2025年高職機電技術應用（機電一體化技術）試題及答案

（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：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.機電一體化系統(tǒng)中，機械傳動部件的作用不包括（）A.傳遞能量B.傳遞運動C.傳遞信息D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性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.步進電機的步距角精度主要取決于（）A.電機的制造精度B.驅動器的性能C.負載的大小D.控制方式4.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓B.改變勵磁磁通C.改變電樞電阻D.改變負載5.機電一體化系統(tǒng)中，常用的軟件設計方法不包括（）A.結構化設計B.面向對象設計C.模塊化設計D.隨機設計6.以下哪種控制器不屬于數(shù)字控制器（）A.單片機B.PLCC.工控機D.模擬控制器7.機電一體化系統(tǒng)中，常用的通信接口不包括（）A.RS232B.USBC.CAND.VGA8.工業(yè)機器人的手部通常由（）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9.以下哪種機器人不屬于工業(yè)機器人（）A.焊接機器人B.搬運機器人C.服務機器人D.裝配機器人10.機電一體化系統(tǒng)的設計流程不包括（）A.需求分析B.概念設計C.詳細設計D.隨機設計11.以下哪種材料不屬于常用的機械結構材料（）A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.工程塑料D.超導材料12.機電一體化系統(tǒng)中，常用的傳感器信號調(diào)理電路不包括（）A.放大電路B.濾波電路C.整形電路D.功率放大電路13.步進電機的轉速與（）有關。A.脈沖頻率B.脈沖個數(shù)C.步距角D.電機功率14.直流伺服電機的電樞電流與（）成正比。A.電磁轉矩B.轉速C.負載轉矩D.電樞電壓15.機電一體化系統(tǒng)中，常用的編程語言不包括（）A.C語言B.VB語言C.匯編語言D.自然語言16.以下哪種控制器屬于可編程邏輯控制器（）A.單片機B.PLCC.工控機D.模擬控制器17.機電一體化系統(tǒng)中，常用的通信協(xié)議不包括（）A.TCP/IPB.UDPC.HTTPD.Modbus18.工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)通常由（）組成。A.控制器、驅動器和傳感器B.控制器、手臂和手部C.驅動器、手臂和手部D.傳感器、手臂和手部19.以下哪種機器人屬于特種機器人（）A.焊接機器人B.搬運機器人C.水下機器人D.裝配機器人20.機電一體化系統(tǒng)的可靠性設計不包括（）A.冗余設計B.容錯設計C.降額設計D.隨機設計第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.機電一體化系統(tǒng)是機械技術、______、控制技術、計算機技術、信息技術等多學科技術相互融合的產(chǎn)物。2.傳感器的靜態(tài)特性指標主要有線性度、靈敏度、______、重復性和漂移等。3.步進電機的步距角計算公式為______。4.直流伺服電機的調(diào)速方法主要有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵磁磁通調(diào)速和______調(diào)速。5.機電一體化系統(tǒng)的軟件設計包括系統(tǒng)軟件設計和______設計。二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述機電一體化系統(tǒng)的組成部分及其作用。2.簡述傳感器的分類方法及其常見類型。3.簡述步進電機的工作原理和特點。4.簡述直流伺服電機的調(diào)速方法及其優(yōu)缺點。三、分析題（每題10分，共20分）1.分析機電一體化系統(tǒng)中機械傳動部件的選型原則。2.分析工業(yè)機器人的編程方法及其應用場景。四、材料分析題（每題10分，共10分）材料：某機電一體化系統(tǒng)采用了PLC控制器、步進電機、傳感器等部件。系統(tǒng)要求實現(xiàn)對物料的精確搬運和定位控制。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)步進電機的步距角精度不夠，導致物料定位不準確。問題：請分析可能導致步進電機步距角精度不夠的原因，并提出相應的解決措施。五、設計題（共10分）設計一個簡單的機電一體化系統(tǒng)，要求實現(xiàn)對水箱水位的自動控制。系統(tǒng)包括水位傳感器、控制器、水泵等部件。請畫出系統(tǒng)的原理圖，并簡述其工作原理。答案：第I卷答案：1.C2.D3.A4.D5.D6.D7.D8.A9.C10.D11.D12.D13.A14.A15.D16.B17.C18.A19.C20.D第II卷答案：一、1.電子技術2.遲滯3.θs=360°/(NK)（其中θs為步距角，N為電機轉子齒數(shù)，K為通電方式系數(shù)）4.電樞回路串電阻5.應用軟件二、1.機電一體化系統(tǒng)主要由機械本體、動力系統(tǒng)、執(zhí)行機構、傳感檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及接口等部分組成。機械本體是系統(tǒng)的支撐基礎；動力系統(tǒng)提供能量；執(zhí)行機構實現(xiàn)各種動作；傳感檢測系統(tǒng)獲取信息；控制系統(tǒng)進行決策和控制；接口實現(xiàn)各部分之間的連接與通信。2.傳感器可按測量原理分類，如電阻式、電容式、電感式等；按被測量分類，如位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等；按輸出信號分類，如模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器等。常見類型有應變片、電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、溫度傳感器等。3.步進電機工作原理是通過控制脈沖信號的個數(shù)、頻率及相序來控制電機的轉動。特點有步距角小、定位精度高、控制簡單、無累積誤差等。4.改變電樞電壓調(diào)速優(yōu)點是調(diào)速范圍寬、平滑性好，缺點是需要專用電源；改變勵磁磁通調(diào)速優(yōu)點是控制方便，缺點是調(diào)速范圍??；電樞回路串電阻調(diào)速優(yōu)點是簡單，缺點是能量損耗大、效率低。三、1.選型原則包括滿足傳遞功率和轉矩要求、滿足運動精度要求、滿足工作速度要求、具有良好的動力學特性、可靠性高、結構簡單緊湊、易于安裝調(diào)試和維護等。2.工業(yè)機器人編程方法有示教編程和離線編程。示教編程直觀但效率低，適用于簡單任務；離線編程可提高編程效率，適用于復雜任務，如大型生產(chǎn)線的編程和仿真。四、可能原因：電機制造精度問題、驅動器細分電路故障、負載過大、安裝不同軸等。解決措施：更換高精度電機、檢查驅動器細分電路并維修、減輕負載、重新調(diào)整安裝確保同軸。五