2025年高职（机械电子工程）机电控制试题及答案

2025年高职（机械电子工程）机电控制试题及答案

（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.机电控制系统中，反馈环节的主要作用是A.对输入信号进行处理B.将输出信号送回输入端与输入信号比较C.产生控制信号D.放大输入信号2.以下哪种传感器不属于位置传感器A.光电编码器B.超声波传感器C.磁电式传感器D.光栅尺3.直流电动机调速方法中，能实现无级调速的是A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.串级调速4.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.负载大小D.控制方式5.交流伺服电动机的调速方法通常采用A.改变极对数调速B.改变转差率调速C.变频调速D.调压调速6.机电一体化系统中，机械传动部件的作用不包括A.传递动力B.改变运动形式C.提高系统精度D.存储能量7.可编程控制器（PLC）的编程语言中，哪种语言直观易懂、形象生动A.梯形图B.指令表C.功能块图D.结构化文本8.以下不属于PLC输入模块类型的是A.直流输入模块B.交流输入模块C.晶体管输出模块D.交直流输入模块9.机电控制系统的稳定性是指系统在受到外界干扰后A.能迅速恢复到原来状态B.能保持原有平衡状态或恢复到平衡状态C.输出信号能无限增大D.输出信号保持不变10.PID控制器中，积分环节的作用是A.加快系统响应速度B.消除系统稳态误差C.改善系统动态性能D.抑制系统噪声11.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12.三相异步电动机的旋转磁场转速与下列哪个因素有关A.电源电压B.电机极对数C.负载大小D.电机功率13.以下哪种控制算法适用于具有较大惯性和滞后的系统A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.模糊控制14.机电一体化产品设计中，强调的设计思想是A.机械与电子分离设计B.以机械设计为主C.以电子设计为主D.机电一体化综合设计15.工业机器人的手部通常采用哪种驱动方式A.液压驱动B.气压驱动C.电动驱动D.以上都有16.以下哪种电机常用于数控机床的进给驱动A.直流伺服电动机B.步进电动机C.交流伺服电动机D.三相异步电动机17.机电控制系统中，干扰的来源不包括A.电源干扰B.信号传输干扰C.设备自身发热D.空间电磁干扰18.可编程控制器中，定时器的定时时间与下列哪个因素有关A.输入信号频率B.程序执行速度C.定时器设定值和时钟脉冲频率D.输出信号类型19.机电一体化系统的核心技术是A.机械技术B.电子技术C.计算机控制技术D.传感器技术20.以下哪种调速方法适用于直流电动机恒转矩调速A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.弱磁调速第II卷（非选择题共60分）一、填空题（每空1分，共10分）1.机电一体化系统由机械本体、动力与驱动部分、执行机构、________、________和接口等要素组成。2.传感器的输出信号一般需要进行________、________等处理后才能被后续电路使用。3.直流电动机的调速方法有改变电枢回路电阻调速、________、________。4.可编程控制器的编程语言主要有梯形图、________、________、结构化文本等。5.工业机器人一般由操作机、________、________、控制系统等部分组成。二、简答题（每题5分，共20分）1.简述机电控制系统的组成及各部分的作用。2.说明传感器的分类方法有哪些。3.交流伺服电动机与直流伺服电动机相比，有哪些优缺点？4.简述可编程控制器的工作原理。三、分析题（10分）某机电控制系统采用PID控制器，当系统受到阶跃输入信号后，输出响应曲线出现较大超调量且长时间不能稳定。请分析可能的原因，并提出改进措施。四、综合应用题（15分）材料：某自动化生产线需要对产品进行计数和位置检测。已知产品通过输送带匀速移动，速度为v=0.5m/s。要求设计一个机电控制系统，实现对产品的准确计数和位置检测。问题：1.请选择合适的传感器来实现产品计数和位置检测，并说明理由。（5分）2.设计一个简单的控制电路，能够根据传感器信号实现产品计数和位置显示。（5分）3.若要提高计数精度，可采取哪些措施？（5分）五、设计题（5分）设计一个基于PLC的电机正反转控制系统，要求：按下正转按钮，电机正转；按下反转按钮，电机反转；按下停止按钮，电机停止。画出梯形图。答案：第I卷答案：1.B2.B3.C4.A5.C6.D7.A8.C9.B10.B11.C12.B13.D14.D15.D16.C17.C18.C19.C20.A第II卷答案：一、1.检测与传感部分、控制及信息处理单元2.放大、滤波3.改变励磁磁通调速、改变电枢电压调速4.指令表、功能块图5.驱动系统、末端执行器二、1.机电控制系统由机械本体、动力与驱动部分、执行机构、检测与传感部分控制及信息处理单元和接口等组成。机械本体支撑和安装其他部件；动力与驱动部分提供动力；执行机构完成具体工作；检测与传感部分获取信息；控制及信息处理单元处理信息并发出控制指令；接口实现各部分连接与通信。2.按工作原理分，有物理型、化学型、生物型；按被测量性质分，有位移、速度、温度等传感器；按输出信号类型分，有模拟量、数字量传感器；按测量方式分，有直接测量、间接测量传感器等。3.交流伺服电动机优点：结构简单、运行可靠、维护方便、价格低、无电刷和换向器；缺点：低速性能不如直流伺服电动机。直流伺服电动机优点：调速范围宽、调速性能好；缺点：结构复杂、维护困难、有换向火花。4.PLC采用循环扫描工作方式，包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。输入采样阶段读取输入信号状态存入输入映像寄存器；程序执行阶段按程序逻辑运算处理；输出刷新阶段将输出映像寄存器内容传送给输出端子。三、可能原因：比例系数过大，积分时间常数过小。改进措施：减小比例系数，增大积分时间常数，适当调整微分时间常数（若有）。四、1.产品计数可用光电传感器，产品经过遮挡光线产生脉冲信号用于计数；位置检测可用光栅尺，能精确测量产品位置。2.光电传感器信号经放大整形后接入计数器计数，光栅尺信号经处理后送显示器显示位置。3.提高传感器安装精度，采用高速高精度计数器，对信号进