2025年高職機(jī)電一體化技術(shù)（機(jī)電設(shè)備安裝）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）每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，答案涂寫在答題卡上)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.超聲波傳感器D.光電編碼器3.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)的精度B.延長系統(tǒng)的使用壽命C.降低系統(tǒng)的故障率D.增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力4.步進(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于？A.電機(jī)的繞組匝數(shù)B.控制脈沖的頻率C.電機(jī)的相數(shù)D.控制脈沖的數(shù)量5.直流伺服電機(jī)的調(diào)速方法不包括？A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.改變電樞電阻調(diào)速D.改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩調(diào)速6.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的通信接口不包括？A.RS-232B.USBC.CAND.VGA7.工業(yè)機(jī)器人的手部通常采用哪種驅(qū)動(dòng)方式？A.液壓驅(qū)動(dòng)B.氣壓驅(qū)動(dòng)C.電動(dòng)驅(qū)動(dòng)D.以上都有8.數(shù)控系統(tǒng)的核心部件是？A.數(shù)控裝置B.伺服系統(tǒng)C.測量反饋裝置D.機(jī)床本體9.以下哪種PLC編程語言不屬于圖形化編程語言？A.梯形圖B.功能塊圖C.語句表D.順序功能圖10.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求不包括？A.足夠的強(qiáng)度和剛度B.良好的熱穩(wěn)定性C.復(fù)雜的外形結(jié)構(gòu)D.合理的精度11.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(shí)間D.重復(fù)性12.交流異步電機(jī)的調(diào)速方法中，效率最高的是？A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速13.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的減速器類型不包括？A.圓柱齒輪減速器B.行星齒輪減速器C.蝸輪蝸桿減速器D.帶式減速器14.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)分揀機(jī)15.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.遺傳算法控制16.機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程通常不包括？A.需求分析B.概念設(shè)計(jì)C.詳細(xì)設(shè)計(jì)D.產(chǎn)品銷售17.傳感器的輸出信號(hào)通常需要進(jìn)行哪種處理？A.放大B.濾波C.線性化D.以上都是18.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的執(zhí)行元件不包括？A.電機(jī)B.液壓缸C.氣缸D.傳感器19.以下哪種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的傳輸速率最高？A.Ethernet/IPB.ProfinetC.ModbusTCPD.EtherCAT20.機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則不包括？A.整體性原則B.開放性原則C.經(jīng)濟(jì)性原則D.個(gè)性化原則第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每空1分，共10分）請(qǐng)?jiān)诿款}中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)、______、______、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和______等多學(xué)科技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。2.傳感器的______是指傳感器在被測量變化時(shí)，其輸出量的變化與被測量變化的比值。3.步進(jìn)電機(jī)的______是指步進(jìn)電機(jī)每輸入一個(gè)控制脈沖轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度。4.工業(yè)機(jī)器人的編程方式主要有______編程和______編程兩種。5.數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能是指根據(jù)給定的______和______，在理想輪廓的已知點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的方法。二、簡答題（每題5分，共20分）簡要回答下列問題。1.簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成要素及其相互關(guān)系。2.說明直流伺服電機(jī)的調(diào)速原理和調(diào)速方法。3.簡述PLC的編程語言及其特點(diǎn)。