2025年中职机电一体化技术（机电控制基础）试题及答案

2025年中职机电一体化技术（机电控制基础）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。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，机械传动部件的作用不包括（）A.传递动力B.改变运动形式C.提高系统稳定性D.存储能量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.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.控制系统的算法4.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.改变电枢电阻调速D.改变负载转矩调速5.机电一体化系统中，常用的抗干扰技术不包括（）A.屏蔽技术B.接地技术C.滤波技术D.加密技术6.可编程控制器（PLC）的编程语言不包括（）A.梯形图B.指令表C.功能块图D.C语言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8.机电一体化系统设计的基本原则不包括（）A.机电互补原则B.功能优化原则C.自动化原则D.效益最大原则9.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10.交流异步电机的调速方法中，效率最高的是（）A.变极调速B.变频调速C.调压调速D..电磁调速11.机电一体化系统中，执行元件的作用是（）A.将输入的各种形式的能量转换为机械能B.对系统进行控制C.检测系统的运行状态D.存储能量12.以下哪种控制器不属于数字控制器（）A.单片机B.可编程控制器C.数字信号处理器D.模拟运算放大器13.机器人的运动学主要研究（）A.机器人的运动轨迹规划B.机器人的动力学分析C.机器人的运动速度控制D.机器人的运动位置和姿态14.机电一体化系统中，常用的通信接口不包括（）A.RS-232B.USBC.TCP/IPD.CAN15.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.光纤传感器16.直流电机的电枢绕组产生的磁场是（）A.恒定磁场B.旋转磁场C.交变磁场D.脉动磁场17.机电一体化系统中，常用的数据采集卡的位数一般不包括（）A.8位B.12位C.16位D.32位18.以下哪种控制方式不属于闭环控制（）A.比例控制B.比例积分控制C.开环控制D.比例积分微分控制19.机电一体化系统设计中，硬件电路设计的主要任务不包括（）A.确定系统的总体架构B.选择合适的芯片和元件C.设计印刷电路板D.编写控制程序20.以下哪种电机属于控制电机（）A.直流发电机B.交流异步电动机C.步进电机D.同步发电机第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相互关系。22.（10分）说明传感器在机电一体化系统中的作用，并列举三种常见传感器及其应用场景。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：某机电一体化设备需要实现对温度的精确控制。已知该设备的温度范围为0-100℃，要求控制精度达到±0.5℃。现采用PID控制算法进行温度控制。问题：请简述PID控制算法的原理，并设计一个简单的PID控制程序来实现上述温度控制要求。25.（15分）材料：在一个机电一体化系统中采用了步进电机作为执行元件。步进电机的步距角为1.8°，驱动电源的脉冲频率为500Hz。问题：计算步进电机的转速，并说明如何通过改变脉冲频率来调整步进电机的转速。答案：1.D2.C3.A4.D5.D6.D7.C8.C9.C10.B11.A12.D13.D14.C15.B16.B17.D18.C19.D20.C21.机电一体化系统主要由机械本体、动力部分、检测传感部分、执行部件、控制及信息处理部分组成。机械本体为系统提供支撑和结构基础；动力部分提供能量；检测传感部分获取系统运行状态等信息；执行部件将能量转换为机械能以实现特定动作；控制及信息处理部分根据检测信息进行分析处理并发出控制指令，协调各部分工作，它们相互配合，共同实现系统的功能。22.传感器在机电一体化系统中用于检测各种物理量、化学量等，并将其转换为电信号，为系统提供信息。常见传感器如光电编码器，用于测量转速和位置，常用于电机转速控制和机器人运动控制；光栅尺，精确测量位移，常用于数控机床的工作台定位；温度传感器，如热电偶，用于测量温度，在温度控制系统中广泛应用。23.直流伺服电机调速特性较好。改变电枢电压调速，优点是调速范围宽、平滑性好，缺点是需要专用电源；改变励磁磁通调速，优点是控制方便，缺点是调速范围有限；改变电枢电阻调速，简单但效率低、调速范围小。24.PID控制算法原理是根据给定值与实际输出值的偏差，利用比例、积分、微分三个环节对控制对象进行调节,使偏差尽快消除。程序示例：初始化温度设定值、比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd等。读取当前温度值，计算偏差。根据PID公式计算控制量，通过控制加热或制冷设备来调整温度。不断循环上述过程直到达到控制精度。25.步进电机转速计算公式为n=60f/