2025年中职机电设备（机电技术推广）试题及答案.doc

2025年中职机电设备（机电技术推广）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）
本卷共20题，每题2分。每题的选项中，只有一项最符合题目要求，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 机电一体化系统中，机械传动部件的作用不包括（ ）
A. 传递能量 B. 传递运动 C. 传递信息 D. 提高系统稳定性
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. 直流伺服电机的调速方法不包括（ ）
A. 改变电枢电压 B. 改变电枢回路电阻 C. 改变励磁磁通 D. 改变电机极对数
5. 工业机器人的手部通常采用（ ）驱动方式。
A. 液压 B. 气动 C. 电动 D. 以上都有可能
6. 可编程控制器（PLC）的编程语言中，（ ）类似于继电器控制电路图。
A. 梯形图 B. 指令表 C. 功能块图 D. 顺序功能图
7. 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 提高系统的使用寿命 D. 提高系统的可维护性
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. 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. 比例积分微分控制 D. 遗传算法控制
10. 机电一体化系统中，常用的机械结构有（ ）
A. 齿轮传动 B. 带传动 C. 链传动 D. 以上都是
11. 交流异步电机的调速方法中，效率最高的是（ ）
A. 调压调速 B. 调频调速 C. 转子串电阻调速 D. 电磁转差离合器调速
12. 工业机器人的运动学主要研究（ ）
A. 机器人的运动轨迹规划 B. 机器人的动力学特性 C. 机器人的运动速度控制 D. 机器人的运动位置控制
13. 可编程控制器（PLC）的输入/输出模块中，（ ）用于将外部输入信号转换为PLC内部能够处理的信号。
A. 输入模块 B. 输出模块 C. 扩展模块 D. 通信模块
14. 机电一体化系统设计中，优化设计的目的是（ ）
A. 提高系统的性能 B. 降低系统的成本 C. 提高系统的可靠性 D. 以上都是
15. 传感器的动态特性指标不包括（ ）
A. 上升时间 B. 响应时间 C. 超调量 D. 线性度
16. 以下哪种电机不属于控制电机（ ）
A. 直流伺服电机 B. 交流伺服电机 C. 步进电机 D. 异步电动机
17. 工业机器人的动力学主要研究（ ）
A. 机器人的运动轨迹规划 B. 机器人的运动速度控制 C. 机器人的运动位置控制 D. 机器人在运动过程中的受力情况
18. 可编程控制器（PLC）的编程语言中，（ ）适合描述复杂的逻辑关系。
A. 梯形图 B. 指令表 C. 功能块图 D. 顺序功能图
19. 机电一体化系统中，常用的传感器有（ ）
A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 流量传感器 D. 以上都是
20. 交流异步电机的调速方法中，调速范围最宽的是（ ）
A. 调压调速 B. 调频调速 C. 转子串电阻调速 D. 电磁转差离合器调速

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）分析工业机器人的编程方式及各自的特点。

24. （15分）材料：某工厂的自动化生产线中，需要对生产线上的产品进行计数和位置检测。现有一台可编程控制器（PLC），以及光电传感器、接近开关等传感器。请设计一个基于PLC的控制系统，实现对产品的计数和位置检测功能。要求：简述系统的工作原理，画出PLC的外部接线图，并写出实现计数和位置检测功能的梯形图程序。

25. （15分）材料：某机电一体化设备在运行过程中出现了故障，表现为电机转速不稳定。经过检查，发现是控制系统中的PID控制器参数设置不合理。已知该系统的传递函数为G(s)=10/(s(0.1s + 1))，要求：分析PID控制器的作用，通过Ziegler-Nichols经验公式计算出合适的PID控制器参数，并说明调整参数后对系统性能的影响。

答案：
1. C
2. C
3. A
4. D
5. D
6. A
7. C
8. C
9. C
10. D
11. B
12. D
13. A
14. D
15. D
16. D
17. D
18. C
19. D
20. B

21. 机电一体化系统主要由机械本体、动力系统、执行机构、传感检测系统、控制系统及接口等部分组成。机械本体是系统的支撑基础；动力系统提供能量；执行机构实现各种动作；传感检测系统获取信息；控制系统进行运算和决策；接口则实现各部分之间的连接与通信。

22. 传感器可按测量原理、被测量、输出信号、用途等分类。如按测量原理分，有电阻式、电容式、电感式等。电阻应变片利用应变引起电阻变化测力；电容式传感器通过电容变化测位移；电感式传感器利用电磁感应原理测位置。

23. 工业机器人编程方式有示教编程和离线编程。示教编程直观，通过手动操作机器人记录动作轨迹和参数，但效率低、精度受影响。离线编程可在计算机上模拟编程，效率高、可优化路径，不受机器人工作状态限制，便于复杂任务规划。

24. 工作原理：光电传感器检测产品通过时产生脉冲信号给PLC计数；接近开关检测产品位置信号给PLC。接线图：光电传感器、接近开关分别接入PLC输入端口。梯形图程序：用计数器指令对光电传感器脉冲计数，用输入点状态判断产品位置。

25. PID控制器作用是根据偏差调整输出，使系统快速稳定。传递函数知为二阶系统。Ziegler-Nichols经验公式计算参数。调整后可使电机转速稳定，超调量减小，调节时间缩短，提高系统性能。