大学（机械电子工程）机电控制基础2026年阶段测试题

大学（机械电子工程）机电控制基础2026年阶段测试题

（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，请将正确答案填写在括号内）1.机电控制系统中，反馈控制的核心作用是（）A.提高系统的稳定性B.增加系统的复杂性C.降低系统的精度D.加快系统的响应速度2.以下哪种元件不属于机电控制系统中的执行元件（）A.直流电动机B.交流伺服电机C.传感器D.步进电机3.PID控制中，积分环节的作用是（）A.消除系统的稳态误差B.加快系统的响应速度C.提高系统的稳定性D.抑制系统的干扰4.机电控制系统的开环控制方式适用于（）A.对控制精度要求较高的场合B.系统结构简单、干扰较小的场合C.对响应速度要求极高的场合D.存在较大干扰的场合5.传感器的静态特性不包括（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性6.步进电机的步距角精度主要取决于（）A.电机的相数B.电机的通电方式C.控制电路的精度D.电机的转速7.机电控制系统中，常用的数字控制器是（）A.单片机B.运算放大器C.功率放大器D.变压器8.闭环控制系统的优点不包括（）A.抗干扰能力强B.控制精度高C.系统结构简单D.能自动适应环境变化9.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.遗传算法控制10.机电控制系统中，信号调理电路的作用是（）A.放大信号B.滤波信号C.转换信号形式D.以上都是二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.机电控制系统中的传感器按工作原理可分为（）A.电阻式传感器B.电容式传感器C.电感式传感器D.压电式传感器E.磁电式传感器2.以下属于直流电动机调速方法的有（）A.改变电枢电压调速B.改变电枢回路电阻调速C.改变磁通调速D.改变极对数调速E.变频调速3.机电控制系统的性能指标包括（）A.稳定性B.响应速度C.精度D.可靠性E.抗干扰能力4.智能控制的特点有（）A.自学习能力B.自适应能力C.自组织能力D.鲁棒性强E.控制精度高5.以下哪些是机电控制系统中常用的通信接口（）A.RS232B.RS485C.USBD.CANE.Ethernet三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）1.开环控制系统没有反馈环节，所以系统的精度较高。（）2.传感器的输出信号一定都是数字信号。（）3.PID控制中，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.步进电机可以实现精确的位置控制。（）5.机电控制系统中，干扰只来自于外部环境，与系统本身无关。（）6.模糊控制不需要建立精确的数学模型。（）7.直流电动机的调速范围与调速方法无关。（）8.闭环控制系统的控制精度只取决于传感器的精度。（）9.智能控制算法在处理复杂系统时具有明显优势。（）10.机电控制系统中，信号调理电路只能对模拟信号进行处理。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述机电控制系统中反馈控制的原理及作用。2.说明步进电机的工作原理及特点。3.简述PID控制的基本原理和参数调整方法。五、综合题（总共两题，每题15分，请详细解答问题）1.设计一个简单的机电控制系统，用于控制一个小型电机的转速。要求说明系统的组成部分、工作原理，并画出系统的控制框图。2.某机电控制系统采用PID控制算法，已知系统的比例系数Kp=2，积分系数Ki=0.5，微分系数Kd=0.1。当系统输入一个单位阶跃信号时，计算系统的响应，并分析各参数对系统响应的影响。答案：一、1.A2.C3.A4.B5.C6.C7.A8.C9.C10.D二、1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE三、1.×2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.×四、1.反馈控制原理是将系统输出信号反馈到输入端与输入信号比较，利用偏差信号调整控制量。作用是提高系统精度、稳定性，抑制干扰，使系统输出更接近预期值。2.步进电机工作原理：定子绕组通电后产生磁场，吸引转子磁极转动。特点：步距角小，可实现精确位置控制；无累积误差；控制简单，成本低；响应速度较慢，带负载能力有限。3.PID控制基本原理：根据系统偏差，利用比例、积分、微分计算控制量。参数调整方法：比例系数影响响应速度和稳定性，大则响应快但可能超调；积分系数消除稳态误差，过大易引起积分饱和；微分系数改善动态性能，抑制超调。五、1.系统组成：传感器（测速发电机）、控制器（单片机）、执行元件（小型电机驱动器）、被控对象（小型电机）。工作原理：测速发电机检测电机转速反馈给单片机，单片机与设定转速比较，根据偏差通过驱动器控制电机转速。控制框图：设定转速→比较器→单片机→驱动器→小型电机←测速发电机。2.系统响应：根据PID控制公式计算系统输出。比例