2025年高职机械电子工程技术（机电控制技术）试题及答案

2025年高职机械电子工程技术（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______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.机电一体化系统中，机械传动部件的作用不包括以下哪一项？（）A.传递动力B.改变运动形式C.提高系统精度D.存储能量2.以下哪种传感器不属于位置传感器？（）A.光栅尺B.光电编码器C.热电偶D.磁电式传感器3.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4.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.增强系统的智能化程度5.工业机器人的手部通常采用（）来实现抓取和操作功能。A.液压驱动B.气压驱动C.电动驱动D.机械传动6.闭环控制系统与开环控制系统相比，其优点是（）。A.结构简单B.成本低C.抗干扰能力强D.响应速度快7.以下哪种控制器不属于数字控制器？（）A.单片机B.PLCC.模拟集成电路D.DSP8.机电一体化系统中，接口的作用不包括（）。A.实现信号的转换B.提高系统的可靠性C.增强系统的通用性D.降低系统的功耗9.直流伺服电机的调速方法不包括（）。A.改变电枢电压B.改变励磁磁通C.改变电枢电阻D.改变负载大小10.传感器的静态特性指标不包括（）。A.精度B.重复性C.响应时间D.线性度11.以下哪种控制算法不属于智能控制算法？（）A.模糊控制B.神经网络控制C.PID控制D.遗传算法12.机电一体化系统中，能量转换部件的作用是（）。A.将机械能转换为电能B.将电能转换为机械能C.将一种形式的能量转换为另一种形式的能量D.存储能量13.工业自动化生产线中，常用的输送设备不包括（）。A.皮带输送机B.链式输送机C.机器人D.辊道输送机14.步进电机的转速与（）有关。A.脉冲频率B.步距角C.负载大小D.电机的相数15.机电一体化系统设计中，总体设计的主要任务不包括（）。A.确定系统的功能和性能要求B.选择系统的总体结构C.进行系统的详细设计D.制定系统的技术方案16.以下哪种传感器属于温度传感器？（）A.应变片B.热敏电阻C.霍尔元件D.超声波传感器17.直流电动机的电磁转矩与（）成正比。A.电枢电流B.励磁磁通C.电枢电阻D.转速18.机电一体化系统中，检测与转换部件的作用是（）。A.检测系统的运行状态B.将检测到的信号转换为电信号C.对检测到的信号进行处理和分析D.以上都是19.工业机器人的编程方式不包括（）。A.示教编程B.离线编程C.在线编程D.远程编程20.以下哪种控制方式不属于闭环控制方式？（）A.反馈控制B.前馈控制C.复合控制D.开环控制第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述机电一体化系统的组成部分及其作用。22.（10分）说明传感器的分类方法，并举例说明几种常见传感器的工作原理。23.（10分）分析直流伺服电机的调速特性，并说明其调速方法的优缺点。24.（15分）材料：某机电一体化系统要求实现对温度的精确控制。已知系统采用热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号后，经过放大器放大，再由PID控制器进行控制，最后驱动加热装置对温度进行调节。问题：请画出该温度控制系统的原理框图，并简述PID控制器的工作原理。25.（15分）材料：在工业自动化生产中，需要设计一个机电一体化系统来实现对工件的自动加工和装配。该系统包括机械加工设备、工业机器人、传感器和控制系统等部分。问题：请阐述该机电一体化系统的设计思路和主要步骤，并说明如何提高系统的可靠性和稳定性。答案：1.D2.C3.A4.C5.B6.C7.C8.D9.D10.C11.C12.C13.C14.A15.C16.B17.A18.D19.D20.D21.机电一体化系统主要由机械本体、动力系统（提供动力）、执行机构（完成具体动作）、检测与传感装置（获取系统运行状态信息）、控制与信息处理装置（处理信息并发出控制指令）等组成。机械本体支撑和连接各部件；动力系统提供能量；执行机构执行动作；检测与传感装置反馈信息；控制与信息处理装置协调各部分工作，实现系统功能。22.传感器分类方法有多种，可以按测量原理分（如电阻式、电感式、电容式等）、按被测量分（如温度、压力、位移等）、按输出信号分（模拟式、数字式）等。常见传感器如热电偶，利用热电效应，两种不同导体组成闭合回路，当两端温度不同时产生热电势；光电编码器，通过光电转换将轴的角位移或角速度转换为电信号。23.直流伺服电机调速特性：电枢电压调速范围宽、线性好；改变励磁磁通调速范围有限且受电机磁路饱和限制；改变电枢电阻调速会使电机效率降低。电枢电压调速优点是调速范围宽且平滑，缺点是需要专用可调电源；改变励磁磁通调速优点是控制简单，缺点是调速范围窄；改变电枢电阻调速优点是简单，缺点是能耗大效率低。24.温度控制系统原理框图：热电偶→放大器→PID控制器→加热装置。PID控制器工作原理：根据给定值与反馈值的偏差，按比例、积分、微分规律计算控制量，比例环节快速响应偏差，积分环节消除稳态误差，微分环节预测偏差变化趋势，使系统快速稳定达到给定温度。25.设计思路：根据