2025 年高职机械电子工程（机电控制技术）试题及答案

2025年高职机械电子工程（机电控制技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、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.机电一体化系统中，机械传动部件的作用不包括（）A.传递转矩B.改变运动形式C.提高系统精度D.储存能量2.以下哪种传感器不属于位置传感器（）A.光电编码器B.光栅尺C.热电偶D.磁电式传感器3.在机电控制系统中，PID控制器的积分作用主要用于（）A.消除稳态误差B.加快响应速度C.抑制噪声干扰D.提高系统稳定性4.步进电机的步距角精度主要取决于（）A.电机的制造工艺B.驱动电源的性能C.负载的大小D.控制系统的算法5.直流伺服电机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压B.改变励磁电流C.改变电机极对数D.改变电枢回路电阻6.机电一体化系统设计中，可靠性设计的目的是（）A.提高系统的性能B.降低系统的成本C.延长系统的使用寿命D.增加系统的功能7.以下哪种控制器属于智能控制器（）A.比例控制器B.模糊控制器C.积分控制器D.微分控制器8.工业机器人的手臂运动通常采用（）A.直角坐标机器人B.圆柱坐标机器人C.球坐标机器人D.关节坐标机器人9.机电一体化系统中，检测环节的作用是（）A.对系统的输出进行测量和反馈B.对系统的输入进行处理和控制C.对系统的能量进行转换和传递D.对系统的结构进行设计和优化10.以下哪种编程语言常用于PLC编程（）A.C语言B.BASIC语言C.梯形图语言D.Java语言二、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）1.机电一体化系统的组成部分包括（）A.机械本体B.动力系统C.控制系统D.检测与传感器E.执行机构2.以下哪些属于传感器的静态特性指标（）A.精度B.线性度C.灵敏度D.响应时间E.重复性3.直流电动机调速时，在弱磁调速过程中需要注意（）A.电动机的转速不能超过额定转速B.在弱磁调速时，电动机的转矩会增大C.弱磁调速范围一般为1.5-2D.弱磁调速时，电动机的效率会提高E.弱磁调速适合恒功率负载4.以下哪些方法可以提高机电一体化系统的抗干扰能力（）A.采用屏蔽技术B.合理布线C.增加滤波电路D.提高系统的增益E.采用接地技术5.工业自动化控制系统中常见的控制网络有（）A.以太网B.现场总线C.CAN总线D.蓝牙E.ZigBee三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，并在括号内打“√”或“×”）1.机电一体化系统是机械技术与电子技术的简单叠加。（）2.传感器的精度越高，其测量误差越小。（）3.PID控制器的比例系数越大，系统的响应速度越快，但可能会导致系统不稳定。（）4.步进电机的转速只与脉冲频率有关，与负载大小无关。（）5.直流伺服电机的电枢电流越大，其输出转矩越小。（）6.机电一体化系统设计中，应尽量减少系统的组成部件，以降低成本。（）7.模糊控制器不需要精确的数学模型，适用于复杂的非线性系统。（）8.工业机器人的编程方式主要有示教编程和离线编程两种。（）9.检测环节的精度不会影响机电一体化系统的控制精度。（）10.PLC的编程语言中，梯形图语言比语句表语言更直观易懂。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述机电一体化系统的设计原则2.说明传感器在机电一体化系统中的作用及分类3.简述PID控制器在机电控制系统中的工作原理五、综合应用题（总共1题，20分）设计一个基于PLC的电机调速控制系统，要求实现电机的正反转控制和速度调节。电机采用直流伺服电机，速度调节范围为0-1000r/min，控制信号为0-10V模拟电压。请画出系统的硬件电路图，并编写PLC的梯形图程序。答案1.选择题答案：1.D2.C3.A4.A5.C6.C7.B8.D9.A10.C2.多项选择题答案：1.ABCDE2.ABCE3.ACE4.ABCE5.ABC3.判断题答案：1.×2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.×10.√4.简答题答案：-简述机电一体化系统的设计原则：机电一体化系统设计应遵循机电互补原则、功能优化原则、自动化、省力化原则、效益最大原则、开放性原则等。机电互补原则强调机械与电子技术相互补充；功能优化原则旨在使系统功能达到最优；自动化省力化提高生产效率；效益最大原则追求经济效益最大化；开放性原则便于系统扩展升级。-说明传感器在机电一体化系统中的作用及分类：传感器在机电一体化系统中用于检测各种物理量、化学量和生物量等，并将其转换为电信号输出。其作用是为系统提供信息，以便进行控制和决策。分类有按被测物理量分，如位移、速度、加速度等传感器；按工作原理分，如电阻式、电容式、电感式等传感器；按输出信号分，如模拟量传感器、数字量传感器。-简述PID控制器在机电控制系统中的工作原理：PID控制器由比例、积分、微分三个环节组成。比例环节根据偏差大小成比例输出控制信号，快速响应偏差；积分环节对偏差进行积分，消除稳态误差；微分环节根据偏差变化率输出信号，预测偏差变化趋势，加快系统响应速度并抑制超调，三者结合实现对系统的精确控制。5.综合应用题答案：-硬件电路图：直流伺服电机电枢接功率放大器，功率放大器输入接PLC模拟量输出模块的0-10V输出端。电机励磁接电源，同时接一个继电器控制正反转，继电器线圈由PLC数字量输出控制。电源模块为整个系统供电，还有滤波电路防止干扰。-梯