2025年高職第三學(xué)年（機(jī)電一體化技術(shù)）機(jī)電設(shè)備調(diào)試技能測(cè)試試題及答案

（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）（總共20題，每題2分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)）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)形式C.提高系統(tǒng)精度D.存儲(chǔ)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(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于（）。A.電機(jī)的制造工藝B.驅(qū)動(dòng)電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制系統(tǒng)的精度4.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)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(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命D.增加系統(tǒng)的功能5.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.比例積分微分控制D.遺傳算法控制6.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的作用是（）。A.檢測(cè)輸入信號(hào)B.處理輸入信號(hào)C.輸出控制信號(hào)D.將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能7.以下哪種傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確的特點(diǎn)？（）A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.蝸桿傳動(dòng)8.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)不包括（）。A.線性度B.靈敏度C.響應(yīng)時(shí)間D.重復(fù)性9.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，接口技術(shù)的作用不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換B.提高系統(tǒng)的可靠性C.增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力D.增加系統(tǒng)的功能10.以下哪種電機(jī)屬于交流電機(jī)？（）A.直流伺服電機(jī)B.步進(jìn)電機(jī)C.永磁同步電機(jī)D.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)11.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)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(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命D.以上都是12.以下哪種控制方式不屬于閉環(huán)控制？（）A.反饋控制B.前饋控制C.復(fù)合控制D.開(kāi)環(huán)控制13.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，檢測(cè)元件的作用是（）。A.檢測(cè)輸入信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)B.處理輸入信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)C.輸出控制信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)D.將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)14.以下哪種傳感器屬于溫度傳感器？（）A.光電編碼器B.光柵尺C.熱電偶D.磁電式傳感器15.步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速主要取決于（）。A.電機(jī)的步距角B.脈沖頻率C.負(fù)載的大小D.控制系統(tǒng)的精度16.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.便于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造B.提高系統(tǒng)的可靠性C.降低系統(tǒng)的成本D.增加系統(tǒng)的功能17.以下哪種控制算法屬于傳統(tǒng)控制算法？（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.比例積分微分控制D.遺傳算法控制18.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電路的作用是（）。A.檢測(cè)輸入信號(hào)B.處理輸入信號(hào)C.輸出控制信號(hào)D.為執(zhí)行元件提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)19.以下哪種傳動(dòng)方式具有過(guò)載保護(hù)能力？（）A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.蝸桿傳動(dòng)20.傳感器的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)不包括（）。A.響應(yīng)時(shí)間B.上升時(shí)間C.線性度D.超調(diào)量第II卷（共60分）填空題（共10分）（總共5題，每題2分，請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)、______、______、自動(dòng)控制技術(shù)、______和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要包括線性度、______、______、重復(fù)性和______。3.步進(jìn)電機(jī)的步距角精度主要取決于電機(jī)的制造工藝，而轉(zhuǎn)速主要取決于______。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的控制算法有傳統(tǒng)控制算法和______，其中傳統(tǒng)控制算法包括比例積分微分控制、______等。5.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)部件的作用是傳遞動(dòng)力、改變運(yùn)動(dòng)形式和______。簡(jiǎn)答題（共20分）（總共4題，每題5分）1.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及其作用。2.簡(jiǎn)述傳感器的分類(lèi)方法及其特點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。分析題（共15分）（總共1題，15分）某機(jī)電一體化系統(tǒng)采用直流伺服電機(jī)作為執(zhí)行元件，采用比例積分微分控制算法對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s(0.1s+1))，輸入信號(hào)為單位階躍信號(hào)，要求：1.畫(huà)出系統(tǒng)框圖。2.計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。3.分析比例積分微分控制算法對(duì)系統(tǒng)性能的影響。設(shè)計(jì)題（共15分）（總共1題，15分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，用于控制一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速。要求：1.畫(huà)出系統(tǒng)原理圖。2.編寫(xiě)PLC控制程序。3.說(shuō)明系統(tǒng)的工作原理和控制過(guò)程。答案：第I卷答案1.D2.C3.A4.C5.C6.D7.C8.C9.D10.C11.D12.D13.A14.C15.B16.D17.C18.D19.A20.C第II卷答案填空題答案1.電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)2.靈敏度、遲滯、零點(diǎn)輸出3.脈沖頻率4.智能控制算法、PID控制5.提高系統(tǒng)精度簡(jiǎn)答題答案1.機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測(cè)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)的支撐基礎(chǔ)；動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力；傳感檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息；執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作；信息處理及控制系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理和控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。2.傳感器分類(lèi)方法有多種。按被測(cè)物理量分，如位移、溫度、壓力等傳感器。按工作原理分，有電阻式、電容式、電感式等。按信號(hào)轉(zhuǎn)換特征分，有模擬式、數(shù)字式傳感器。特點(diǎn)分別是針對(duì)性強(qiáng)、原理多樣、輸出形式不同。3.步進(jìn)電機(jī)工作原理是當(dāng)定子繞組按順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子便一步步轉(zhuǎn)動(dòng)。特點(diǎn)有步距角準(zhǔn)確、控制精度高、無(wú)累積誤差、啟停頻率高、響應(yīng)速度快、可靠性高、壽命長(zhǎng)等。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則有機(jī)電互補(bǔ)原則、功能優(yōu)化原則、自動(dòng)化、省力化原則、效益最大原則、開(kāi)放性原則等。分析題答案1.系統(tǒng)框圖：輸入信號(hào)→比較器→PID控制器→功率放大器→直流伺服電機(jī)→負(fù)載。（此處簡(jiǎn)單示意，可進(jìn)一步細(xì)化各環(huán)節(jié)）2.系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s(0.1s+1))，單位階躍輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)誤差為0。3.PID控制算法可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。比例控制可快速響應(yīng)偏差，積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差，微分控制可改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，抑制超調(diào)量等。設(shè)計(jì)題答案1.系統(tǒng)原理圖：PLC輸出端連接接觸器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，通過(guò)變頻器控制電機(jī)調(diào)速，電機(jī)主電路連接電源等。（可詳細(xì)畫(huà)出電氣連接圖）2.PLC控制程序