2025年大學(xué)機(jī)電技術(shù)應(yīng)用（機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)）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）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。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)速度C.提高系統(tǒng)精度D.實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換2.以下哪種傳感器不屬于位置傳感器？A.光柵尺B.電感式接近開關(guān)C.熱電偶D.磁柵3.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是？A.總體設(shè)計(jì)B.接口設(shè)計(jì)C.控制算法設(shè)計(jì)D.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.步進(jìn)電機(jī)的步距角大小取決于？A.電源電壓B.電機(jī)相數(shù)和轉(zhuǎn)子齒數(shù)C.負(fù)載大小D.驅(qū)動(dòng)脈沖頻率5.直流伺服電機(jī)的調(diào)速方法不包括？A.改變電樞電壓B.改變勵(lì)磁電流C.改變電機(jī)極對數(shù)D.改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩6.以下關(guān)于PLC編程語言的說法，錯(cuò)誤的是？A.梯形圖直觀易懂B.語句表適合熟悉電氣控制邏輯的人員C.功能塊圖常用于復(fù)雜控制系統(tǒng)D.順序功能圖不能用于流程控制7.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的通信接口不包括？A.RS232B.USBC.CAND.HDMI8.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為提高系統(tǒng)剛度可采取的措施是？A.使用輕質(zhì)材料B.增加構(gòu)件數(shù)量C.優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀D.減小構(gòu)件尺寸9.以下哪種控制器不屬于數(shù)字控制器？A.單片機(jī)B.PLCC.模擬集成電路D.DSP10.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括？A.精度B.重復(fù)性C.響應(yīng)時(shí)間D.線性度11.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)不包括？A.傳動(dòng)平穩(wěn)B.功率密度大C.易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)D.無污染12.以下關(guān)于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的說法，正確的是？A.轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)只能實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)B.移動(dòng)關(guān)節(jié)只能直線移動(dòng)C.關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)精度對機(jī)器人工作精度影響不大D.關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)方式有多種13.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)的平均無故障工作時(shí)間B.降低系統(tǒng)成本C.增加系統(tǒng)功能D.簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14.以下哪種執(zhí)行元件不屬于氣動(dòng)執(zhí)行元件？A.氣缸B.氣馬達(dá)C.電動(dòng)推桿D.氣動(dòng)吸盤15.控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制的特點(diǎn)是？A.控制精度高B.抗干擾能力強(qiáng)C.結(jié)構(gòu)簡單D.能自動(dòng)補(bǔ)償誤差16.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，滾珠絲杠副的作用不包括？A.傳遞動(dòng)力B.實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)C.自鎖D.提高傳動(dòng)效率17.以下關(guān)于傳感器信號(hào)調(diào)理電路的說法，錯(cuò)誤的是？A.能將傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合后續(xù)處理的信號(hào)B.可以提高信號(hào)的抗干擾能力C.不能改變信號(hào)的量程D.可對信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理18.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，熱設(shè)計(jì)的目的是？A.提高系統(tǒng)溫度B.降低系統(tǒng)溫度C.使系統(tǒng)溫度均勻D.以上都不對19.以下哪種電機(jī)適合用于高精度位置控制？A.步進(jìn)電機(jī)B.直流電機(jī)C.交流異步電機(jī)D.開關(guān)磁阻電機(jī)20.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)不包括？A.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能B.提高系統(tǒng)可靠性C.優(yōu)化系統(tǒng)性能D.設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)第II卷（非選擇題共60分）21.（共10分）簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及其相互關(guān)系。22.（共10分）說明傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用，并舉例說明幾種常見傳感器及其應(yīng)用場景。23.（共10分）分析PLC控制系統(tǒng)的工作原理，并說明其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的優(yōu)勢。24.（共15分）材料：某機(jī)電一體化設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)搬運(yùn)和定位。要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC控制的系統(tǒng)，能夠根據(jù)傳感器反饋信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶和機(jī)械手動(dòng)作。問題：請簡述該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，包括硬件選型和軟件編程要點(diǎn)。25.（共15分）材料：在一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)了振動(dòng)問題，影響了系統(tǒng)的工作精度和穩(wěn)定性。問題：請分析可能導(dǎo)致振動(dòng)的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：1.D2.C3.C4.B5.D6.D7.D8.C9.C10.C11.D12.D13.A14.C15.C16.C17.C18.B19.A20.D21.機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、動(dòng)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(jī)械本體是系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)；動(dòng)力系統(tǒng)提供能量；傳感檢測系統(tǒng)獲取系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等信息；執(zhí)行部件完成各種動(dòng)作；信息處理及控制系統(tǒng)對各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，它們相互關(guān)聯(lián)、相互作用，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的特定功能。22.傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中用于感知外界環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)信息。如光柵尺用于精確測量位移，常用于數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)定位；電感式接近開關(guān)可檢測金屬物體的接近，用于自動(dòng)化生產(chǎn)線上物料的檢測和定位等。23.PLC控制系統(tǒng)工作原理：通過輸入接口接收外部信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部程序運(yùn)算處理后，由輸出接口輸出控制信號(hào)。優(yōu)勢：編程簡單靈活，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，可方便地實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制等多種控制功能，能適應(yīng)復(fù)雜工業(yè)環(huán)境。24.設(shè)計(jì)思路：硬件選型包括PLC、傳感器（如光電傳感器檢測物料位置）、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器（用于傳送帶和機(jī)械手）、接觸器等控制電器。軟件編程要點(diǎn)：編寫物料搬運(yùn)和定位的邏輯程序，根據(jù)傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)控制，以及機(jī)械手的抓取和放置動(dòng)作控制