2025年大学大二（机电一体化技术）设备集成调试综合测试题及答案

2025年大学大二（机电一体化技术）设备集成调试综合测试题及答案

（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.光电编码器B.光栅尺C.热电偶D.磁电式传感器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.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.增加系统的功能5.工业机器人的手部通常由（）组成。A.手指和手腕B.手指和手臂C.手腕和手臂D.手指、手腕和手臂6.以下哪种控制算法不属于智能控制算法？（）A.模糊控制B.神经网络控制C.PID控制D.遗传算法7.机电一体化系统中，接口的作用不包括（）。A.实现信号转换B.提高系统的可靠性C.增强系统的抗干扰能力D.增加系统的功能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.直流伺服电机的调速方法不包括（）。A.改变电枢电压B.改变电枢电阻C.改变励磁磁通D.改变负载大小10.机电一体化系统设计中，总体方案设计的步骤不包括（）。A.确定系统的功能要求B.选择系统的技术方案C.进行系统的详细设计D.对方案进行评价和优化11.以下哪种执行元件不属于液压执行元件？（）A.液压缸B.液压马达C.液压泵D.液压阀12.机电一体化系统中，计算机控制系统的核心是（）。A.控制器B.传感器C.执行元件D.接口电路13.步进电机的转速与（）有关。A.脉冲频率B.脉冲个数C.步距角D.负载大小14.机电一体化系统设计中，机械结构设计的原则不包括（）。A.满足功能要求B.具有良好的动态性能C.结构简单、紧凑D.增加系统的重量15.以下哪种传感器属于温度传感器？（）A.热敏电阻B.应变片C.霍尔元件D.超声波传感器16.工业机器人的关节通常采用（）传动。A.齿轮B.链条C.皮带D.谐波齿轮17.机电一体化系统中，通信接口的作用不包括（）。A.实现数据传输B.提高系统的可靠性C.增强系统的抗干扰能力D.增加系统的功能18.传感器的动态特性指标不包括（）。A.响应特性B.固有频率C.阻尼比D.线性度19.交流伺服电机的调速方法不包括（）。A.变频调速B.变极调速C.改变转差率调速D.改变负载大小20.机电一体化系统设计中，控制系统设计的步骤不包括（）。A.确定控制方案B.选择控制器C.进行系统的详细设计D.对系统进行调试和优化第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述机电一体化系统的组成部分及其作用。22.（10分）说明传感器的分类方法，并举例说明几种常见传感器的工作原理。23.（10分）分析步进电机的工作原理，并说明其在机电一体化系统中的应用。24.（15分）阅读以下材料：在某机电一体化设备中，需要对电机的转速进行精确控制。已知该电机为直流伺服电机，其额定转速为3000r/min，调速范围为1:10。现采用PID控制算法对电机转速进行控制。在调试过程中，发现电机转速波动较大，超调量也较大。问题：请分析出现上述问题的原因，并提出改进措施。25.（15分）阅读以下材料：某工业机器人在进行焊接作业时，出现焊接质量不稳定的情况。经过检查，发现机器人的手部姿态控制不准确，导致焊接位置偏差较大。已知该机器人的手部由三个自由度组成，分别为旋转、俯仰和伸缩。问题：请分析机器人手部姿态控制不准确的原因，并提出改进措施。答案：1.D2.C3.A4.C5.A6.C7.D8.C9.D10.C11.D12.A13.A14.D15.A16.D17.D18.D19.D20.C21.机电一体化系统主要由机械本体、动力系统、传感检测系统、执行部件、信息处理及控制系统等部分组成。机械本体是系统的基础支撑结构；动力系统提供能量；传感检测系统获取信息；执行部件实现各种动作；信息处理及控制系统对各部分进行协调控制，使系统按预定要求工作。22.传感器分类方法多样，按测量原理可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器等；按被测量可分为位移传感器、速度传感器、温度传感器等。常见传感器如光电编码器，利用光电效应将角位移转换为电信号；热电偶利用热电效应将温度变化转换为电动势变化来测量温度。23.步进电机工作原理是当定子绕组按顺序通电时，转子就跟着一步步转动。在机电一体化系统中常用于精确定位控制，如数控机床的工作台移动定位、自动化装配线上零部件的输送定位等，能实现精确的角度或直线位移控制。24.原因可能是PID参数设置不合理，比例系数过大导致超调量过大，积分时间常数不合适使转速波动。改进措施：重新调整PID参数，通过实验确定合适的比例、积分、微分系数，使系统达到