2025 年高职机电一体化技术（设备故障诊断）期末考核卷

2025年高职机电一体化技术（设备故障诊断）期末考核卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.设备故障诊断的首要环节是（）A.信号采集B.特征提取C.状态识别D.故障预测2.以下哪种传感器常用于测量振动信号（）A.温度传感器B.压力传感器C.加速度传感器D.位移传感器3.故障诊断中常用的时域分析方法是（）A.傅里叶变换B.小波变换C.自相关分析D.功率谱分析4.当设备出现周期性故障时，可采用（）进行诊断A.趋势分析B.频谱分析C.相关性分析D.聚类分析5.基于故障特征向量进行故障分类的方法属于（）A.基于模型的诊断方法B.基于知识的诊断方法C.基于数据的诊断方法D.基于信号处理的诊断方法6.以下哪种故障类型不属于机电一体化设备的常见故障（）A.机械故障B.电气故障C.液压故障D.软件故障7.设备故障诊断的最终目的是（）A.确定故障原因B.预测设备寿命C.保障设备可靠运行D.降低维修成本8.故障诊断中，能够反映信号频率成分的分析方法是（）A.幅值分析B.相位分析C.频谱分析D.时差分析9.利用故障征兆与故障原因之间的逻辑关系进行诊断的方法是（）A.逻辑诊断法B.模糊诊断法C.神经网络诊断法D.遗传算法诊断法10.以下哪种技术可用于设备故障的早期预警（）A.故障注入B.故障预测与健康管理（PHM）C.故障重构D.故障隔离二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，多选、少选、错选均不得分）1.设备故障诊断的基本流程包括（）A.信号采集B.特征提取C.状态识别D.故障预测E.决策与维修建议2.常用的故障诊断技术包括（）A.传感器技术B.信号处理技术C.故障分类与识别技术D.故障预测技术E.故障修复技术3.机电一体化设备故障的特点有（）A.复杂性B.相关性C.不确定性D.延时性E.多样性4.故障诊断中常用的信号处理方法有（）A.滤波B.降噪C.频谱分析D.小波分析E.主成分分析5.基于知识的故障诊断方法包括（）A.专家系统B.故障树分析C.模糊推理D.神经网络E.遗传算法三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.设备故障诊断就是对设备故障进行修复。（）2.振动信号是设备故障诊断中唯一可利用的信号。（）3.时域分析能够直观地反映信号的变化规律。（）4.故障特征提取的目的是为了去除信号中的噪声。（）5.基于数据的故障诊断方法不需要先验知识。（）6.机电一体化设备故障只可能由单一因素引起。（）7.故障诊断的精度只与传感器的精度有关。（）8.趋势分析可用于判断设备故障的发展趋势。（）9.模糊诊断法适用于故障状态不明确的情况。（）10.设备故障诊断技术的发展与计算机技术无关。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述设备故障诊断中信号采集的重要性及常用的采集方法。2.请说明基于模型的故障诊断方法的原理及特点。3.举例说明如何利用故障诊断技术保障机电一体化设备的可靠运行。五、案例分析题（总共1题，每题20分，请结合具体案例分析故障诊断过程）某机电一体化生产线上的一台关键设备出现运行异常，表现为振动增大、噪声增加。请描述你将如何进行故障诊断，包括故障诊断的步骤、可能采用的诊断技术及最终的诊断结果和处理建议。答案：一、单项选择题1.A2.C3.C4.B5.C6.D7.C8.C9.A10.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ABCDE4.ABCDE5.ABC三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.√10.×四、简答题1.信号采集是设备故障诊断的基础，只有获取准确、完整的信号，才能进行后续的分析。常用采集方法有直接测量法，如用传感器测量振动、温度等；间接测量法，通过测量与故障相关的其他参数来推断故障；动态测试法，在设备运行中实时采集信号。2.基于模型的故障诊断方法是利用设备的数学模型，通过比较模型输出与实际测量值来诊断故障。原理是建立设备正常运行模型，当实际运行偏离模型时判断故障。特点是诊断准确性高，能深入分析故障本质，但对模型要求高，建模复杂。3.例如在数控机床中，通过安装振动传感器采集振动信号，利用频谱分析技术判断是否存在异常频率成分，若发现特定频率振动异常，可诊断出主轴轴承故障。及时采取更换轴承等维修措施，避免设备进一步损坏，保障了设备可靠运行。五、案例分析题首先进行信号采集，使用加速度传感器和噪声传感器分别采集振动和噪声信