2025年高职机械电子工程技术（机电一体化系统设计）试题及答案

2025年高职机械电子工程技术（机电一体化系统设计）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）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。1.机电一体化系统中，机械本体的主要功能不包括（）A.支撑B.传递运动C.执行控制指令D.安装其他部件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.机电一体化系统中，常用的驱动元件不包括（）A.直流电动机B.步进电动机C.液压马达D.热电偶4.下列关于PLC的说法，错误的是（）A.可靠性高B.编程简单C.功能单一D.抗干扰能力强5.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6.工业机器人的手部属于机器人的（）A.执行机构B.驱动机构C.控制系统D.传感系统7.步进电动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.环境温度8.传感器的静态特性指标不包括（）A.线性度B.灵敏度C.响应时间D.重复性9.机电一体化系统中，用于信号转换和放大的电路是（）A.传感器接口电路B.功率放大电路C.信号调理电路D.控制电路10.以下哪种传动方式不属于机械传动（）A.齿轮传动B.带传动C.液压传动D.链传动11.机电一体化系统的核心是（）A.机械本体B.控制系统C.驱动系统D.传感器12.下列关于传感器的说法，正确的是（）A.传感器能将非电量转换为电量B.传感器的精度越高越好C.传感器的量程越大越好D.传感器不需要进行校准13.工业自动化控制系统中，用于实现逻辑控制的设备是（）A.PLCB.DCSC.FCSD.工控机14.机电一体化系统设计中，优化设计的主要目的是（）A.提高系统性能B.降低成本C.缩短设计周期D.以上都是15.以下哪种电机适用于高精度定位控制（）A.直流电动机B.步进电动机C.交流异步电动机D.永磁同步电动机16.机电一体化系统中，用于检测系统运行状态的部件是（）A.传感器B.控制器C.执行器D.显示器17.下列关于控制系统的说法，错误的是（）A.开环控制系统结构简单B.闭环控制系统精度高C.复合控制系统综合了开环和闭环的优点D.控制系统不需要考虑稳定性18.工业机器人的关节通常采用（）A.齿轮传动B.链传动C.谐波传动D.带传动19.机电一体化系统设计中，总体设计的主要内容不包括（）A.确定系统功能B.选择系统结构C.进行硬件设计D.制定技术指标20.以下哪种材料不属于机电一体化系统常用的材料（）A.金属材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.半导体材料第II卷（非选择题，共60分）21.简答题（共3小题，每题10分，共30分）（1）简述机电一体化系统的组成部分及其作用。（2）说明传感器在机电一体化系统中的重要性。（3）简述PLC编程的基本步骤。22.分析题（15分）某机电一体化系统采用直流电动机作为驱动元件，通过传感器检测系统的运行状态，由PLC进行控制。请分析该系统可能存在的干扰因素，并提出相应的抗干扰措施。23.设计题（15分）设计一个简单的机电一体化系统，用于控制一个小型物料搬运机器人。要求描述系统的功能、组成部分及其工作原理。24.案例分析题（共2小题，每题10分，共20分）阅读以下案例，回答问题。案例：某企业生产的机电一体化设备在运行过程中出现了故障，经检测发现是控制系统中的一个传感器损坏。该传感器用于检测设备的温度，当温度超过设定值时，控制系统会发出报警信号并采取相应的措施。（1）分析传感器损坏对设备运行的影响。（2）提出解决该故障的方法。答案：1.C2.D3.D4.C5.C6.A7.A8.C9.C10.C11.B12.A13.A14.D15.B16.A17.D18.C19.C20.D21.（1）机电一体化系统由机械本体、控制系统、驱动系统、传感器和接口等部分组成。机械本体用于支撑和传递运动；控制系统实现对系统的控制和协调；驱动系统提供动力；传感器检测系统的运行状态；接口用于连接各部分。（2）传感器在机电一体化系统中起着至关重要的作用，它能够将各种物理量、化学量等非电量转换为电量，为控制系统提供准确的信息，从而实现对系统的精确控制和监测。（3）PLC编程的基本步骤包括：确定控制任务和要求；选择PLC型号；进行硬件接线；编写程序；调试程序；保存程序。22.干扰因素可能有：电磁干扰，如周围的电气设备产生的磁场；电源干扰，如电压波动等；信号干扰，如传感器信号受到噪声影响。抗干扰措施：采用屏蔽线传输信号；对电源进行滤波处理；合理布置电气线路，避免信号线路与动力线路平行；在PLC输入输出端增加隔离电路。23.系统功能：实现小型物料搬运机器人的自动控制，将物料从一个位置搬运到另一个位置。组成部分：机械本体（包括机器人手臂、底盘等）、驱动系统（如步进电动机）、传感器（如光电传感器用于检测物料位置）、控制系统（如PLC）。工作原理：传感器检测物料位置信息并传送给PLC，PLC根据预设程序控制驱动系统，驱动机器人手臂抓取物料并搬运到指定位置。24.（1）传感器损坏会