2025年高职（机电一体化技术）机电一体化技能大赛模拟测试题及解析

2025年高职（机电一体化技术）机电一体化技能大赛模拟测试题及解析

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3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.传递能量B.传递运动C.转换能量形式D.提高系统稳定性2.以下哪种传感器不属于位置传感器（）A.光栅尺B.磁电式传感器C.光电编码器D.超声波传感器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.直流伺服电动机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁磁通D.改变电机极对数5.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.提高系统的智能化程度6.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.DSP7.工业机器人的手部通常由以下哪些部分组成（）A.手指、手腕和基座B.手指、手掌和手腕C.手掌、手腕和手臂D.手指、手臂和基座8.自动化生产线中，用于物料搬运的设备通常是（）A.工业机器人B.输送带C.数控机床D.自动化仓储设备9.机电一体化系统中，接口技术的作用不包括（）A.实现信号的转换B.提高系统的可靠性C.增强系统的抗干扰能力D.降低系统的成本10.以下哪种技术不属于智能制造的关键技术（）A.物联网技术B.大数据技术C.云计算技术D.传统制造技术第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将正确答案填在题中的横线上。1.机电一体化系统的五大组成要素是机械本体、动力与驱动部分、执行机构、______和______。2.传感器的静态特性指标主要有线性度、______、______和重复性等。3.直流电动机的调速方法有______调速、______调速和弱磁调速。4.工业机器人的编程方式主要有______编程和______编程两种。5.自动化控制系统按其结构可分为______控制系统和______控制系统。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共3小题，每小题6分。简要回答问题。1.简述机电一体化系统的主要特点。2.说明传感器的分类方法有哪些。3.简述工业机器人的编程步骤。四、综合分析题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。阅读材料，回答问题。材料：某机电一体化系统采用直流伺服电动机作为驱动元件，通过齿轮传动带动负载运动。已知直流伺服电动机的额定功率为1kW，额定转速为1500r/min，负载转矩为5N·m。齿轮传动的传动比为5。1.计算直流伺服电动机的输出转矩。2.分析该机电一体化系统在运行过程中可能出现的问题及解决措施。五、设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。根据题目要求进行设计。设计一个简单的机电一体化控制系统，用于控制一台三相异步电动机的正反转和调速。要求画出控制系统的原理图，并说明各组成部分的作用。答案：1.D2.D3.A4.D5.C6.C7.B8.A9.D10.D1.检测与传感部分、控制及信息处理部分2.灵敏度、迟滞3.调压、调磁4.示教、离线5.开环、闭环1.机电一体化系统的主要特点有：整体性、相关性、层次性、动态性、智能性和交叉性。2.传感器的分类方法有：按被测量分类、按工作原理分类、按信号转换特征分类、按敏感元件与被测对象的关系分类、按能量关系分类等。3.工业机器人的编程步骤一般为：任务分析、程序设计、程序输入、程序调试、程序优化。1.直流伺服电动机的输出转矩：根据传动比关系，负载转矩折算到电动机轴上的转矩为$T_{L}'=\frac{T_{L}}{i}=\frac{5}{5}=1N·m$。电动机的额定转矩$T_{N}=\frac{9550P_{N}}{n_{N}}=\frac{9550\times1}{1500}\approx6.37N·m$。所以电动机的输出转矩应大于负载转矩折算值，能满足系统运行要求。2.该机电一体化系统在运行过程中可能出现的问题及解决措施：可能出现的问题有传动间隙导致的运动误差、电动机过载等。解决措施：对于传动间隙，可采用消除间隙的机构或软件补偿；对于电动机过载，可增加过载保护装置，如热继电器等，同时合理设计系统参数，避免长时间过载运行。控制系统原理图：采用PLC作为控制器，通过按钮控制电动机的正反转，通过电位器调节电动机的转速。PLC接收按钮和电位器的信号，经