2025年高职（机械电子工程）机电控制试题及答案

2025年高职（机械电子工程）机电控制试题及答案

（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.机电控制系统中，反馈环节的作用是（）A.消除干扰B.对系统的输出进行测量并送回输入端与输入信号比较C.提高系统稳定性D.增加系统响应速度2.以下哪种控制方式不属于机电控制系统的基本控制方式（）A.开环控制B.闭环控制C.复合控制D.智能控制3.在机电控制系统中，PID控制器中积分环节的作用是（）A.加快系统响应速度B.消除稳态误差C.提高系统稳定性D.抑制干扰4.步进电机的步距角取决于（）A.电源电压B.电机相数、通电方式和转子齿数C.负载大小D.电机转速5.直流伺服电机调速方法中，能实现无级调速且调速范围宽的是（）A.改变电枢电压调速B.改变电枢回路电阻调速C.改变励磁磁通调速D.以上都不是6.交流异步电动机调速方法中，属于转差功率消耗型的是（）A.变极调速B.变频调速C.调压调速D.串级调速7.机电控制系统中常用的传感器，能测量物体的位置、速度、加速度等物理量的是（）A.温度传感器B.压力传感器C.位移传感器D.湿度传感器8.以下哪种传感器不属于数字式传感器（）A.光栅尺B.磁栅尺C.感应同步器D.光电编码器9.可编程逻辑控制器（PLC）的编程语言中，直观易懂、类似于电气控制系统原理图的是（）A.梯形图B.语句表C.功能块图D.结构文本10.PLC的输入/输出继电器采用（）进制编号。A.二B.八C.十D.十六11.在PLC梯形图中，串联触点多的电路应放在（）A.上方B.下方C.中间D.无所谓12.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.提高系统精度D.存储能量13.齿轮传动中，为了减少振动和噪声，可采用（）A.直齿轮B.斜齿轮C.人字齿轮D.蜗轮蜗杆14.滚珠丝杠副的传动效率一般可达（）A.60%-70%B.70%-80%C.80%-90%D.90%-95%15.机电控制系统的抗干扰措施中，属于硬件抗干扰措施的是（）A.数字滤波B.软件陷阱C.光电隔离D.看门狗技术16.以下哪种干扰属于空间电磁干扰（）A.电源电压波动B.静电感应C.设备漏电D.信号传输线过长17.机电控制系统设计时，首先应进行（）A.总体方案设计B.详细设计C.性能测试D.故障诊断设计18.机电一体化产品的设计流程中，不属于概念设计阶段的工作是（）A.功能分析B.原理方案设计C.结构设计D.确定技术参数19.机电控制系统的性能指标中，反映系统快速性的指标是（）A.稳态误差B.超调量C.上升时间D.调节时间20.对于二阶系统，当阻尼比ζ=1时，系统的响应为（）A.无阻尼振荡B.临界阻尼响应C.过阻尼响应D.欠阻尼响应第II卷（非选择题共60分）答题要求：请在答题区域内作答，字体工整，条理清晰。填空题（共10分）本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填上正确答案。21.机电控制系统一般由______、控制器、执行机构、被控对象和反馈环节等组成。22.开环控制系统的特点是系统的输出量对系统的控制作用______影响。23.直流电动机的调速方法有改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和______调速。24.传感器的静态特性指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性和______等。25.PLC的编程语言主要有梯形图、语句表、功能块图和______等。简答题（共20分）本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。26.简述机电控制系统中闭环控制的工作原理及优点。27.说明步进电机的工作原理及特点。28.简述可编程逻辑控制器（PLC）的编程语言梯形图的特点。29.机电控制系统设计时，如何提高系统的可靠性？分析题（共15分）本大题共1小题，15分。阅读材料，回答问题。材料：某机电控制系统采用直流伺服电机驱动，系统要求电机转速能在0-3000r/min范围内无级调速，且调速精度高，响应速度快。已知该电机的额定功率为1kW，额定电压为220V，额定电流为5A。系统中采用了PID控制器对电机转速进行控制。问题：30.请分析该系统中直流伺服电机调速可采用的方法，并说明哪种方法最适合本系统要求，为什么？设计题（共15分）本大题共1小题，15分。根据要求设计一个简单的机电控制系统。要求：设计一个基于PLC控制的三相异步电动机正反转控制系统，画出PLC的外部接线图和梯形图程序。综合应用题（共20分）本大题共1小题，20分。阅读材料，回答问题。材料：某自动化生产线需要对产品进行计数和定位控制。产品通过输送带输送，在输送过程中，需要对产品数量进行准确计数，并在产品到达指定位置时停止输送带运行。已知产品间距为10cm，输送带速度为0.5m/s。系统采用光电传感器检测产品的有无，采用接近开关检测产品是否到达指定位置。问题：31.请设计一个基于PLC的控制系统来实现上述功能，画出PLC的外部接线图和梯形图程序，并说明程序的工作原理。答案：1.B2.D3.B4.B5.A6.C7.C8.C9.A10.C11.A12.D13.C14.D15.C16.B17.A18.C19.C20.B21.输入环节22.没有直接23.改变励磁磁通24.零点输出25.结构文本26.闭环控制工作原理：系统将输出量通过反馈环节送回输入端与输入信号比较，根据偏差进行控制。优点：能自动克服干扰影响，提高系统控制精度和稳定性。27.工作原理：按电磁学原理，定子绕组通电产生磁场，转子齿与磁场相互作用产生转矩使转子转动。特点：步距角小，控制精度高；无累积误差；响应速度快；可实现正反转和调速。28.特点：直观易懂，类似电气控制系统原理图；编程简单方便；逻辑关系清晰；便于电气技术人员理解和掌握。29.选用高可靠性的元器件；采用冗余设计；进行电磁兼容性设计；设置故障诊断和容错机制；提高软件可靠性。30.可采用改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和改变励磁磁通调速。改变电枢电压调速最适合，能实现无级调速且调速范围宽、精