機械工程自動化專業(yè)知識難點解析姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機械工程自動化中，以下哪項不屬于自動化系統(tǒng)的基本組成？

A.控制器

B.執(zhí)行器

C.傳感器

D.電源

2.下列哪個不是PLC（可編程邏輯控制器）的特點？

A.高可靠性

B.易于編程

C.高成本

D.體積小

3.下列哪個不是常見的伺服系統(tǒng)？

A.交流伺服系統(tǒng)

B.直流伺服系統(tǒng)

C.液壓伺服系統(tǒng)

D.電動伺服系統(tǒng)

4.在機械工程自動化中，PID控制器的作用是什么？

A.實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定

B.實現(xiàn)系統(tǒng)精確控制

C.實現(xiàn)系統(tǒng)快速響應

D.以上都是

5.以下哪個不是機械工程自動化中的傳感器？

A.溫度傳感器

B.位移傳感器

C.速度傳感器

D.壓力傳感器

6.下列哪個不是機械工程自動化中的執(zhí)行器？

A.電機

B.氣缸

C.電磁閥

D.傳感器

7.以下哪個不是機械工程自動化中的控制策略？

A.PID控制

B.模糊控制

C.專家控制

D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

8.在機械工程自動化中，以下哪個不是常見的控制系統(tǒng)？

A.開環(huán)控制系統(tǒng)

B.閉環(huán)控制系統(tǒng)

C.混合控制系統(tǒng)

D.離散控制系統(tǒng)

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：自動化系統(tǒng)的基本組成通常包括控制器、執(zhí)行器和傳感器，它們共同構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)。電源雖然是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，但不屬于自動化系統(tǒng)的基本組成。

2.答案：C

解題思路：PLC以其高可靠性、易于編程和體積小等特點著稱，而高成本并不是其特點之一。

3.答案：D

解題思路：伺服系統(tǒng)通常分為交流伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)和液壓伺服系統(tǒng)，電動伺服系統(tǒng)并不是一個常見的分類。

4.答案：D

解題思路：PID控制器通過比例、積分和微分三個參數(shù)調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、精確控制和快速響應。

5.答案：D

解題思路：溫度傳感器、位移傳感器和速度傳感器都是機械工程自動化中常見的傳感器，而壓力傳感器也是其中之一。

6.答案：D

解題思路：執(zhí)行器如電機、氣缸和電磁閥用于將控制信號轉(zhuǎn)換為機械動作，而傳感器則是用于檢測系統(tǒng)狀態(tài)的。

7.答案：C

解題思路：PID控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制都是常見的控制策略，而專家控制則不是傳統(tǒng)意義上的控制策略。

8.答案：D

解題思路：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和混合控制系統(tǒng)都是常見的控制系統(tǒng)，而離散控制系統(tǒng)并不是一個常見的分類。二、填空題1.機械工程自動化是指利用計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)等技術(shù)，實現(xiàn)機械設(shè)備的自動控制。

2.PLC是一種可編程邏輯控制器，具有易于編程、可靠性高等特點。

3.伺服系統(tǒng)由伺服電機、驅(qū)動器和反饋裝置組成，可實現(xiàn)機械設(shè)備的精確控制。

4.PID控制器是一種比例積分微分控制器，其控制原理是比例作用、積分作用和微分作用。

5.機械工程自動化中的傳感器主要包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和位移傳感器等。

6.機械工程自動化中的執(zhí)行器主要包括電機、液壓缸、氣動缸和電磁閥等。

7.機械工程自動化中的控制策略主要有開環(huán)控制、閉環(huán)控制、自適應控制和模糊控制等。

8.機械工程自動化中的控制系統(tǒng)主要有集中式控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)等。

答案及解題思路：

1.答案：計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、執(zhí)行器技術(shù)

解題思路：根據(jù)機械工程自動化的定義，結(jié)合其技術(shù)特點，選擇計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)。

