2025年大学机电技术应用（机电系统设计）试题及答案

2025年大学机电技术应用（机电系统设计）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）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。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.改变运动速度C.提高系统精度D.实现能量转换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.磁栅3.机电一体化系统设计中，优化系统性能的关键环节是？A.总体设计B.接口设计C.控制算法设计D.机械结构设计4.步进电机的步距角大小取决于？A.电源电压B.电机相数和转子齿数C.负载大小D.驱动脉冲频率5.直流伺服电机的调速方法不包括？A.改变电枢电压B.改变励磁电流C.改变电机极对数D.改变负载转矩6.以下关于PLC编程语言的说法，错误的是？A.梯形图直观易懂B.语句表适合熟悉电气控制逻辑的人员C.功能块图常用于复杂控制系统D.顺序功能图不能用于流程控制7.机电一体化系统中，常用的通信接口不包括？A.RS232B.USBC.CAND.HDMI8.机械系统设计时，为提高系统刚度可采取的措施是？A.使用轻质材料B.增加构件数量C.优化结构形状D.减小构件尺寸9.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.DSP10.传感器的静态特性指标不包括？A.精度B.重复性C.响应时间D.线性度11.机电一体化系统中，液压传动的优点不包括？A.传动平稳B.功率密度大C.易于实现过载保护D.无污染12.以下关于工业机器人关节的说法，正确的是？A.转动关节只能实现360度旋转B.移动关节只能直线移动C.关节的运动精度对机器人工作精度影响不大D.关节的驱动方式有多种13.机电一体化系统设计中，可靠性设计的核心是？A.提高系统的平均无故障工作时间B.降低系统成本C.增加系统功能D.简化系统结构14.以下哪种执行元件不属于气动执行元件？A.气缸B.气马达C.电动推杆D.气动吸盘15.控制系统中，开环控制的特点是？A.控制精度高B.抗干扰能力强C.结构简单D.能自动补偿误差16.机电一体化系统中，滚珠丝杠副的作用不包括？A.传递动力B.实现直线运动C.自锁D.提高传动效率17.以下关于传感器信号调理电路的说法，错误的是？A.能将传感器输出信号转换为适合后续处理的信号B.可以提高信号的抗干扰能力C.不能改变信号的量程D.可对信号进行放大、滤波等处理18.机电一体化系统设计中，热设计的目的是？A.提高系统温度B.降低系统温度C.使系统温度均匀D.以上都不对19.以下哪种电机适合用于高精度位置控制？A.步进电机B.直流电机C.交流异步电机D.开关磁阻电机20.机电一体化系统中，软件设计的主要任务不包括？A.实现系统功能B.提高系统可靠性C.优化系统性能D.设计机械结构第II卷（非选择题共60分）21.（共10分）简述机电一体化系统的组成部分及其相互关系。22.（共10分）说明传感器在机电一体化系统中的作用，并举例说明几种常见传感器及其应用场景。23.（共10分）分析PLC控制系统的工作原理，并说明其在机电一体化系统中的优势。24.（共15分）材料：某机电一体化设备需要实现物料的自动搬运和定位。要求设计一个基于PLC控制的系统，能够根据传感器反馈信号控制电机驱动的传送带和机械手动作。问题：请简述该系统的设计思路，包括硬件选型和软件编程要点。25.（共15分）材料：在一个机电一体化系统中，机械结构部分出现了振动问题，影响了系统的工作精度和稳定性。问题：请分析可能导致振动的原因，并提出相应的解决措施。答案：1.D2.C3.C4.B5.D6.D7.D8.C9.C10.C11.D12.D13.A14.C15.C16.C17.C18.B19.A20.D21.机电一体化系统由机械本体、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；传感检测系统获取系统运行状态等信息；执行部件完成各种动作；信息处理及控制系统对各部分进行协调控制，它们相互关联、相互作用，共同实现系统的特定功能。22.传感器在机电一体化系统中用于感知外界环境和系统内部状态信息。如光栅尺用于精确测量位移，常用于数控机床的工作台定位；电感式接近开关可检测金属物体的接近，用于自动化生产线上物料的检测和定位等。23.PLC控制系统工作原理：通过输入接口接收外部信号，经内部程序运算处理后，由输出接口输出控制信号。优势：编程简单灵活，可靠性高，抗干扰能力强，可方便地实现逻辑控制、顺序控制等多种控制功能，能适应复杂工业环境。24.设计思路：硬件选型包括PLC、传感器（如光电传感器检测物料位置）、电机及驱动器（用于传送带和机械手）、接触器等控制电器。软件编程要点：编写物料搬运和定位的逻辑程序，根据传感器信号实现电机的启停、正反转控制，以及机械手的抓取和放置动作控制