。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述機電一體化系統(tǒng)中機械本體的設(shè)計要求。（10分）2.說明傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用。（10分）四、分析題（共20分）答題要求：根據(jù)所給材料，分析并回答問題。材料：某機電一體化系統(tǒng)采用直流伺服電機作為驅(qū)動元件，通過PLC進(jìn)行控制。系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)速度不穩(wěn)定的現(xiàn)象。問題：1.請分析可能導(dǎo)致速度不穩(wěn)定的原因。（10分）2.針對可能的原因，提出相應(yīng)的解決措施。（10分）五、設(shè)計題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求，設(shè)計一個機電一體化系統(tǒng)。設(shè)計一個基于PLC控制的自動送料系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)物料的自動輸送、定位和計數(shù)功能。請簡述系統(tǒng)的組成部分、工作原理以及控制流程。（20分）答案：一、選擇題1.C2.C3.A4.B5.D6.D7.C8.D9.C10.C二、填空題1.動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機構(gòu)、控制及信息處理單元2.精度、線性度、靈敏度、遲滯特性3.變頻調(diào)速、矢量控制調(diào)速4.自由度、定位精度、重復(fù)定位精度、工作范圍5.需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計及技術(shù)實現(xiàn)、系統(tǒng)調(diào)試三、簡答題1.機械本體設(shè)計要求：具有足夠的強度和剛度，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；重量輕、體積小，以提高系統(tǒng)的運動速度和動態(tài)性能；結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和裝配，以降低成本；具有良好的動態(tài)特性，如低慣性、高響應(yīng)性等。2.傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用：檢測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和環(huán)境信息，為控制系統(tǒng)提供反饋信號；實現(xiàn)系統(tǒng)的自動檢測和監(jiān)控，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性；為系統(tǒng)的控制和決策提供依據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制。四、分析題1.可能導(dǎo)致速度不穩(wěn)定的原因：電機故障，如電樞繞組短路、斷路等；驅(qū)動電路故障，如功率放大器性能下降、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)龋回?fù)載變化，如負(fù)載慣性增大、摩擦力變化等；控制系統(tǒng)故障，如PLC程序錯誤、PID參數(shù)不合理等；傳感器故障，如測速傳感器精度下降、信號干擾等。2.解決措施：檢查電機，修復(fù)或更換故障部件；檢查驅(qū)動電路，調(diào)整功率放大器參數(shù)，更換損壞元件；優(yōu)化負(fù)載設(shè)計，減少負(fù)載變化對速度的影響；檢查控制系統(tǒng)，修改PLC程序，調(diào)整PID參數(shù)；檢查傳感器，更換故障傳感器，采取抗干擾措施。五、設(shè)計題系統(tǒng)組成部分：PLC、直流伺服電機及驅(qū)動器、送料機構(gòu)（包括輸送帶、滾筒等）、物料定位傳感器、計數(shù)器、控制器等。工作原理：PLC根據(jù)設(shè)定的程序控制直流伺服電機，驅(qū)動送料機構(gòu)將物料輸送到指定位置。物料定位傳感器檢測物料位置，計數(shù)器記錄物料