2.答案：可編程邏輯控制器、易于編程、可靠性高

解題思路：了解PLC的基本概念和特點，選擇正確的控制器類型和特點。

3.答案：伺服電機、驅(qū)動器、反饋裝置、精確

解題思路：根據(jù)伺服系統(tǒng)的組成和功能，選擇正確的組件和描述。

4.答案：比例積分微分控制器、比例作用、積分作用、微分作用

解題思路：了解PID控制器的定義和控制原理，選擇正確的控制器類型和控制作用。

5.答案：溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器

解題思路：根據(jù)傳感器的分類和常見應用，選擇常見的傳感器類型。

6.答案：電機、液壓缸、氣動缸、電磁閥

解題思路：根據(jù)執(zhí)行器的分類和常見應用，選擇常見的執(zhí)行器類型。

7.答案：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、自適應控制、模糊控制

解題思路：根據(jù)控制策略的分類和應用，選擇常見的控制策略類型。

8.答案：集中式控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)

解題思路：根據(jù)控制系統(tǒng)的分類和特點，選擇常見的控制系統(tǒng)類型。三、判斷題1.機械工程自動化是機械工程與自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。（）

答案：√

解題思路：機械工程自動化是將機械工程的基本原理與自動化技術(shù)相結(jié)合，通過使用自動化設(shè)備和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。這一結(jié)合產(chǎn)物顯著提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2.PLC是一種通用控制器，適用于各種自動化控制系統(tǒng)。（）

答案：√

解題思路：可編程邏輯控制器（PLC）因其可編程性和靈活性，能夠適應不同的自動化控制需求，廣泛應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。

3.伺服系統(tǒng)只能實現(xiàn)機械設(shè)備的精確控制。（）

答案：×

解題思路：伺服系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)機械設(shè)備的精確控制，還能實現(xiàn)速度控制、位置控制等多種功能，是現(xiàn)代工業(yè)控制的重要組成部分。

4.PID控制器是一種線性控制器，適用于各種控制系統(tǒng)。（）

答案：×

解題思路：PID控制器雖然廣泛應用于各種控制系統(tǒng)，但它是一種非線性控制器。PID控制器通過比例、積分和微分作用來調(diào)整控制輸出，以減少系統(tǒng)的誤差。

5.機械工程自動化中的傳感器只能測量物理量。（）

答案：×

解題思路：機械工程自動化中的傳感器不僅可以測量物理量（如溫度、壓力、速度等），還可以測量非物理量（如濕度、化學成分等）。

6.機械工程自動化中的執(zhí)行器只能執(zhí)行動作。（）

答案：×

解題思路：執(zhí)行器不僅執(zhí)行動作，還能將控制信號轉(zhuǎn)換為機械運動或液壓、氣動動作，以驅(qū)動機械設(shè)備或系統(tǒng)。

7.機械工程自動化中的控制策略可以相互替代。（）

答案：×

解題思路：不同的控制策略適用于不同的控制需求和環(huán)境，如PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，它們不能簡單地相互替代。

8.機械工程自動化中的控制系統(tǒng)可以相互替代。（）

答案：×

解題思路：控制系統(tǒng)設(shè)計需要根據(jù)具體的應用場景和需求進行，不同的控制系統(tǒng)在功能、功能和成本上存在差異，因此不能隨意相互替代。

