2025年高职第二学年（机械设计制造及其自动化）机电一体化技术试题及答案

2025年高职第二学年（机械设计制造及其自动化）机电一体化技术试题及答案

（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：本大题共20小题，每小题2分，共40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括号内。1.机电一体化系统中，机械传动部件不包括以下哪种？（）A.齿轮传动B.带传动C.液压传动D.链传动2.机电一体化产品的核心技术是（）A.机械技术B.计算机与信息处理技术C.自动控制技术D.传感检测技术3.以下哪种传感器不属于位移传感器？（）A.光栅尺B.磁电式传感器C.电位器D.超声波传感器4.步进电机的步距角精度主要取决于（）A.电机的制造精度B.驱动电源的性能C.负载的大小D.控制系统的精度5.机电一体化系统设计中，考虑系统的可靠性时，以下做法错误的是（）A.采用冗余设计B.提高关键部件的可靠性C.增加系统的复杂性以提高功能D.进行可靠性预测和验证6.工业机器人的手部通常不具备以下哪种功能？（）A.抓取B.搬运C.加工D.吸附7.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.比例积分微分控制D.遗传算法控制8.机电一体化系统的接口不包括（）A.人机接口B.机电接口C.机械接口D.电气接口9.传感器的静态特性指标不包括（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性10.直流伺服电机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压调速B.改变励磁磁通调速C.改变负载大小调速D.电枢回路串电阻调速11.以下哪种材料不属于常用的机械结构材料？（）A.铝合金B.不锈钢C.工程塑料D.超导材料12.机电一体化系统中，用于实现能量转换的装置是（）A.传感器B.控制器C.执行器D.电源13.以下哪种不是PLC的编程语言？（）A.梯形图B.指令表C.汇编语言D.功能块图14.数控系统中，刀具补偿功能不包括（）A.刀具半径补偿B.刀具长度补偿C.刀具磨损补偿D.刀具材料补偿15.机电一体化产品设计的一般流程不包括（）A.需求分析B.概念设计C.详细设计D.产品销售16.以下哪种电机适合用于高精度的位置控制？（）A.直流电机B.交流异步电机C.步进电机D.开关磁阻电机17.机电一体化系统中，用于传输信息的部件是（）A.电缆B.光纤C.网络D.以上都是18.以下哪种传感器可用于检测温度？（）A.热电偶B.霍尔传感器C.光纤传感器D.应变片19.工业自动化生产线中，用于物料搬运的设备通常不包括（）A.输送带B.机器人C.数控机床D.叉车20.机电一体化系统的总体设计要求不包括（）A.高性能B.高可靠性C.高成本D.易操作维护第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空2分，共10分。请将正确答案填在横线上。1.机电一体化系统中，机械系统的主要功能是实现产品的______和______。2.传感器的输出信号一般需要进行______和______处理，才能被后续电路所接受。3.步进电机的转速取决于______和______。4.工业机器人的编程方式主要有______编程和______编程。5.机电一体化系统设计中，优化设计的目标是使系统的______、______和______达到最佳组合。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。1.简述机电一体化系统中机械技术与电子技术的关系。2.说明传感器在机电一体化系统中的作用。3.简述直流伺服电机的调速原理及特点。4..举例说明工业机器人在现代制造业中的应用。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请对给定的问题进行分析解答。某机电一体化系统采用PLC作为控制器，控制一台三相异步电机的启停和正反转。请画出该控制系统的电气原理图，并说明PLC程序的设计思路。（四）综合应用题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请根据给定的材料进行综合应用解答。材料：某自动化生产线需要设计一个物料搬运系统来实现物料从A点到B点的搬运。已知物料重量为5kg，搬运距离为10m，要求搬运速度为0.5m/s，定位精度为±0.1mm。请设计一个基于机电一体化技术的物料搬运系统，包括选择合适的执行机构、传感器、控制器等，并说明系统的工作原理。（五）设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。请根据给定的要求进行设计。设计一个小型的机电一体化产品，如自动送料装置，要求说明产品的功能、工作原理、主要组成部分以及各部分的作用，并画出简单的结构示意图。答案：1.C2.B3.B4.A5.C6.C7.C8.C9.C10.C11.D12.C13.C14.D15.D16.C17.D18.A19.C20.C填空题答案：1.功能实现、动力传递2.放大、转换3.脉冲频率、脉冲数量4.示教、离线5.性能、成本、可靠性简答题答案：1.机械技术是机电一体化系统的基础，为系统提供了支撑结构和运动功能；电子技术则赋予系统智能控制和信息处理能力，两者相互融合、相互促进，共同构成了机电一体化系统的核心技术。2.传感器用于感知系统运行过程中的各种物理量、化学量等信息，并将其转换为电信号，为控制器提供输入信号，以便实现对系统的精确控制和监测。3.直流伺服电机的调速原理是通过改变电枢电压、励磁磁通或电枢回路电阻来实现转速调节。特点是调速范围宽、调速精度高、响应速度快等。4.如汽车制造中用于零部件的装配、焊接；电子制造中用于芯片的贴装、电路板的焊接等。分析题答案：电气原理图略。PLC程序设计思路：通过输入端子检测启停和正反转控制信号，利用内部逻辑指令进行信号处理，根据控制要求输出相应的信号驱动接触器控制电机的启停和正反转。综合应用题答案：执行机构可选用电动滑块；传感器选用位移传感器检测位置，重量传感器检测物料重量；控制器采用PLC。工作原理