2025年高职机电一体化（设备联动控制）试题及答案

2025年高职机电一体化（设备联动控制）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30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题只有一个选项符合题意，请将正确选项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.传递动力B.改变运动形式C.提高系统稳定性D.存储能量2.以下哪种传感器常用于检测物体的位置？（）A.温度传感器B.压力传感器C.位移传感器D.速度传感器3.机电一体化系统中，控制器的核心是（）A.微处理器B.存储器C.输入接口D.输出接口4.步进电机的步距角精度主要取决于（）A.电机的制造精度B.控制系统的精度C.负载的大小D.电源的稳定性5.闭环控制系统与开环控制系统相比，主要优点是（）A.结构简单B.成本低C.控制精度高D.响应速度快6.在机电一体化设备联动控制中，实现多轴同步运动的关键技术是（）A.传感器技术B.通信技术C.运动控制技术D.机械结构设计第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（每题4分，共20分）答题要求：请在每题的横线上填上正确答案。1.机电一体化系统是机械技术、______、______、自动控制技术、传感器技术、接口技术和软件技术等多学科技术相互融合的产物。2.常见的工业机器人编程语言有______、______等。3.伺服系统主要由______、______和______组成。4.传感器的静态特性指标包括______、______、______等。5.机电一体化设备联动控制中，常用的通信协议有______、______等。三、简答题（每题10分，共30分）答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言简洁。1.简述机电一体化系统的组成及各部分的作用。2.说明步进电机的工作原理。3.分析闭环控制系统的工作过程及优点。四、综合分析题（20分）材料：某机电一体化设备包含三个运动轴，分别为X轴、Y轴和Z轴，要求实现三轴联动控制，完成一个复杂的加工任务。已知X轴由步进电机驱动，Y轴由直流伺服电机驱动，Z轴由交流伺服电机驱动。控制系统采用PLC作为控制器，通过传感器实时检测各轴的位置和速度信息。答题要求：根据上述材料，回答以下问题，每题10分。1.请简述实现三轴联动控制的基本思路和步骤。2.分析在联动控制过程中，如何确保各轴之间的同步性和协调性。五、设计题（20分）材料：设计一个简单的机电一体化控制系统，用于控制一台自动送料机。送料机由输送带和料斗组成，要求能够根据设定的速度自动输送物料，并且在物料到达指定位置时能够自动停止。控制系统可采用PLC作为控制器，传感器用于检测物料位置，电机用于驱动输送带。答题要求：请画出控制系统的原理图，并简要说明各部分的功能和工作过程。答案：一、1.D2.C3.A4.A5.C6.C二、1.电子技术、信息技术2.示教编程语言、文本编程语言3.控制器、功率放大器、执行元件4.线性度、灵敏度、迟滞5.RS-232、CAN三、1.机电一体化系统由机械本体、动力系统、执行机构、传感检测系统、控制系统及接口等部分组成。机械本体是系统的支撑基础；动力系统提供动力；执行机构实现各种运动；传感检测系统获取信息；控制系统进行控制决策；接口用于各部分连接与信息交互。2.步进电机的工作原理是：当步进驱动器接收到脉冲信号时，驱动步进电机的转子转动一个固定的角度（步距角）。通过控制脉冲的数量、频率及相序，可精确控制步进电机的转速、转向及位移量。3.闭环控制系统的工作过程是：控制器根据给定值与反馈值的偏差进行控制，使被控量趋近于给定值。优点是控制精度高，能自动补偿扰动影响，可实现高精度的运动控制和过程控制。四、1.基本思路：以PLC为核心，通过程序协调控制各轴电机。步骤：首先确定各轴运动参数，然后编写PLC程序，根据传感器反馈信息实时调整电机运动，实现三轴按预定轨迹联动。2.可通过设置相同的运动速度指令、采用同步控制算法、利用主从控制方式等确保同步性和协调性。如主轴带动从轴同步运动，实时监测各轴位置偏差并及时调整。五、原理图：PLC输出控制信号给电机驱动器，电机驱动器驱动输送带电机。传感器检测物料位置信号反馈给PLC。当物料到达指定位置