2025年大學(xué)大二（機(jī)械電子工程）機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3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。1.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械本體的主要功能不包括以下哪一項？A.支撐功能B.傳動功能C.執(zhí)行功能D.控制功能2.以下哪種傳感器不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的傳感器類型？A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.速度傳感器D.距離傳感器3.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，微處理器的主要作用是？A.執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動B.處理傳感器信號C.提供動力D.控制電機(jī)轉(zhuǎn)速4.以下關(guān)于機(jī)電一體化系統(tǒng)中接口技術(shù)的說法，錯誤的是？A.是系統(tǒng)各部分之間進(jìn)行信息傳遞與交換的橋梁B.只包括電氣接口C.具有電平轉(zhuǎn)換、信號隔離等功能D.能提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性5.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)不包括？A.提高系統(tǒng)性能B.降低成本C.增加系統(tǒng)復(fù)雜性D.提高可靠性6.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)動電源的性能C.負(fù)載的大小D.控制系統(tǒng)的精度7.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)不包括？A.傳動效率高B.能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速C.工作平穩(wěn)D.易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)8.以下哪種控制算法不屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的控制算法？A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.開環(huán)控制9.機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計流程不包括以下哪個階段？A.需求分析B.概念設(shè)計C.詳細(xì)設(shè)計D.產(chǎn)品銷售10.工業(yè)機(jī)器人屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)的哪種應(yīng)用類型？A.數(shù)控機(jī)床B.自動化生產(chǎn)線C.智能儀器儀表D.工業(yè)控制系統(tǒng)第II卷（非選擇題共70分）11.（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。12.（共15分）分析傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用，并舉例說明幾種常見傳感器的工作原理。13.（共15分）闡述機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械傳動部件的選型原則，并說明不同傳動部件的特點(diǎn)。14.（共15分）閱讀以下材料：在某機(jī)電一體化設(shè)備的設(shè)計中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。已知該設(shè)備工作環(huán)境較為復(fù)雜，存在一定的干擾。請分析如何選擇合適的控制策略來滿足系統(tǒng)要求，并說明理由。15.（共15分）有一個小型機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計項目，要求設(shè)計一個能實(shí)現(xiàn)自動送料和加工的裝置。請簡述設(shè)計步驟和要點(diǎn)。答案：1.D2.D3.B4.B5.C6.A7.A8.D9.D10.B11.機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、傳感器、微處理器、接口、驅(qū)動部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。機(jī)械本體提供支撐和傳動；傳感器檢測各種物理量并傳遞給微處理器；微處理器處理信息并發(fā)出控制指令；接口實(shí)現(xiàn)各部分信息傳遞與交換；驅(qū)動部件根據(jù)指令驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，各部分相互協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。12.傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中用于檢測各種物理量，為系統(tǒng)提供反饋信息，實(shí)現(xiàn)自動控制。如光電傳感器利用光的發(fā)射和接收來檢測物體的有無；應(yīng)變片式壓力傳感器通過壓力使應(yīng)變片電阻變化來測量壓力。13.選型原則包括負(fù)載能力、傳動精度、速度響應(yīng)、可靠性等。齒輪傳動能實(shí)現(xiàn)較大轉(zhuǎn)矩傳遞，傳動比準(zhǔn)確；帶傳動具有緩沖吸振作用，能適應(yīng)中心距較大場合；鏈傳動適用于低速重載且中心距較大情況。14.可選擇PID控制策略。因?yàn)镻ID控制能根據(jù)系統(tǒng)偏差進(jìn)行比例、積分、微分調(diào)節(jié)，有效抑制干擾，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制，適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境。15.設(shè)計步驟：先進(jìn)行需求分析，確定送料和加工要求；然后進(jìn)行概