2025年高職機(jī)電一體化技術(shù)（機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)）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.支承B.導(dǎo)向C.執(zhí)行D.傳動(dòng)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.編碼器D.超聲波傳感器3.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.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)D.液壓泵4.以下關(guān)于PLC的說法，錯(cuò)誤的是（）A.可靠性高B.編程簡單C.功能強(qiáng)大D.只能用于工業(yè)控制5.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6.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7.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.比例積分微分控制D.遺傳算法8.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，檢測(cè)與轉(zhuǎn)換裝置的作用是（）A.將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)B.將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸入信號(hào)C.將非電量轉(zhuǎn)換為電量D.將電量轉(zhuǎn)換為非電量9.以下關(guān)于傳感器的說法，正確的是（）A.傳感器的精度越高越好B.傳感器的量程越大越好C.傳感器的分辨率越高越好D.傳感器的響應(yīng)時(shí)間越長越好10.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的通信接口不包括（）A.RS232B.USBC.EthernetD.VGA11.工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中，用于物料搬運(yùn)的設(shè)備通常是（）A.工業(yè)機(jī)器人B.輸送帶C.數(shù)控機(jī)床D.自動(dòng)化倉儲(chǔ)設(shè)備12.以下哪種編程語言不是PLC常用的編程語言（）A.梯形圖B.指令表C.流程圖D.功能塊圖13.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮的因素不包括（）A.技術(shù)因素B.經(jīng)濟(jì)因素C.環(huán)境因素D.人員因素14.以下關(guān)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的說法，錯(cuò)誤的是（）A.機(jī)電一體化系統(tǒng)是多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域相互滲透的結(jié)果B.機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能只取決于機(jī)械部分的性能C.機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)D.機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛15.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.控制器、驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器D.控制器、傳感器和通信接口16.以下哪種傳感器屬于溫度傳感器（）A.熱電偶B.應(yīng)變片C.霍爾傳感器D.光電傳感器17.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的機(jī)械傳動(dòng)部件不包括（）A.齒輪傳動(dòng)B.帶傳動(dòng)C.鏈傳動(dòng)D.液壓傳動(dòng)18.以下關(guān)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的說法，正確的是（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)比閉環(huán)控制系統(tǒng)更穩(wěn)定B.閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)更穩(wěn)定C.開環(huán)控制系統(tǒng)比閉環(huán)控制系統(tǒng)更精確D.閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)更精確19.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何提高系統(tǒng)的可靠性（）A.采用冗余設(shè)計(jì)B.采用復(fù)雜的算法C.增加系統(tǒng)的功能D.減少系統(tǒng)的組成部件20.以下哪種設(shè)備不屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品（）A.智能手機(jī)B.傳統(tǒng)縫紉機(jī)C.數(shù)控機(jī)床D.智能家電第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題空2分。請(qǐng)將答案填寫在橫線上。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心是______。2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)包括精度______、______和______等。3.工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究機(jī)器人的______和______之間的關(guān)系。4.PLC的編程語言中，梯形圖是一種以______為基礎(chǔ)的圖形編程語言。5.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程包括需求分析、______、詳細(xì)設(shè)計(jì)、______和系統(tǒng)測(cè)試等階段。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分。2.簡述傳感器的分類方法。3.簡述工業(yè)機(jī)器人的編程方式。4.簡述PLC的工作原理。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。請(qǐng)根據(jù)題目要求進(jìn)行分析解答。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PLC進(jìn)行控制。已知該系統(tǒng)的負(fù)載特性為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，并且能夠根據(jù)外部信號(hào)進(jìn)行調(diào)速。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的控制方案，并畫出系統(tǒng)的控制原理圖。（四）設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。請(qǐng)根據(jù)題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化物料搬運(yùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將物料從A點(diǎn)搬運(yùn)到B點(diǎn)的功能。要求：1.畫出系統(tǒng)的工藝流程示意圖。2.選擇合適的傳感器和執(zhí)行器，并說明其作用。3.設(shè)計(jì)PLC的控制程序，實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)的自動(dòng)化控制。（五）綜合題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。請(qǐng)根據(jù)題目要求進(jìn)行綜合解答。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，論述機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的重要作用，并舉例說明機(jī)電一體化產(chǎn)品在智能制造中的應(yīng)用。答案：1.C2.D3.D4.D5.C6.A7.C8.C9.C10.D11.A12.C13.D14.B15.A16.A17.D18.B19.A20.B填空題答案：1.微處理器2.重復(fù)性、線性度、遲滯3.關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)、笛卡爾空間運(yùn)動(dòng)4.繼電器邏輯5.總體方案設(shè)計(jì)、制造與裝配簡答題答案：1.機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由機(jī)械本體、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換裝置、電子控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和接口等部分組成。2.傳感器可按測(cè)量原理分類，如電阻式、電容式、電感式等；按被測(cè)量分類，如位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等；按輸出信號(hào)分類，如模擬量傳感器、數(shù)字量傳感器等。3.工業(yè)機(jī)器人的編程方式主要有示教編程、離線編程和自主編程等。4.PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，依次對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣、執(zhí)行用戶程序、刷新輸出狀態(tài)。分析題答案：控制方案：采用PLC控制直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速。通過PLC的數(shù)字量輸出控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接觸器，通過模擬量輸出控制電動(dòng)機(jī)的調(diào)速?？刂圃韴D：PLC的數(shù)字量輸出端分別連接正反轉(zhuǎn)接觸器的線圈，模擬量輸出端連接直流調(diào)速器的給定輸入端。直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路連接到直流調(diào)速器的輸出端，勵(lì)磁回路連接到電源。設(shè)計(jì)題答案：工藝流程示意圖：物料放置在A點(diǎn)，通過輸送帶輸送到搬運(yùn)機(jī)器人處，機(jī)器人抓取物料后搬運(yùn)到B點(diǎn)。傳感器：光電傳感器用于檢測(cè)物料位置，接近開關(guān)用于檢測(cè)機(jī)器人位置。執(zhí)行器：搬運(yùn)機(jī)器人、輸送帶電機(jī)。PLC控制程序：根據(jù)傳感器信號(hào)控制機(jī)器人動(dòng)作和輸送帶運(yùn)行。綜合題答