2025年大學(xué)大四（機(jī)械電子工程）機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題給出的選項(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，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制的基本要求是（）A.高精度、高穩(wěn)定性、低噪聲B.高精度、低沖擊、高速度C.高速度、高精度、低振動(dòng)D.高速度、高穩(wěn)定性、低噪聲2.滾珠絲杠副消除軸向間隙的目的主要是（）A.提高反向傳動(dòng)精度B.增大驅(qū)動(dòng)力矩C.減少摩擦力矩D.提高使用壽命3.步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與脈沖頻率f的關(guān)系是（）A.n=fB.n=60f/zC.n=f/60D.n=z/60f4.直流伺服電機(jī)的調(diào)速方法中，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速且調(diào)速特性硬的是（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.電樞回路串電阻調(diào)速D.以上都不對(duì)5.傳感器的輸出量通常為（）A.非電量信號(hào)B.電量信號(hào)C.位移信號(hào)D.壓力信號(hào)6.下列傳感器中，屬于數(shù)字式傳感器的是（）A.應(yīng)變片式傳感器B.光柵式傳感器C.壓電式傳感器D.霍爾傳感器7.工業(yè)機(jī)器人的手部是用來(lái)（）A.握持工件或工具B.實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)C.驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的手臂D.控制機(jī)器人的動(dòng)作8.機(jī)器人的重復(fù)定位精度是指（）A.機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一目標(biāo)位置的精確程度B.機(jī)器人末端執(zhí)行器能達(dá)到的最小位置變化C.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度精度D.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度精度9.PLC的編程語(yǔ)言中，梯形圖語(yǔ)言屬于（）A.高級(jí)語(yǔ)言B.匯編語(yǔ)言C.圖形化語(yǔ)言D.文本語(yǔ)言10.在PLC梯形圖中，線圈（）A.必須放在最左邊B.必須放在最右邊C.可以放在任意位置D.不能與其他觸點(diǎn)并聯(lián)11.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，總體設(shè)計(jì)的核心是（）A.確定系統(tǒng)的功能和性能要求B.選擇合適的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子元件C.進(jìn)行系統(tǒng)的總體布局設(shè)計(jì)D.制定系統(tǒng)的控制策略12.機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程中，概念設(shè)計(jì)階段主要是（）A.確定產(chǎn)品的功能和原理B.進(jìn)行產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)C.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試D.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝規(guī)劃13.數(shù)控系統(tǒng)中，插補(bǔ)運(yùn)算的主要任務(wù)是（）A.計(jì)算刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡B.控制機(jī)床的進(jìn)給速度C.確定機(jī)床的加工精度D.實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)編程14.加工中心與普通數(shù)控機(jī)床相比，最大的區(qū)別是加工中心具有（）A.自動(dòng)換刀裝置B.自動(dòng)進(jìn)給裝置C.自動(dòng)排屑裝置D.自動(dòng)冷卻裝置15.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用（）A.左手笛卡爾坐標(biāo)系B.右手笛卡爾坐標(biāo)系C.極坐標(biāo)系D.柱坐標(biāo)系16.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，接口的作用不包括（）A.傳遞信息B.放大信號(hào)C.轉(zhuǎn)換信號(hào)D.存儲(chǔ)信息17.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的主要區(qū)別在于（）A.信號(hào)的幅度是否連續(xù)B.信號(hào)的頻率是否連續(xù)C.信號(hào)的相位是否連續(xù)D.信號(hào)的編碼方式是否連續(xù)18.數(shù)字濾波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.可靠性高B.靈活性好C.濾波精度高D.硬件成本低19.機(jī)電一體化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性主要研究系統(tǒng)在（）作用下的響應(yīng)特性。A.靜態(tài)力B.動(dòng)態(tài)力C.恒力D.變力20.提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的可靠性的方法不包括（）A.采用冗余設(shè)計(jì)B.提高系統(tǒng)的復(fù)雜度C.進(jìn)行可靠性測(cè)試D.選用高質(zhì)量的元器件第II卷（非選擇題共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素是機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、______和______。2.常見的機(jī)械傳動(dòng)部件有______、______、______等。3.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有______、______、______等。4.工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)包括______、______、______等。5.PLC的編程語(yǔ)言除了梯形圖語(yǔ)言外，還有______、______等。二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械傳動(dòng)的作用及要求。2.簡(jiǎn)述傳感器的分類方法及常見類型。w三、分析題（每題15分，共15分）某機(jī)電一體化系統(tǒng)采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，已知電機(jī)的額定功率為500W，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，額定轉(zhuǎn)矩為3.18N·m。系統(tǒng)要求電機(jī)能夠在0-1500r/min范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速精度達(dá)到±0.1%。請(qǐng)分析該系統(tǒng)應(yīng)采用何種調(diào)速方法，并說(shuō)明理由。四、綜合應(yīng)用題（每題15分，共15分）為實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的物料搬運(yùn)機(jī)器人，要求機(jī)器人能夠完成物料的抓取、搬運(yùn)和放置任務(wù)。已知機(jī)器人的負(fù)載為5kg，工作半徑為1m，重復(fù)定位精度為±0.1mm。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，并說(shuō)明設(shè)計(jì)思路。五、案例分析題（每題20分，共20分）某企業(yè)生產(chǎn)的一款機(jī)電一體化產(chǎn)品在市場(chǎng)上出現(xiàn)了質(zhì)量問題頻繁投訴的情況。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段對(duì)系統(tǒng)的可靠性考慮不足，采用了一些低質(zhì)量的元器件，且在生產(chǎn)過程中沒有嚴(yán)格按照質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。請(qǐng)分析該案例中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。答案：1.A2.A3.B4.A5.B6.B7.A8.A9.C10.B11.A12.A13.A14.A15.B16.D17.A18.D19.B20.B填空題答案：1.檢測(cè)與傳感部分、控制及信息處理單元2.齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)3.靈敏度、線性度、遲滯4.自由度、工作范圍、重復(fù)定位精度5.指令表語(yǔ)言、功能塊圖語(yǔ)言簡(jiǎn)答題答案：1.作用：傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速、增速、變速等功能。要求：高精度、高剛度、低振動(dòng)、低噪聲、良好的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。2.分類方法：按工作原理分、按被測(cè)量分、按輸出信號(hào)分等。常見類型：電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器等。分析題答案：應(yīng)采用改變電樞電壓調(diào)速方法。理由：該方法能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高，且調(diào)速特性硬，符合系統(tǒng)要求。通過改變電樞電壓可在0-額定電壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，滿足0-1500r/min的調(diào)速要求，同時(shí)能達(dá)到±0.1%的調(diào)速精度。綜合應(yīng)用題答案：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用關(guān)節(jié)式機(jī)器人結(jié)構(gòu)，由手臂、腕部、手部等組成。手臂采用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)，手部設(shè)計(jì)專用夾具抓取物料?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)：采用PLC控制，通過傳感器檢測(cè)物料位置和狀態(tài)，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。設(shè)計(jì)思路是根據(jù)任務(wù)要求確定機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)，再通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化