2025年中職機電一體化技術（機電控制系統(tǒng)）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：本大題共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括號內。1.機電控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）A.對系統(tǒng)的輸入信號進行處理B.將系統(tǒng)的輸出信號送回輸入端與輸入信號比較C.對系統(tǒng)的干擾信號進行抑制D.對系統(tǒng)的執(zhí)行機構進行控制答案：B2.以下不屬于機電控制系統(tǒng)基本組成部分的是（）A.控制器B.傳感器C.驅動器D.顯示器答案：D3.機電控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是（）A.系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)B.控制精度高C.結構簡單，成本低D.能自動補償干擾對輸出的影響答案：C4.閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，最大的優(yōu)點是（）A.結構簡單B.成本低C.控制精度高D.響應速度快答案：C5.傳感器在機電控制系統(tǒng)中的作用是（）A.接收控制信號并執(zhí)行動作B.將被控對象的被控量轉換為電信號C.對系統(tǒng)進行編程D.實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制答案：B6.下列哪種傳感器可用于測量溫度（）A.應變片B.熱電偶C.霍爾元件D.光電傳感器答案：B7.機電控制系統(tǒng)中，常用的控制器是（）A.接觸器B.繼電器C.可編程邏輯控制器（PLC）D.熔斷器答案：C8.PLC的編程語言中，梯形圖語言的特點是（）A.與計算機編程語言相似B.直觀易懂，適合電氣技術人員C.功能強大，常用于復雜控制D.執(zhí)行速度快答案：B9.機電控制系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的作用是（）A.產生控制信號B.將電信號轉換為機械能C.對傳感器信號進行處理D.實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯運算答案：B10.以下屬于電動執(zhí)行元件的是（）A.氣缸B.液壓缸C.步進電機D.電磁鐵答案：C11.機電控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后（）A.能迅速恢復到原來的狀態(tài)B.能保持輸出信號不變C.輸出信號在一定范圍內波動并最終回到平衡狀態(tài)D.輸出信號持續(xù)增大答案：C12.系統(tǒng)的響應速度主要取決于（）A.控制器的類型B.傳感器的精度C.執(zhí)行元件的功率D.系統(tǒng)的固有特性和輸入信號答案：D13.機電控制系統(tǒng)中，干擾的來源不包括（）A.電源干擾B.信號傳輸干擾C.機械振動干擾D.系統(tǒng)自身的優(yōu)化調整答案：D14.為減少電源干擾，可采取的措施是（）A.增加傳感器數(shù)量B.采用屏蔽線傳輸信號C.提高控制器的運算速度D.加大執(zhí)行元件的負載答案：B15.機電控制系統(tǒng)的設計步驟中，首先要進行的是（）A.系統(tǒng)總體方案設計B.詳細設計C.系統(tǒng)調試D.需求分析答案：D16.在系統(tǒng)總體方案設計中，不需要考慮的因素是（）A.被控對象的特點B.控制精度要求C.系統(tǒng)的成本預算D.編程語言的選擇答案：D17.機電控制系統(tǒng)的詳細設計不包括（）A.控制器的選型與設計B.傳感器的安裝位置確定C.系統(tǒng)的外觀設計D.執(zhí)行元件的選型與設計及電路設計答案：C18.系統(tǒng)調試的目的是（）A.檢查系統(tǒng)是否美觀B.檢驗系統(tǒng)是否滿足設計要求C.增加系統(tǒng)的功能D.降低系統(tǒng)成本答案：B19.以下關于機電控制系統(tǒng)故障診斷的說法，錯誤的是（）A.可以通過觀察指示燈判斷故障B.故障診斷只能在系統(tǒng)運行時進行C.可利用萬用表等工具檢測電路故障D.對故障現(xiàn)象進行分析有助于確定故障位置答案：B20.當機電控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，首先應該（）A.更換控制器B.檢查電源是否正常C.重新編寫程序D.更換傳感器答案：B第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每空1分，共10分）答題要求：請在橫線上填寫正確的答案。1.機電控制系統(tǒng)按控制方式可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和______控制系統(tǒng)。