2025年大学（机械电子工程）机电系统设计基础综合测试卷及评分标准.doc

2025年大学（机械电子工程）机电系统设计基础综合测试卷及评分标准

（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：本大题共10小题，每小题3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括号内。

x1. 机电一体化系统中，以下哪个不属于机械本体的组成部分？（ ）
A. 机身 B. 导轨 C. 传感器 D. 工作台

x2. 下列关于机电系统中传动机构的说法，错误的是（ ）
A. 能实现运动和动力的传递 B. 可改变运动形式 C. 不能提高系统的稳定性 D. 会影响系统的动态性能

x3. 机电一体化系统设计中，考虑系统的可靠性时，以下做法正确的是（ ）
A. 增加元件数量提高可靠性 B. 选用高可靠性的元件 C. 不考虑冗余设计 D. 降低系统的复杂程度

x4. 以下哪种控制算法不属于机电系统常用的控制算法？（ ）
A. 比例控制 B. 模糊控制 C. 量子控制 D. 积分控制

x5. 机电系统的接口不包括以下哪种？（ ）
A. 人机接口 B. 机电接口 C. 通信接口 D. 电源接口

x6. 对于机电一体化系统的总体设计，首要考虑的因素是（ ）
A. 功能要求 B. 外观设计 C. 成本 D. 维护性

x7. 机电系统中，检测环节的作用是（ ）
A. 获取系统运行状态信息 B. 执行控制指令 C. 提供动力 D. 实现机械运动

x8. 以下关于机电一体化系统中微处理器的说法，正确的是（ ）
A. 主要用于机械运动控制 B. 不具备数据处理能力 C. 是系统的核心控制部件 D. 只负责简单的逻辑运算

x9. 机电系统设计时，关于系统的精度要求，以下理解错误的是（ ）
A. 精度越高越好 B. 要综合考虑成本等因素确定合适精度 C. 与系统的功能需求相关 D. 过高精度可能导致成本增加

x10. 在机电一体化系统中，能量转换环节是将（ ）
A. 机械能转换为电能 B. 电能转换为机械能 C. 一种能量形式转换为另一种能量形式 D. 不进行能量转换

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空3分。请将正确答案填在横线上。

x11. 机电一体化系统的五大组成要素是机械本体、动力与驱动部分、执行机构、______和______。

x12. 机电系统中常用的传感器类型有______传感器、______传感器、温度传感器等。

x13. 机电一体化系统设计的基本原则包括______原则、______原则、可靠性原则等。

x14. 机电系统的控制方式主要有______控制、______控制、智能控制等。

x15. 机电一体化系统中，机械传动部件的主要功能是______和______。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。

x16. 简述机电一体化系统中机械本体设计的要点。

x17. 说明机电系统中动力与驱动部分的作用及常见类型。

x18. 简述检测环节在机电一体化系统中的重要性。

x19. 机电一体化系统设计中，如何考虑系统的安全性？

四、分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：某机电一体化设备在运行过程中出现了运动精度下降的问题。经过检查发现，机械传动部件存在磨损，传感器的信号传输也不稳定。

x20. 请分析机械传动部件磨损对设备运动精度下降的影响。（7分）

x21. 针对传感器信号传输不稳定的问题，提出可能的解决措施。（8分）

五、设计题（共20分）

答题要求：设计一个简单的机电一体化系统，用于自动控制窗帘的开合。要求说明系统的组成部分、工作原理及控制方式。

x22. 请描述该机电一体化窗帘控制系统的组成部分。（5分）

x23. 阐述该系统的工作原理。（10分）

x24. 说明该系统采用的控制方式及理由。（5分）

答案：
x1. C
x2. C
x3. B
x4. C
x5. D
x6. A
x7. A
x8. C
x9. A
x10. C
x11. 检测与传感器、控制及信息处理单元
x12. 位移、速度
x13. 机电互补、功能替代
x14. 开环、闭环
x15. 传递动力、运动
x16. 要点包括满足功能要求，具有良好的刚度及精度保持性，便于安装调试与维护，造型美观等。
x17作用是为系统提供动力并驱动执行机构运动。常见类型有电动、液压、气动等。
x18. 检测环节能实时获取系统运行状态信息，为控制提供依据，保证系统按要求运行，对提高系统性能和可靠性至关重要。
x19. 要设置安全防护装置，采用安全可靠的设计，进行故障诊断与预警，确保操作人员和设备安全。
x20. 机械传动部件磨损会导致传动间隙增大、传动精度降低，从而使设备运动时产生偏差，影响运动精度。
x21. 检查传感器线路是否接触不良，更换损坏的传感器部件，对传感器进行校准，采用屏蔽措施减少干扰。
x22. 组成部分有电机、传动装置、传感器、控制器、窗帘轨道及窗帘。
x23. 工作原理：传感器检测光线或时间等信号，将信号传至控制器，控制器根据信号控制电机正反转，通过传动装置带动窗帘开合。
x24. 可采用闭环控制方式。理由是能根据窗帘实际位置与设定位置的偏差进行精确调整，提高控制精度和稳定性，保证窗帘开合准确。