2025年高职（机电一体化技术）智能设备开发基础试题及解析

2025年高职（机电一体化技术）智能设备开发基础试题及解析

（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括号内。1.机电一体化技术的核心是（）A.机械技术B.电子技术C.计算机与信息处理技术D.自动控制技术2.下列不属于机电一体化系统五大组成要素的是（）A.机械本体B.动力与驱动部分C.传感器D.操作系统3.步进电机的步距角取决于（）A.电机的相数B.电机的通电方式C.电机的相数和通电方式D.电机的转速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.改变电机极对数调速5.传感器的静态特性不包括（）A.线性度B.灵敏度C.迟滞D.响应特性6.下列属于数字式传感器的是（）A.应变片式电阻传感器B.电容式传感器C.霍尔传感器D.光栅传感器7.可编程控制器的编程语言中，（）是一种图形化编程语言。A.梯形图B.指令表C.功能块图D.顺序功能图8.机电一体化系统设计中，可靠性设计的核心是（）A.提高系统的可靠性B.降低系统的故障率C.优化系统的结构D.选用高可靠性的元器件9.工业机器人的手部通常由（）组成。A.手指和手腕B.手指和手掌C.手腕和手掌D.手指、手腕和手掌10.数控机床的核心部件是（）A.数控系统B.伺服系统C.机床本体D.刀具11.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.提高系统的精度D.储存能量12.下列属于开环控制系统的是（）A.家用空调B.全自动洗衣机C.普通车床D.数控机床13.自动控制系统中，反馈环节的作用是（）A.检测被控量的实际值B.将被控量的实际值与给定值进行比较C.根据比较结果产生控制信号D.以上都是14.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15.智能设备开发中，软件设计的主要任务不包括（)A.编写程序B.调试程序C.优化程序D.设计硬件电路16.下列关于微处理器的说法，错误的是（）A.是计算机的核心部件B.能完成算术和逻辑运算C.不能进行数据存储D.具有控制功能17.机电一体化产品的设计流程不包括（）A.需求分析B.方案设计C.详细设计D.产品销售18.工业自动化中，SCADA系统的主要功能不包括（）A.数据采集B.过程监控C.设备控制D.产品设计19.机电一体化技术发展趋势不包括（）A.智能化B.微型化C.简单化D网络化20.下列属于机电一体化典型产品的是（）A.普通自行车B.手动螺丝刀C.智能手机D.传统电视机第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，每小题2分。请在横线上填写正确答案。1.机电一体化系统中，机械本体包括______、______、______等部分。2.传感器的输出信号通常有______信号和______信号两种类型。3.可编程控制器的编程语言主要有______、______、______等。4.工业机器人的主要技术参数包括______、______、______等。5.机电一体化系统设计的基本原则包括______、______、______等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。请简要回答问题。1.简述机电一体化技术的概念。2.简述直流伺服电机的调速原理。3.简述可编程控制器的工作过程。4.简述工业机器人的应用领域。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请根据题目所给的材料进行分析，并回答问题。材料：某机电一体化系统采用步进电机作为驱动元件，通过控制步进电机的步数来实现工作台直线运动的精确定位。已知步进电机的步距角为1.8°，丝杠的螺距为5mm。问题：1.当步进电机转动100步时，工作台移动的距离是多少？2.若要使工作台移动50mm，步进电机需要转动多少步？（四）设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请根据题目要求进行设计，并简要说明设计思路。题目：设计一个基于PLC的三相异步电动机正反转控制系统，要求具有过载保护和短路保护功能。（五）综合题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。请根据题目所给的材料进行综合分析，并回答问题。材料：随着智能制造的发展，机电一体化技术在工业生产中的应用越来越广泛。某企业计划引进一套机电一体化设备，用于生产某种电子产品。该设备主要由机械本体、传感器、控制器、执行机构等部分组成。在设备运行过程中，需要对生产过程中的各项参数进行实时监测和控制，以确保产品质量和生产效率。问题：1.请分析该机电一体化设备在运行过程中可能会遇到哪些干扰因素？2.针对这些干扰因素，应采取哪些抗干扰措施？3.简述该机电一体化设备的设计流程。答案：1.C2.D3.C4.D5.D6.D7.A8.D9.D10.A11.D12.C13.D14.D15.D16.C17.D18.D19.C20.C填空题答案：1.机身、框架、联接件2.模拟、数字3.梯形图、指令表、功能块图4.自由度、重复定位精度、工作范围5.机电互补原则、功能优化原则、自动化、省力化原则简答题答案：1.机电一体化技术是将机械技术、电子技术、信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术等多学科技术进行有机结合，并综合应用到实际中去的综合技术。2.直流伺服电机的调速原理是通过改变电枢电压、改变励磁磁通或改变电枢电阻来实现电机转速的调节。3.可编程控制器的工作过程主要包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。4.工业机器人的应用领域主要包括焊接、装配、搬运、喷涂、检测等。分析题答案：1.步进电机转动100步时，工作台移动的距离为：100×1.8°/360°×5mm=2.5mm。2.若要使工作台移动50mm，步进电机需要转动的步数为：50mm÷(1.8°/360°×5mm)=2000步。设计题答案：思路：采用PLC作为控制器，通过控制接触器来实现三相异步电动机的正反转。利用热继电器实现过载保护，利用熔断器实现短路保护。具体设计：PLC的输入端口连接启动按钮、停止按钮、热继电器常闭触点等；输出端口连接正反