2025年中职工程机械控制技术（机械操作控制）试题及答案.doc

2025年中职工程机械控制技术（机械操作控制）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：本大题共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. 工程机械控制系统中，能够对输入信号进行放大和变换的环节是
A. 传感器
B. 放大器
C. 控制器
D. 执行器

2. 以下哪种传感器常用于测量工程机械的位移
A. 应变片
B. 热电偶
C. 光栅尺
D. 霍尔元件

3. 比例控制的特点是
A. 输出与输入成比例关系
B. 有积分作用
C. 有微分作用
D. 控制精度高

4. 工程机械中常用的电气控制系统电压等级是
A. 12V
B. 24V
C. 36V
D. 48V

5. 能实现逻辑运算的控制单元是
A. 单片机
B. PLC
C. 工控机
D. 传感器

6. 液压系统中，控制油液压力的元件是
A. 油泵
B. 溢流阀
C.电磁阀
D. 液压缸

7. 以下属于开环控制系统特点的是
A. 控制精度高
B. 结构简单
C. 能自动补偿干扰
D. 稳定性好

8. 工程机械中用于检测发动机转速的传感器是
A. 温度传感器
B. 转速传感器
C. 压力传感器
D. 流量传感器

9. 闭环控制系统中反馈环节的作用是
A. 检测输入信号
B. 检测输出信号并反馈给输入端
C. 放大输入信号
D. 执行控制动作

10. 气动控制系统中，将压缩空气的压力能转换为机械能的元件是
A. 气缸
B. 气阀
C. 空气压缩机
D. 过滤器

11. 用于控制工程机械行走速度的是
A. 速度控制器
B. 方向控制器
C. 位置控制器
D. 压力控制器

12. 以下哪种控制算法常用于消除系统稳态误差
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 微分控制
D. 比例积分控制

13. 工程机械电气控制系统中，起到过载保护作用的是
A. 熔断器
B. 热继电器
C. 接触器
D. 继电器

14. 能实现多轴联动控制的是
A. 简单继电器控制
B. PLC控制
C. 单片机控制
D. 工控机控制

15. 液压系统中，控制油液流量的元件是
A. 节流阀
B. 换向阀
C. 调速阀
D. 顺序阀

16. 工程机械控制系统中，用于显示工作参数的部件是
A. 传感器
B. 控制器
C. 显示器
D. 执行器

17. 以下哪种通信方式常用于工程机械的远程监控
A. RS232
B. RS485
C. CAN总线
D. 以太网

18. 用于控制工程机械工作装置动作顺序的是
A. 时间继电器
B. 中间继电器
C. 热继电器
D. 速度继电器

19. 工程机械中，能将机械能转换为电能的装置是
A. 发电机
B. 电动机
C. 蓄电池
D. 电容

20. 以下属于数字量传感器的是
A. 温度传感器
B. 压力传感器
C. 光电传感器
D. 应变片传感器

第II卷（非选择题，共6分）

（一）填空题（共10分，每空1分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。

1. 工程机械控制系统主要由______、______、______和______组成。

2. 传感器的主要性能指标有______、______、______、______等。

3. 液压传动系统由______、______、______、______和______五部分组成。

4. 常用的控制算法有______、______、______。

5. 电气控制系统中常用的保护环节有______、______、______、______等。

（二）简答题（共15分，每题5分）
答题要求：简要回答问题，答案要准确、清晰。

1. 简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。

2. 说明比例积分微分控制（PID控制）的原理及各参数的作用。

3. 在工程机械中，如何选择合适的传感器？

（三）分析题（共15分，每题5分）
答题要求：根据题目所给情况进行分析，并给出合理的结论和建议。

1. 某工程机械液压系统出现压力不稳定现象，请分析可能的原因及解决方法。

2. 一台工程机械的电气控制系统突然无法正常工作，指示灯不亮，电机不转，请分析故障可能出在哪里？

3. 若工程机械的控制系统采用了模糊控制算法，分析其优势和适用场景。

（四）材料分析题（共20分，每题10分）
答题要求：阅读材料，回答问题，结合所学知识进行分析和阐述。

材料：在某大型工程机械的自动化改造项目中，需要对其工作装置的动作进行精确控制。该工作装置由多个液压缸驱动，要求能够实现快速、平稳的动作，并且能够根据不同的工作任务调整动作的力度和速度。项目团队采用了先进的PLC控制系统，并结合传感器和执行器实现了闭环控制。

1. 请分析该项目中采用PLC控制系统的优点。

2. 说明在该项目中如何通过传感器实现对工作装置动作的精确反馈控制。

（五）设计题（共20分）
答题要求：根据题目要求进行系统设计，包括原理说明、元件选择等。

设计一个简单的工程机械行走速度控制系统，要求能够根据操作人员设定速度自动调节发动机油门开度，实现稳定的行走速度控制。请说明系统的工作原理，并列出所需的主要元件。

答案：
第I卷选择题答案：1.B 2.C 3.A 4.B 5.B 6.B 7.B 8.B 9.B 10.A 11.A 12.B 13.B 14.D 15.A 16.C 17.D 18.A 19.A 20.C
第II卷答案：
（一）填空题答案：1.传感器、控制器、执行器、反馈环节 2.精度、灵敏度、线性度、迟滞 3.动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质 4.比例控制、积分控制、微分控制 5.过载保护、短路保护、欠压保护、失压保护
（二）简答题答案：1.开环控制系统没有反馈环节，结构简单但控制精度低，不能自动补偿干扰；闭环控制系统有反馈环节，能根据输出信号调整输入，控制精度高，稳定性好，但结构复杂。2.PID控制原理是比例控制输出与输入成比例，积分控制消除稳态误差，微分控制抑制误差变化。比例系数影响控制作用强弱，积分时间常数影响积分作用，微分时间常数影响微分作用。3.根据测量对象选择，考虑精度、量程、响应特性、工作环境等，如测位移选光栅尺等，测压力选压力传感器等。
（三）分析题答案：1.原因可能有溢流阀故障、油泵磨损、管道泄漏等。解决方法是检查溢流阀、更换油泵、修复管道等。2.故障可能在电源、熔断器、接触器、控制线路等。检查电源是否有电，熔断器是否熔断，接触器是否吸合，控制线路是否断路等。3.优势是能处理复杂非线性系统，适用场景是难以建立精确数学模型的工程机械控制。
（四）材料分析题答案：1.PLC优点有编程灵活、可靠性高、抗干扰能力强、可扩展性好等。2.用位移传感器测液压缸位移，压力传感器测压力，将信号反馈给PLC与设定值比较，通过控制算法调节执行器动作。
（五）设计题答案：工作原理：速度传感器测行走速度，与设定值比较，控制器根据偏差调节发动机油门开度。元件：速度传感器、控制器（如PLC）、油门执行机构等。