2025年大學(xué)一年級(jí)（機(jī)械電子工程）機(jī)電一體化基礎(chǔ)階段測(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：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械本體的主要功能不包括（）A.支撐B.傳動(dòng)C.執(zhí)行D.導(dǎo)向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.控制系統(tǒng)的算法4.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的驅(qū)動(dòng)元件不包括（）A.直流電動(dòng)機(jī)B.交流電動(dòng)機(jī)C.液壓馬達(dá)D.熱電偶5.下列關(guān)于PLC編程語言的說法，錯(cuò)誤的是（）A.梯形圖直觀易懂B.語句表執(zhí)行速度快C.功能塊圖適合復(fù)雜邏輯D.順序功能圖不能實(shí)現(xiàn)順序控制6.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)的核心是（）A.提高系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間B.降低系統(tǒng)的成本C.提高系統(tǒng)的性能D.簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7.以下哪種聯(lián)軸器不屬于剛性聯(lián)軸器（）A.套筒聯(lián)軸器B.凸緣聯(lián)軸器C.彈性套柱銷聯(lián)軸器D.夾殼聯(lián)軸器8.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)的作用是（）A.將非電量轉(zhuǎn)換為電量B.實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大C.對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波D.控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)9.工業(yè)機(jī)器人的手部通常由（）組成。A.手指和手腕B.手指和手臂C.手腕和手臂D.手指、手腕和手臂10.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，自動(dòng)控制技術(shù)的主要任務(wù)是（）A.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行B.提高系統(tǒng)的精度C.降低系統(tǒng)的能耗D.增加系統(tǒng)的功能答案：1.C2.D3.A4.D5.D6.A7.C8.A9.A10.A11.以下哪種傳感器可用于測(cè)量壓力（）A.應(yīng)變片B.霍爾傳感器C.光纖傳感器D.氣敏傳感器12.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.改變氣隙磁通D.改變電機(jī)的極對(duì)數(shù)13.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)部件的作用不包括（）A.傳遞動(dòng)力B.改變運(yùn)動(dòng)形式C.提高系統(tǒng)的精度D.儲(chǔ)存能量14.下列關(guān)于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的說法，正確的是（）A.線性度是指輸出與輸入之間保持線性關(guān)系的程度B.靈敏度越高越好C.遲滯現(xiàn)象是由于傳感器內(nèi)部元件的老化引起的D.重復(fù)性只與傳感器本身的性能有關(guān)15.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容不包括（）A.確定系統(tǒng)的功能和性能要求B.選擇系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)C.進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)D.制定系統(tǒng)的技術(shù)方案16.以下哪種減速器不屬于行星齒輪減速器（）A.漸開線行星齒輪減速器B.擺線針輪行星減速器C.諧波齒輪減速器D.圓柱齒輪減速器17.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，接口技術(shù)的作用是（）A.實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的信息交換B.提高系統(tǒng)的可靠性C.降低系統(tǒng)的成本D.增加系統(tǒng)的功能18.工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)通常由（）組成。A.控制器、驅(qū)動(dòng)器和傳感器B.控制器、執(zhí)行器和傳感器C.驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行器和傳感器D.控制器、驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器19.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，微處理器的主要功能不包括（）A.數(shù)據(jù)處理B.控制運(yùn)算C.信號(hào)放大D.通信接口20.以下哪種控制算法不屬于智能控制算法（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.PID控制D.遺傳算法答案：11.A12.D13.D14.A15.C16.D17.A18.A19.C20.C第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（每題3分，共15分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的橫線上填寫正確答案。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)、______、______、自動(dòng)控制技術(shù)、______和接口技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、______、______、重復(fù)性和______等。3.步進(jìn)電機(jī)的步距角與______和______有關(guān)。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟包括______、______、______、詳細(xì)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成與調(diào)試等。5.工業(yè)機(jī)器人的編程方式主要有______、______和______等。答案：1.電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)2.靈敏度、遲滯、零點(diǎn)輸出3.電機(jī)的相數(shù)、通電方式4.需求分析、總體設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)5.示教編程、離線編程、自主編程（二）簡(jiǎn)答題（每題分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，答案要簡(jiǎn)潔明了。1.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及其作用。2.說明傳感器的分類方法，并舉例說明幾種常見傳感器的應(yīng)用。3.簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可靠性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。5.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的編程特點(diǎn)和編程步驟。答案：1.機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換部分、控制及信息處理部分和接口部分組成。機(jī)械本體起支撐、傳動(dòng)和導(dǎo)向作用；動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分提供動(dòng)力；執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成具體工作任務(wù)；檢測(cè)與轉(zhuǎn)換部分將非電量轉(zhuǎn)換為電量；控制及信息處理部分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制；接口部分實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的信息交換。2.傳感器可按工作原理、被測(cè)量、輸出信號(hào)類型等分類。如按工作原理有電阻式、電感式、電容式等。電阻應(yīng)變片用于測(cè)量力；霍爾傳感器用于測(cè)量磁場(chǎng)。3.步進(jìn)電機(jī)工作原理：定子繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子受電磁力作用轉(zhuǎn)動(dòng)。特點(diǎn)：步距角精度高、控制簡(jiǎn)單、無累積誤差、低速性能好等。4.可靠性設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括確定可靠性指標(biāo)、進(jìn)行可靠性建模與分配、選擇可靠的零部件、采用冗余設(shè)計(jì)、進(jìn)行可靠性試驗(yàn)與驗(yàn)證等。5.編程特點(diǎn)：示教編程直觀，離線編程靈活，自主編程智能。編程步驟：確定任務(wù)，規(guī)劃路徑，編寫程序，調(diào)試程序，存儲(chǔ)程序。（三）分析題（15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某機(jī)電一體化系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，通過減速器帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)中安裝了光電編碼器用于檢測(cè)工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和位置?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的現(xiàn)象。問題：1.請(qǐng)分析可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的原因。2.針對(duì)可能的原因，提出相應(yīng)的解決措施。答案：1.可能原因：電源電壓不穩(wěn)定，影響電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩；減速器存在磨損或故障，導(dǎo)致傳動(dòng)效率變化；光電編碼器信號(hào)干擾或故障，使反饋不準(zhǔn)確；電動(dòng)機(jī)本身性能下降，如繞組短路等。2.解決措施：采用穩(wěn)壓電源保證電壓穩(wěn)定；檢查減速器，修復(fù)或更換磨損部件；排查光電編碼器線路，消除干擾，必要時(shí)更換編碼器；對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修，如更換繞組等。（四）設(shè)計(jì)題（10分）答題要求：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化系統(tǒng)，用于控制一個(gè)小型物料搬運(yùn)裝置。要求說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理和控制流程。答案：系統(tǒng)組成：由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)物料搬運(yùn)小車。安裝光電傳感器檢測(cè)物料位置，用PLC進(jìn)行控制。工作原理：電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈條傳動(dòng)使小車移動(dòng)。光電傳感器檢測(cè)到物料后，將信號(hào)傳至PLC?？刂屏鞒蹋篜LC根據(jù)傳感器信號(hào)判斷是否有物料，若有則控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)搬運(yùn)物料，到達(dá)指定位置后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)返回初始位置。（五）綜合題（10分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，闡述機(jī)電一