2025年大学一年级（机械电子工程）机电控制技术试题及答案

2025年大学一年级（机械电子工程）机电控制技术试题及答案

（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.传递动力B.改变运动形式C.提高系统精度D.存储能量2.以下哪种传感器不属于位置传感器？（）A.光栅尺B.电感式接近开关C.热电偶D.磁电式编码器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.驱动器的性能C.负载的大小D.控制系统的算法4.直流伺服电机的调速方法不包括（）。A.改变电枢电压B.改变励磁磁通C.改变电枢电阻D.改变电机极对数5.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.DSP6.PID控制器中，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7.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8.以下哪种通信方式不属于串行通信？（）A.RS-232B.RS-485C.CAN总线D.USB9.工业机器人的手部通常采用（）驱动方式。A.电动B.气动C.液压D.以上都有10.以下哪种传感器可用于检测物体的颜色？（）A.光电传感器B.光纤传感器C.颜色传感器D.超声波传感器11.交流异步电机的调速方法中，效率最高的是（）。A.调压调速B.调频调速C.电磁转差离合器调速D.串级调速12.以下哪种控制器适用于复杂的逻辑控制？（）A.单片机B.PLCC.工控机D.智能仪表13.机电一体化系统中，接口的作用不包括（）。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14.以下哪种传感器可用于检测物体的厚度？（）A.激光位移传感器B.电容式传感器C.超声波传感器D.以上都可以15.步进电机的转速与（）有关。A.脉冲频率B.脉冲个数C.电机的相数D.电机的步距角16.直流伺服电机的电枢电流与（）成正比。A.电磁转矩B.转速C.电枢电压D.励磁磁通17.以下哪种控制器可实现多轴运动控制？（）A.单片机B.PLCC.运动控制器D.智能仪表18.机电一体化系统设计中，优化设计的目的是（）。A.提高系统的性能B.降低系统的成本C.缩短系统的开发周期D.以上都是19.以下哪种通信协议适用于工业自动化领域？（）A.TCP/IPB.UDPC.ModbusD.HTTP20.工业机器人的关节通常采用（）传动方式。A.齿轮传动B.链传动C.带传动D.谐波齿轮传动第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。请将答案填写在横线上。1.机电一体化系统的核心是______。2.传感器的静态特性指标包括______、______、______等。3.步进电机的驱动方式主要有______、______、______等。4.直流伺服电机的调速方法有______、______、______。5.工业机器人的编程方式主要有______、______、______等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述机电一体化系统的组成部分。2.简述传感器的分类方法。3.简述PID控制器的工作原理。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。分析以下问题。某机电一体化系统采用直流伺服电机驱动，已知电机的额定功率为1kW，额定转速为1500r/min，额定转矩为6.37N·m。系统要求电机能够在0～3000r/min范围内调速，且调速精度为±0.1%。请分析该系统应采用何种调速方法，并说明理由。（四）设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。根据以下要求设计一个机电一体化系统。设计一个基于PLC控制的自动送料系统，要求能够实现物料的自动输送、定位和夹紧。系统包括一台三相异步电机驱动的输送带、一个光电传感器用于检测物料的有无、一个接近开关用于检测物料的位置、一个气缸用于夹紧物料。请画出系统的电气控制原理图，并说明PLC的I/O分配。材料：三相异步电机采用接触器控制启停，光电传感器输出信号为开关量，接近开关输出信号为开关量，气缸采用电磁阀控制。（五）综合题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。结合所学知识，综合分析以下问题。某机电一体化产品在市场上出现了质量问题，经检测发现是由于控制系统的稳定性不足导致的。请分析可能导致控制系统稳定性不足的原因，并提出相应的解决措施。材料：该产品采用了PID控制器，系统存在超调量较大、调节时间较长等问题。答案：1.D2.C3.A4.D5.C6.A7.C8.D9.D10.C11.B12.B13.D14.D15.