2025年大學大二（機電一體化技術(shù)）設(shè)備集成調(diào)試綜合測試題及答案

（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：本卷共20小題，每小題2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。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.機電一體化系統(tǒng)中，機械傳動部件的作用不包括以下哪一項？（）A.傳遞動力B.改變運動形式C.提高系統(tǒng)精度D.存儲能量2.以下哪種傳感器不屬于位置傳感器？（）A.光電編碼器B.光柵尺C.熱電偶D.磁電式傳感器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(qū)動電源的性能C.負載的大小D.控制系統(tǒng)的算法4.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計的目的是（）。A.提高系統(tǒng)的性能B.降低系統(tǒng)的成本C.延長系統(tǒng)的使用壽命D.增加系統(tǒng)的功能5.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6.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7.機電一體化系統(tǒng)中，接口的作用不包括（）。A.實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換B.提高系統(tǒng)的可靠性C.增強系統(tǒng)的抗干擾能力D.增加系統(tǒng)的功能8.傳感器的靜態(tài)特性指標不包括（）。A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.重復性9.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）。A.改變電樞電壓B.改變電樞電阻C.改變勵磁磁通D.改變負載大小10.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，總體方案設(shè)計的步驟不包括（）。A.確定系統(tǒng)的功能要求B.選擇系統(tǒng)的技術(shù)方案C.進行系統(tǒng)的詳細設(shè)計D.對方案進行評價和優(yōu)化11.以下哪種執(zhí)行元件不屬于液壓執(zhí)行元件？（）A.液壓缸B.液壓馬達C.液壓泵D.液壓閥12.機電一體化系統(tǒng)中，計算機控制系統(tǒng)的核心是（）。A.控制器B.傳感器C.執(zhí)行元件D.接口電路13.步進電機的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.脈沖頻率B.脈沖個數(shù)C.步距角D.負載大小14.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則不包括（）。A.滿足功能要求B.具有良好的動態(tài)性能C.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊D.增加系統(tǒng)的重量15.以下哪種傳感器屬于溫度傳感器？（）A.熱敏電阻B.應(yīng)變片C.霍爾元件D.超聲波傳感器16.工業(yè)機器人的關(guān)節(jié)通常采用（）傳動。A.齒輪B.鏈條C.皮帶D.諧波齒輪17.機電一體化系統(tǒng)中，通信接口的作用不包括（）。A.實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸B.提高系統(tǒng)的可靠性C.增強系統(tǒng)的抗干擾能力D.增加系統(tǒng)的功能18.傳感器的動態(tài)特性指標不包括（）。A.響應(yīng)特性B.固有頻率C.阻尼比D.線性度19.交流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）。A.變頻調(diào)速B.變極調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.改變負載大小20.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟不包括（）。A.確定控制方案B.選擇控制器C.進行系統(tǒng)的詳細設(shè)計D.對系統(tǒng)進行調(diào)試和優(yōu)化第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡述機電一體化系統(tǒng)的組成部分及其作用。22.（10分）說明傳感器的分類方法，并舉例說明幾種常見傳感器的工作原理。23.（10分）分析步進電機的工作原理，并說明其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。24.（15分）閱讀以下材料：在某機電一體化設(shè)備中，需要對電機的轉(zhuǎn)速進行精確控制。已知該電機為直流伺服電機，其額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，調(diào)速范圍為1:10?，F(xiàn)采用PID控制算法對電機轉(zhuǎn)速進行控制。在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速波動較大，超調(diào)量也較大。問題：請分析出現(xiàn)上述問題的原因，并提出改進措施。25.（15分）閱讀以下材料：某工業(yè)機器人在進行焊接作業(yè)時，出現(xiàn)焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的情況。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)機器人的手部姿態(tài)控制不準確，導致焊接位置偏差較大。已知該機器人的手部由三個自由度組成，分別為旋轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮。問題：請分析機器人手部姿態(tài)控制不準確的原因，并提出改進措施。答案：1.D2.C3.A4.C5.A6.C7.D8.C9.D10.C11.D12.A13.A14.D15.A16.D17.D18.D19.D20.C21.機電一體化系統(tǒng)主要由機械本體、動力系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、執(zhí)行部件、信息處理及控制系統(tǒng)等部分組成。機械本體是系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)；動力系統(tǒng)提供能量；傳感檢測系統(tǒng)獲取信息；執(zhí)行部件實現(xiàn)各種動作；信息處理及控制系統(tǒng)對各部分進行協(xié)調(diào)控制，使系統(tǒng)按預定要求工作。22.傳感器分類方法多樣，按測量原理可分為物理傳感器、化學傳感器、生物傳感器等；按被測量可分為位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等。常見傳感器如光電編碼器，利用光電效應(yīng)將角位移轉(zhuǎn)換為電信號；熱電偶利用熱電效應(yīng)將溫度變化轉(zhuǎn)換為電動勢變化來測量溫度。23.步進電機工作原理是當定子繞組按順序通電時，轉(zhuǎn)子就跟著一步步轉(zhuǎn)動。在機電一體化系統(tǒng)中常用于精確定位控制，如數(shù)控機床的工作臺移動定位、自動化裝配線上零部件的輸送定位等，能實現(xiàn)精確的角度或直線位移控制。24.原因可能是PID參數(shù)設(shè)置不合理，比例系數(shù)過大導致超調(diào)量過大，積分時間常數(shù)不合適使轉(zhuǎn)速波動。改進措施：重新調(diào)整PID參數(shù)，通過實驗確定合適的比例、積分、微分系數(shù)，使系統(tǒng)達到