2025年高職（機電一體化技術(shù)）機電設(shè)備調(diào)試階段檢測題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.機電一體化系統(tǒng)中，機械傳動部件的作用不包括以下哪一項（）A.傳遞動力B.改變運動形式C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.存儲能量2.以下哪種傳感器常用于測量位移（）A.應(yīng)變片B.熱電偶C.光柵尺D.霍爾元件3.步進電機的步距角精度主要取決于（）A.電機的制造工藝B.驅(qū)動電源的性能C.負載的大小D.控制系統(tǒng)的算法4.機電一體化系統(tǒng)中，PID控制器的積分環(huán)節(jié)作用是（）A.消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差B.加快系統(tǒng)響應(yīng)速度C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.抑制系統(tǒng)噪聲5.以下關(guān)于滾珠絲杠螺母副的說法，錯誤的是（）A.傳動效率高B.能夠自鎖C.定位精度高D.磨損小6.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓B.改變勵磁電流C.改變負載大小D.改變電樞回路電阻7.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，總體方案設(shè)計的核心是（）A.功能分析B.性能指標(biāo)確定C.結(jié)構(gòu)設(shè)計D.控制策略選擇8.以下哪種工業(yè)機器人的自由度通常較少（）A.點焊機器人B.弧焊機器人C.搬運機器人D.裝配機器人9.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括（）A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.重復(fù)性10.機電一體化系統(tǒng)中，檢測環(huán)節(jié)的作用是（）A.對系統(tǒng)的輸出進行測量B.對系統(tǒng)的輸入進行測量C.對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測D.以上都是11.以下哪種控制器不屬于數(shù)字控制器（）A.單片機B.PLCC.數(shù)字PID控制器D.模擬PID控制器12.步進電機的轉(zhuǎn)速與以下哪個因素?zé)o關(guān)（）A.脈沖頻率B.步距角C.負載轉(zhuǎn)矩D.電機相數(shù)13.機電一體化系統(tǒng)中，接口技術(shù)的作用不包括（）A.實現(xiàn)信號的匹配與轉(zhuǎn)換B.提高系統(tǒng)的可靠性C.增強系統(tǒng)的抗干擾能力D.降低系統(tǒng)成本14.以下關(guān)于傳感器的說法，正確的是（）A.傳感器只能測量物理量B.傳感器的輸出信號都是電信號C.傳感器的精度越高越好D.傳感器的量程越大越好15.工業(yè)機器人的編程方式不包括（）A.示教編程B.離線編程C.在線編程D.自動編程16.機電一體化系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的作用是（）A.接受控制信息并轉(zhuǎn)換成機械能B.接受控制信息并轉(zhuǎn)換成電信號C.對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測D.對系統(tǒng)的輸入進行測量17.以下哪種電機適合用于高精度位置控制（）A.直流電機B.交流電機C.步進電機D.伺服電機18.傳感器的動態(tài)特性指標(biāo)不包括（）A.響應(yīng)特性B.線性度C.固有頻率D.阻尼比19.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計的目的是（）A.提高系統(tǒng)的性能B.降低系統(tǒng)的成本C.提高系統(tǒng)的使用壽命D.以上都是20.以下關(guān)于PLC的說法，錯誤的是（）A.可靠性高B.編程簡單C.功能強大D.只能用于工業(yè)控制第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每空1分，共10分）答題要求：請在橫線上填上正確的答案。1.機電一體化系統(tǒng)由機械本體、動力系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、________、________和接口等部分組成。2.傳感器的靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化與輸入量變化的________。3.步進電機的步距角是指步進電機每接收一個________信號轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度。4.機電一體化系統(tǒng)中，常用的控制算法有PID控制、________、________等。5.工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)包括自由度、________、________、定位精度等。二、簡答題（每題5分，共20分）答題要求：簡要回答問題，內(nèi)容準(zhǔn)確、簡潔。1.簡述機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計原則。2.簡述傳感器的分類方法。3.簡述直流伺服電機的調(diào)速原理。4.簡述工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。三、分析題（每題10分，共20分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，對給定的問題進行分析解答，要有一定的邏輯性和條理性。1.分析機電一體化系統(tǒng)中機械傳動部件與控制部件之間的相互關(guān)系。2.分析傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用及選型原則。四、綜合題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某機電一體化設(shè)備采用步進電機作為驅(qū)動元件，通過滾珠絲杠螺母副將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，以實現(xiàn)工作臺的精確位移控制。該設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PID控制器對工作臺的位置進行閉環(huán)控制。問題：請分析該系統(tǒng)中步進電機、滾珠絲杠螺母副和PID控制器的作用，并說明如何提高系統(tǒng)的定位精度。（每個部分的分析不少于150字）五、設(shè)計題（共10分）答題要求：根據(jù)以下要求設(shè)計一個簡單的機電一體化系統(tǒng)。設(shè)計要求：設(shè)計一個基于傳感器控制的自動灌溉系統(tǒng)，當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時，自動啟動水泵進行灌溉，當(dāng)土壤濕度達到設(shè)定值時，自動停止水泵。請畫出系統(tǒng)的原理框圖，并說明各組成部分的作用。（原理框圖的繪制和各部分作用的說明不少于150字）答案：1.D2.C3.A4.A5.B6.C7.B8.A9.C10.D11.D12.D13.D14.B15.D16.A17.D18.B19.C20.D填空題答案：1.檢測與傳感器、控制及信息處理單元2.比值3.電脈沖4.模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制5.重復(fù)定位精度、工作范圍簡答題答案：1.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計原則包括機電互補原則、功能優(yōu)化原則、自動化、省力化原則、效益最大原則、開放性原則等。2.傳感器分類方法有按被測物理量分類、按工作原理分類、按信號變換特征分類、按傳感器的結(jié)構(gòu)型與物性型分類、按能量關(guān)系分類等。3.直流伺服電機調(diào)速原理：改變電樞電壓調(diào)速，改變勵磁電流調(diào)速，改變電樞回路電阻調(diào)速。4.工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域有焊接、搬運、裝配、噴涂、檢測、碼垛等。分析題答案：1.機械傳動部件為控制部件提供執(zhí)行基礎(chǔ)，將控制部件輸出的運動和動力傳遞給負載?？刂撇考t根據(jù)系統(tǒng)需求對機械傳動部件的運動進行精確控制，確保系統(tǒng)按預(yù)定軌跡和性能運行。兩者相互配合，機械傳動部件的性能影響控制精度，控制部件的策略決定機械傳動部件的運動方式。2.傳感器在機電一體化系統(tǒng)中用于獲取系統(tǒng)運行狀態(tài)和環(huán)境信息。選型原則包括根據(jù)測量對象選擇合適類型傳感器，考慮精度、量程、響應(yīng)特性等指標(biāo)滿足系統(tǒng)要求，同時要關(guān)注可靠性、抗干擾能力、成本等因素。綜合題答案：步進電機作為驅(qū)動元件，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移，為滾珠絲杠提供動力，實現(xiàn)工作臺的直線運動。滾珠絲杠螺母副將步進電機的旋轉(zhuǎn)運動高精度地轉(zhuǎn)換為直線運動，保證工作臺位移的準(zhǔn)確性。PID控制器通過對工作臺位置反饋信號與設(shè)定值比較，調(diào)整步進電機的控制信號，消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高定位精度?？赏ㄟ^提高步進電機步距角精度、滾珠絲杠制造精度，優(yōu)化PID控制參數(shù)來提高系統(tǒng)