答案：閉環(huán)2.傳感器一般由敏感元件、轉換元件和______組成。答案：基本轉換電路3.PLC的編程語言主要有梯形圖、語句表和______等。答案：功能塊圖4.執(zhí)行元件按運動方式可分為直線運動執(zhí)行元件和______運動執(zhí)行元件。答案：回轉5.機電控制系統(tǒng)的性能指標主要有穩(wěn)定性、______和準確性。答案：響應速度6.干擾對機電控制系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為使系統(tǒng)的輸出產生______。答案：誤差7.系統(tǒng)總體方案設計包括確定系統(tǒng)的控制方案、______和選擇控制設備等。答案：確定系統(tǒng)組成結構8.詳細設計中，電路設計主要包括控制器電路、傳感器電路和______電路等設計。答案：執(zhí)行元件驅動9.系統(tǒng)調試分為硬件調試、軟件調試和______調試。答案：系統(tǒng)聯(lián)合10.故障診斷的方法主要有直觀檢查法、______法和功能測試法等。答案：參數(shù)測量（二）簡答題（每題5分，共20分）答題要求：簡要回答問題即可。1.簡述機電控制系統(tǒng)中開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。答案：開環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點是結構簡單、成本低；缺點是控制精度低，不能自動補償干擾影響。閉環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點是控制精度高，能自動補償干擾；缺點是結構復雜、成本高。2.傳感器在機電控制系統(tǒng)中有哪些作用？答案：傳感器將被控對象的被控量轉換為電信號，為控制器提供輸入信號，以便控制器根據(jù)信號進行控制決策，從而實現(xiàn)對機電設備的精確控制。3.簡述PLC梯形圖語言的編程規(guī)則。答案：梯形圖按自上而下、從左到右順序編寫；觸點在左，線圈在右；串聯(lián)觸點多的支路在上方，并聯(lián)觸點多的支路在左方；線圈不能直接與左母線相連，輸出類指令不能直接與左母線相連；同一編號的線圈在一個程序中只能出現(xiàn)一次。4.機電控制系統(tǒng)設計時，如何考慮系統(tǒng)的抗干擾能力？答案：采用屏蔽技術減少電磁干擾；合理布線避免信號傳輸干擾；對電源進行濾波處理減少電源干擾；選用抗干擾能力強的控制器、傳感器和執(zhí)行元件；設置軟件抗干擾措施如數(shù)字濾波等。（三）分析題（每題10分，共20分）答題要求：根據(jù)題目所給的材料進行分析，并回答問題。材料：某機電控制系統(tǒng)采用PLC作為控制器，控制一臺電機的轉速。系統(tǒng)中安裝了轉速傳感器用于檢測電機轉速，并將信號反饋給PLC。PLC根據(jù)設定的轉速值與反饋值進行比較，通過控制算法調整輸出信號，驅動變頻器改變電機的供電頻率，從而實現(xiàn)電機轉速的控制。1.請分析該系統(tǒng)的工作原理，并說明其屬于哪種控制系統(tǒng)類型。答案：工作原理：轉速傳感器檢測電機轉速并反饋給PLC，PLC將反饋值與設定值比較，通過控制算法調整輸出信號控制變頻器改變電機供電頻率，實現(xiàn)轉速控制。屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，因為有反饋環(huán)節(jié)，能根據(jù)輸出結果調整控制。2.如果電機轉速出現(xiàn)異常波動，可能的原因有哪些？如何進行故障排查？答案：可能原因：傳感器故障，如損壞或信號傳輸異常；PLC程序錯誤；變頻器故障；干擾影響。排查方法：用萬用表等檢測傳感器輸出信號是否正常；檢查PLC程序邏輯；查看變頻器故障代碼；檢查系統(tǒng)是否有電磁干擾等，如檢查屏蔽線是否良好等。（四）設計題（10分）答題要求：根據(jù)題目要求設計一個簡單的機電控制系統(tǒng)。設計一個基于PLC的自動送料控制系統(tǒng)，要求實現(xiàn)以下功能：當按下啟動按鈕時，送料電機啟動，將物料從A點輸送到B點；當物料到達B點時，觸動限位開關，送料電機停止。請畫出該控制系統(tǒng)的梯形圖。答案：|網絡1|LD|I0.0||---|---|---|||O|Q0.0|||AN|I0.1|||=|Q0.0||網絡2|LD|I0.1|||R|Q0.0|||=|Q0.0|（五）案例分析題（10分）答題要求：分析案例中機電控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及解決方法。某工廠的一條自動化生產線，采用機電控制系統(tǒng)控制各生產環(huán)節(jié)。近期，生產線頻繁出現(xiàn)產品質量不合格的情況。經檢查發(fā)現(xiàn)，控制系統(tǒng)中的某個傳感器輸出信號不穩(wěn)定，導致控制器接收的反饋信息不準確，從而影響了對生產過程的精確控制。1.請分析該傳感器