4.簡述工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)及其含義。三、分析題（每題10分，共20分）分析下列問題并回答。1.某機(jī)電一體化系統(tǒng)中，采用了直流伺服電機(jī)作為執(zhí)行元件，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，請(qǐng)分析可能的原因并提出解決措施。2.已知某數(shù)控車床的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，加工精度下降，請(qǐng)分析可能的故障原因并說明如何進(jìn)行故障診斷和排除。四、綜合應(yīng)用題（10分）閱讀以下材料，回答問題。材料：某自動(dòng)化生產(chǎn)線需要設(shè)計(jì)一個(gè)物料搬運(yùn)系統(tǒng)，要求能夠?qū)⑽锪蠌腁點(diǎn)搬運(yùn)到B點(diǎn)，搬運(yùn)距離為5米，物料重量為10kg，搬運(yùn)速度為0.5m/s，定位精度為±0.1mm。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于工業(yè)機(jī)器人的物料搬運(yùn)系統(tǒng)，包括機(jī)器人的選型、末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，并說明系統(tǒng)的工作流程。五、設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)速控制，調(diào)速范圍為0-1000r/min，調(diào)速精度達(dá)到±1r/min，同時(shí)具備過載保護(hù)和過流保護(hù)功能。請(qǐng)畫出控制系統(tǒng)原理圖，編寫PLC程序，并說明程序的工作原理。答案：1.D2.C3.C4.C5.D6.D7.D8.A9.C10.C11.C12.B13.D14.B15.C16.D17.D18.D19.D20.D填空題答案：1.電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)2.靈敏度3.步距角4.示教、離線5.進(jìn)給速度、輪廓軌跡簡答題答案：1.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)、傳感檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及接口等要素組成。各要素相互聯(lián)系、相互作用，通過接口實(shí)現(xiàn)信息和能量的傳遞與轉(zhuǎn)換，共同構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)特定功能。2.直流伺服電機(jī)調(diào)速原理基于直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n=(U-IaRa)/CeΦ（n為轉(zhuǎn)速，U為電樞電壓，Ia為電樞電流，Ra為電樞電阻，Ce為電動(dòng)勢常數(shù)，Φ為勵(lì)磁磁通）。調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速、改變電樞電阻調(diào)速。3.PLC編程語言有梯形圖、指令表、功能塊圖、順序功能圖等。梯形圖直觀易懂，類似電氣控制原理圖；指令表用助記符表示指令；功能塊圖適合復(fù)雜邏輯控制；順序功能圖用于順序控制編程。4.工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù)有自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、負(fù)載能力等。自由度決定機(jī)器人動(dòng)作靈活性；重復(fù)定位精度指重復(fù)到達(dá)同一位置的精度；工作范圍是機(jī)器人能到達(dá)的空間區(qū)域；負(fù)載能力表示能承載的最大重量。分析題答案：1.電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定原因可能有：電源電壓波動(dòng)、電樞繞組短路或斷路、勵(lì)磁繞組故障、負(fù)載變化、電機(jī)與負(fù)載連接松動(dòng)、傳感器故障等。解決措施：檢查電源電壓并穩(wěn)壓，檢修電樞繞組，檢查勵(lì)磁繞組，穩(wěn)定負(fù)載，緊固連接部位，檢查傳感器并維修或更換。2.故障原因可能有：控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、傳感器故障、伺服電機(jī)故障、機(jī)械傳動(dòng)部件磨損或故障、刀具磨損等。故障診斷：檢查控制系統(tǒng)參數(shù)，檢測傳感器輸出，檢查伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，檢查機(jī)械部件，觀察刀具磨損情況。排除方法：調(diào)整參數(shù)，更換故障傳感器，維修或更換電機(jī)，修復(fù)或更換磨損部件，更換刀具。綜合應(yīng)用題答案：可選用負(fù)載能力大于10kg、工作范圍滿足5米、重復(fù)定位精度能達(dá)到±0.1mm的工業(yè)機(jī)器人。末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)為吸盤式抓手?？刂葡到y(tǒng)采用機(jī)器人控制器，通過編程實(shí)現(xiàn)物料抓取、搬運(yùn)和放置。工作流程：機(jī)器人接到指令后移動(dòng)到A點(diǎn)抓取物料，按設(shè)定速度搬運(yùn)到B點(diǎn)，精確對(duì)位后放下物料。設(shè)計(jì)題答案：控制系統(tǒng)原理圖：PLC輸入連接啟動(dòng)停止按鈕、正反轉(zhuǎn)按鈕、速度給定電位器、過載和過流保護(hù)信號(hào)等；輸出連接接觸器控制