2025年高職（機電一體化技術(shù)）設(shè)備運維技術(shù)綜合測試題

（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.光柵尺B.光電編碼器C.熱電偶D.磁電式傳感器3.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計的核心是（）A.提高系統(tǒng)的平均無故障工作時間B.降低系統(tǒng)的成本C.增加系統(tǒng)的功能D.提高系統(tǒng)的速度4.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5.直流伺服電機的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變電樞回路電阻調(diào)速C.改變勵磁磁通調(diào)速D.改變電機極對數(shù)調(diào)速6.以下哪種聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器？（）A.彈性套柱銷聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.凸緣聯(lián)軸器7.機電一體化系統(tǒng)中，檢測環(huán)節(jié)的作用是（）A.對系統(tǒng)的輸出進行測量和反饋B.對系統(tǒng)的輸入進行控制C.對系統(tǒng)的能量進行轉(zhuǎn)換D.對系統(tǒng)的運動進行傳遞8.工業(yè)機器人的手部通常由（）組成。A.手指和手腕B.手臂和肩部C.腰部和腿部D.頭部和頸部9.以下哪種PLC編程語言不屬于圖形化編程語言？（）A.梯形圖B.語句表C.功能塊圖D.順序功能圖10.機電一體化系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的作用是（）A.將電能轉(zhuǎn)換為機械能B.將機械能轉(zhuǎn)換為電能C.對系統(tǒng)的信號進行處理D.對系統(tǒng)的參數(shù)進行測量11.以下哪種傳感器屬于溫度傳感器？（）A.超聲波傳感器B.壓力傳感器C.熱電阻傳感器D.電感式傳感器12.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，總體設(shè)計的主要任務(wù)不包括（）A.確定系統(tǒng)的功能和性能要求B.選擇系統(tǒng)的組成部件C.進行系統(tǒng)的詳細設(shè)計D.制定系統(tǒng)的總體方案13.交流伺服電機的調(diào)速方法主要有（）A.變頻調(diào)速B.變極調(diào)速C.串級調(diào)速D.以上都是14.以下哪種減速器屬于行星齒輪減速器？（）A.圓柱齒輪減速器B.圓錐齒輪減速器C.蝸輪蝸桿減速器D.行星齒輪減速器15.機電一體化系統(tǒng)中，接口的作用不包括（）A.實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和傳遞B.提高系統(tǒng)的可靠性C.增加系統(tǒng)的功能D.降低系統(tǒng)的成本16.工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)通常由（）組成。A.控制器、驅(qū)動器和傳感器B.機器人本體、控制柜和示教器C.手臂、手腕和手部D.視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)和觸覺系統(tǒng)17.以下哪種PLC編程語言屬于文本化編程語言？（）A.梯形圖B.語句表C.功能塊圖D.順序功能圖18.機電一體化系統(tǒng)中，動力源的作用是（）A.為系統(tǒng)提供能量B.對系統(tǒng)的信號進行處理C.對系統(tǒng)的參數(shù)進行測量D.對系統(tǒng)的運動進行傳遞19.以下哪種傳感器屬于氣體傳感器？（）A.氧氣傳感器B.壓力傳感器C.熱電阻傳感器D.電感式傳感器20.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，詳細設(shè)計的主要任務(wù)不包括（）A.確定系統(tǒng)各部件的具體結(jié)構(gòu)和尺寸B.選擇系統(tǒng)各部件的材料和制造工藝C.進行系統(tǒng)的裝配圖和零件圖設(shè)計D.對系統(tǒng)進行性能測試和優(yōu)化第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將正確答案填在題中的橫線上。1.機電一體化系統(tǒng)通常由機械本體、______、檢測與傳感器、______、執(zhí)行機構(gòu)和接口等部分組成。2.傳感器的靜態(tài)特性主要包括線性度、______、重復(fù)性、______等。3.步進電機的步距角誤差主要由______和______引起。4.直流伺服電機的調(diào)速方法有______、______和改變勵磁磁通調(diào)速。5.工業(yè)機器人的編程方式主要有______編程和______編程。（二）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。1.簡述機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計原則。2.簡述傳感器的分類方法。3.簡述步進電機的工作原理。4.簡述工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。分析以下問題。某機電一體化系統(tǒng)采用直流伺服電機作為執(zhí)行元件，已知電機的額定功率為1kW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，額定轉(zhuǎn)矩為6.37N·m。系統(tǒng)要求電機能夠在0～3000r/min的范圍內(nèi)調(diào)速，且調(diào)速精度為±0.1%。請分析該系統(tǒng)應(yīng)采用何種調(diào)速方法，并計算所需的調(diào)速范圍和調(diào)速精度是否滿足要求。（四）綜合題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。閱讀以下材料，回答問題。材料：某工廠生產(chǎn)線上需要一臺工業(yè)機器人來完成零件的搬運和裝配任務(wù)。已知該機器人需要搬運的零件重量為5kg，搬運距離為2m，裝配精度要求為±0.1mm。機器人的工作空間為一個半徑為1m的半球形區(qū)域。請設(shè)計一臺滿足上述要求的工業(yè)機器人，并說明設(shè)計思路和主要技術(shù)參數(shù)。（五）設(shè)計題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。設(shè)計一個簡單機電一體化系統(tǒng)，要求包括機械本體、傳感器、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等部分，并說明各部分的作用和選型依據(jù)。答案：1.D2.C3.A4.A5.D6.D7.A8.A9.B10.A11.C12.C13.D14.D15.D16.A17.B18.A19.A20.D填空題答案：1.控制器、動力源2.靈敏度、遲滯3.制造誤差、運行誤差4.改變電樞電壓調(diào)速、改變電樞回路電阻調(diào)速5.示教、離線簡答題答案：1.機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計原則包括機電互補原則、功能優(yōu)化原則；自動化、省力化原則；效益最佳原則；開放性原則。2.傳感器的分類方法有多種，按被測物理量分類，如位移傳感器、壓力傳感器等；按工作原理分類，如電阻式、電容式等；按信號變換特征分類，如模擬式、數(shù)字式傳感器；按能量轉(zhuǎn)換關(guān)系分類，有源和無源傳感器。3.步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為步距角。通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。4.工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車制造業(yè)、電子電器制造業(yè)、金屬加工、物流倉儲、食品加工、醫(yī)療器械制造、危險環(huán)境作業(yè)等。分析題答案：該系統(tǒng)應(yīng)采用改變電樞電壓調(diào)速方法。調(diào)速范圍：0～3000r/min，調(diào)速精度：±0.1%。電機額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，調(diào)速范圍滿足要求。對于調(diào)速精度，直流伺服電機通過改變電樞電壓調(diào)速時，理論上可以達到較高調(diào)速精度，±0.1%的調(diào)速精度要求在合理的電樞電壓控制下是能夠滿足的。綜合題答案：設(shè)計思路：首先確定機器人的自由度，根據(jù)搬運和裝配任務(wù)，選擇6自由度機器人。計算所需的負載能力，確保能搬運5kg零件。通過運動學(xué)分析確定各關(guān)節(jié)運動范圍以滿足工作空間要求。采用高精度的傳感器和控制器來保證裝配精度。主要技術(shù)參數(shù)：負載能力5kg，重復(fù)定位精度±0.1mm，工作半徑1m等。設(shè)計題答案：設(shè)計一個簡單的物料搬運機電一體化系統(tǒng)。機械本體采用