2025年大學(xué)第一學(xué)年（機(jī)械電子工程）機(jī)電控制工程基礎(chǔ)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30分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)。(總共6題，每題5分)1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)部件的作用不包括以下哪一項(xiàng)（）A.傳遞動(dòng)力B.改變運(yùn)動(dòng)形式C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.存儲(chǔ)能量2.以下哪種傳感器不屬于位置傳感器（）A.光柵尺B.磁電式傳感器C.光電編碼器D.超聲波傳感器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(dòng)電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制方式4.直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓B.改變電樞回路電阻C.改變磁通D.改變極對(duì)數(shù)5.以下哪種控制器不屬于數(shù)字控制器（）A.單片機(jī)B.PLCC.模擬調(diào)節(jié)器D.DSP6.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則不包括（）A.機(jī)電互補(bǔ)原則B.功能優(yōu)化原則C.自動(dòng)化原則D.效益最大原則第II卷（非選擇題，共70分）7.簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及各部分的作用。(10分)8.簡(jiǎn)答題：說(shuō)明傳感器的分類方法，并舉例說(shuō)明幾種常見傳感器的工作原理。(15分)9.簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法及其特點(diǎn)。(15分)10.分析題：閱讀以下材料，回答問(wèn)題。材料：某機(jī)電一體化系統(tǒng)采用了位置閉環(huán)控制，系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)、絲杠螺母副、光柵尺、控制器等組成。在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的定位精度不高。問(wèn)題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致系統(tǒng)定位精度不高的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。(15分)11.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。要求說(shuō)明系統(tǒng)的組成部分、工作原理及控制流程。(15分)答案：1.D2.D3.A4.D5.C6.C7.機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、信息處理及控制系統(tǒng)等組成。機(jī)械本體是系統(tǒng)的支撐基礎(chǔ)；動(dòng)力系統(tǒng)提供能量；執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)；傳感檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息；信息處理及控制系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理和控制，使系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。8.傳感器分類方法有多種，按工作原理可分為電阻式、電感式、電容式、壓電式、磁電式、光電式、熱電式等。例如，電阻式傳感器利用電阻變化檢測(cè)被測(cè)量；電感式傳感器基于電磁感應(yīng)原理，如自感式和互感式傳感器；光電編碼器通過(guò)光電轉(zhuǎn)換測(cè)量轉(zhuǎn)速和位置。9.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有：改變電樞電壓調(diào)速，特點(diǎn)是調(diào)速范圍寬、穩(wěn)定性好；改變電樞回路電阻調(diào)速，簡(jiǎn)單但效率低、調(diào)速范圍??；改變磁通調(diào)速，調(diào)速范圍有限，常用于恒功率調(diào)速。10.可能原因：步進(jìn)電機(jī)步距角誤差、絲杠螺母副傳動(dòng)間隙、光柵尺測(cè)量誤差、控制器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)?。解決措施：選用高精度步進(jìn)電機(jī)；消除絲杠螺母副間隙；定期校準(zhǔn)光柵尺；優(yōu)化控制器參數(shù)。11.系統(tǒng)組成：電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、控制器、功率放大器。工作原理：轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速并反饋給控制器，控制器與設(shè)定值比較后輸出控制信號(hào)，經(jīng)