2025年大學(xué)機(jī)械電子工程（機(jī)電一體化技術(shù)）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30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動部件不包括以下哪種？A.齒輪傳動B.液壓傳動C.帶傳動D.鏈傳動2.以下關(guān)于傳感器的說法，錯誤的是？A.傳感器是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一B.傳感器能將非電量轉(zhuǎn)換為電量C.傳感器的精度對系統(tǒng)性能無影響D.不同類型傳感器適用于不同測量場景3.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計不涉及以下哪方面？A.元器件選擇B.結(jié)構(gòu)優(yōu)化C.系統(tǒng)功能擴(kuò)展D.冗余設(shè)計4.以下哪種控制算法不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的位置控制算法？A.比例控制B.模糊控制C.牛頓迭代法D.積分控制5.機(jī)電一體化產(chǎn)品的核心技術(shù)是？A.機(jī)械技術(shù)B.電子技術(shù)C.計算機(jī)控制技術(shù)D.以上都是6.工業(yè)機(jī)器人屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品中的哪一類應(yīng)用？A.數(shù)控機(jī)床B.自動化生產(chǎn)線C.智能儀器儀表D.機(jī)器人7.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)主要用于？A.信號采集與處理B.能量轉(zhuǎn)換C.運動控制D.動力傳輸8.以下關(guān)于PLC在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，說法正確的是？A.PLC只能實現(xiàn)簡單的邏輯控制B.PLC可方便地與其他設(shè)備進(jìn)行通信C.PLC不適合復(fù)雜系統(tǒng)控制D.PLC編程復(fù)雜，不易掌握9.機(jī)電一體化系統(tǒng)的接口技術(shù)不包括以下哪種？A.電氣接口B.機(jī)械接口C.人機(jī)接口D.信息接口10.以下哪種技術(shù)不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)中的先進(jìn)制造技術(shù)？A.數(shù)控加工技術(shù)B.激光加工技術(shù)C.傳統(tǒng)鉗工技術(shù)D.快速成型技術(shù)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10小題，每小題2分。請將正確答案填寫在橫線上。11.機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素是機(jī)械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、______和______。12.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、______、______、重復(fù)性和遲滯等。13.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的基本原則包括機(jī)電互補(bǔ)原則、______、______和______。14.常用的位置檢測元件有______、______、______等。15.機(jī)電一體化系統(tǒng)中的控制技術(shù)主要包括______、______、______等。16.工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有______、______、______、______等。17.機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計流程一般包括______、______、______、______和產(chǎn)品制造等階段。18.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足______、______、______等要求。19.機(jī)電一體化系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)主要有______、______、______等。20.現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有智能化、______、______、______等。三、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。21.簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械傳動部件的作用。22.說明傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的重要性。23.簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計中總體方案設(shè)計的主要內(nèi)容。24.舉例說明機(jī)電一體化技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用。四、分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某機(jī)電一體化設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)位置控制精度下降的問題。經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)傳感器輸出信號存在較大噪聲，且控制系統(tǒng)的PID參數(shù)設(shè)置不合理。25.分析傳感器輸出信號噪聲大對位置控制精度的影響。26.說明如何調(diào)整PID參數(shù)以提高位置控制精度。五、設(shè)計題（共15分）答題要求：設(shè)計一個簡單的機(jī)電一體化系統(tǒng)，用于控制一個小型物料搬運機(jī)器人。要求機(jī)器人能夠在平面內(nèi)按照給定路徑進(jìn)行物料搬運，具備位置檢測和速度控制功能。請簡要描述系統(tǒng)的組成部分及工作原理。答案：1.B2.C3.C4.C5.D6.B7.A8.B9.C10.C11.檢測與傳感部分、控制與信息處理部分12.靈敏度、分辨率13.功能優(yōu)化原則、自動化、智能化原則、可靠性原則14.光柵尺、光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器15.開環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制16.自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、承載能力17.需求分析、概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、總體評價18.精度、剛度、可靠性19.屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、濾波技術(shù)20.網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化21.傳遞動力、改變運動速度和方向、實現(xiàn)運動的合成與分解、傳遞運動和動力、保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性等。22.傳感器是機(jī)電一體化系統(tǒng)獲取信息的關(guān)鍵部件，能將外界非電量轉(zhuǎn)換為電量，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的輸入信號，是實現(xiàn)系統(tǒng)控制和監(jiān)測的基礎(chǔ)，對提高系統(tǒng)性能、可靠性和智能化水平至關(guān)重要。23.確定系統(tǒng)的功能要求、性能指標(biāo)，選擇合適的技術(shù)方案和組成結(jié)構(gòu)，進(jìn)行總體布局設(shè)計，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等的布局，還要考慮系統(tǒng)的人機(jī)交互、操作便利性等方面。24.汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、汽車底盤電子控制系統(tǒng)（如電子助力轉(zhuǎn)向、電子穩(wěn)定程序等）、汽車車身電子控制系統(tǒng)（如智能鑰匙、自動空調(diào)等）。25.傳感器輸出信號噪聲大會導(dǎo)致檢測到的位置信息不準(zhǔn)確，從而使控制系統(tǒng)無法精確控制機(jī)器人的位置，造成位置控制精度下降，可能導(dǎo)致物料搬運偏差，影響工作效率和質(zhì)量。26.首先要根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)特性和誤差情況來調(diào)整。如果系統(tǒng)響應(yīng)慢，可適當(dāng)增大比例系數(shù)；若存在穩(wěn)態(tài)誤差，可增大積分系數(shù)；若系統(tǒng)振蕩劇烈，可減小比例系數(shù)或增大微分系數(shù)。通過不斷試驗和調(diào)整，找到最佳的PID參數(shù)組合，以提高位置控制精度。27.系統(tǒng)組成部分：機(jī)械結(jié)構(gòu)（包括機(jī)器人本體框架、手臂等）、驅(qū)動電機(jī)（提供動力）、傳感器