：四、簡答題1.簡述機械工程自動化的基本組成。

機械工程自動化的基本組成包括以下幾個方面：

a.傳感器：用于檢測系統(tǒng)狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)；

b.控制器：根據(jù)傳感器反饋信息，控制執(zhí)行器的動作；

c.執(zhí)行器：按照控制器指令，完成對系統(tǒng)或設(shè)備動作的執(zhí)行；

d.傳動系統(tǒng)：連接控制器和執(zhí)行器，實現(xiàn)能量傳遞和動作轉(zhuǎn)換；

e.機械系統(tǒng)：實現(xiàn)工作任務的執(zhí)行部分；

f.控制策略：指導控制器如何進行決策和控制；

g.通訊系統(tǒng)：實現(xiàn)不同設(shè)備或模塊之間的信息交換和協(xié)調(diào)。

2.簡述PLC的特點。

PLC（可編程邏輯控制器）具有以下特點：

a.穩(wěn)定可靠：具有抗干擾能力強、抗沖擊功能好、壽命長等特點；

b.編程簡單：采用梯形圖、功能塊圖等圖形化編程語言，易于理解和操作；

c.模塊化設(shè)計：便于擴展和維護；

d.實時性高：響應速度快，適用于對實時性要求較高的場合；

e.適用性強：廣泛應用于工業(yè)、交通、電力、化工等多個領(lǐng)域。

3.簡述伺服系統(tǒng)的組成及作用。

伺服系統(tǒng)主要由以下部分組成：

a.伺服驅(qū)動器：根據(jù)控制器指令，輸出控制信號；

b.伺服電機：驅(qū)動機械裝置進行運動；

c.位置反饋傳感器：實時檢測機械裝置的位置信息；

d.控制器：根據(jù)位置反饋信息，調(diào)整伺服電機轉(zhuǎn)速和方向；

e.機械裝置：執(zhí)行特定任務。

伺服系統(tǒng)的作用：

a.實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的運動控制；

b.實現(xiàn)快速響應和動態(tài)跟蹤；

c.適應性強，可用于各種場合。

4.簡述PID控制器的原理及作用。

PID控制器（比例積分微分控制器）是一種經(jīng)典的控制算法，其原理

a.比例環(huán)節(jié)（P）：根據(jù)偏差大小進行比例調(diào)節(jié)；

b.積分環(huán)節(jié)（I）：消除靜態(tài)誤差，提高控制精度；

c.微分環(huán)節(jié)（D）：預測偏差變化趨勢，提高控制速度。

PID控制器的作用：

a.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；

b.減小超調(diào)量；

c.縮短調(diào)節(jié)時間；

d.提高控制精度。

5.簡述機械工程自動化中的傳感器及其作用。

機械工程自動化中的傳感器主要包括以下幾類：

a.溫度傳感器：檢測溫度變化；

b.壓力傳感器：檢測壓力變化；

c.位移傳感器：檢測位移變化；

d.角度傳感器：檢測角度變化；

e.光電傳感器：檢測光線變化。

傳感器的作用：

a.為控制系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)；

b.幫助控制器進行決策；

c.提高系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。

6.簡述機械工程自動化中的執(zhí)行器及其作用。

機械工程自動化中的執(zhí)行器主要包括以下幾類：

a.電機：實現(xiàn)轉(zhuǎn)動或直線運動；

b.電磁閥：控制流體或氣體的流動；

c.伺服驅(qū)動器：控制電機運動；

d.氣缸：實現(xiàn)直線運動。

執(zhí)行器的作用：

a.根據(jù)控制器指令執(zhí)行動作；

b.實現(xiàn)系統(tǒng)任務執(zhí)行；

c.提高系統(tǒng)響應速度和精度。

7.簡述機械工程自動化中的控制策略。

機械工程自動化中的控制策略主要包括以下幾種：

a.PID控制：通過比例、積分、微分控制，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定；

b.模糊控制：基于模糊邏輯，實現(xiàn)復雜系統(tǒng)控制；

c.預測控制：通過預測未來趨勢，提前進行控制；

d.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制：通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習，實現(xiàn)復雜系統(tǒng)控制。

8.簡述機械工程自動化中的控制系統(tǒng)。

機械工程自動化中的控制系統(tǒng)主要包括以下幾類：

a.開環(huán)控制系統(tǒng)：根據(jù)給定信號進行控制，不進行反饋；

b.閉環(huán)控制系統(tǒng)：根據(jù)系統(tǒng)輸出進行反饋，實現(xiàn)穩(wěn)定控制；

c.多閉環(huán)控制系統(tǒng)：包含多個閉環(huán)控制回路，實現(xiàn)復雜任務。

答案及解題思路：

1.答案：機械工程自動化的基本組成包括傳感器、控制器、執(zhí)行器、傳動系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、控制策略、通訊系統(tǒng)。

解題思路：根據(jù)機械工程自動化的定義，分別列舉各個組成部分。

2.答案：PLC的特點包括穩(wěn)定可靠、編程簡單、模塊化設(shè)計、實時性高、適用性強。

解題思路：結(jié)合PLC的定義和特點，逐一闡述。

3.答案：伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動器、伺服電機、位置反饋傳感器、控制器、機械裝置組成，作用是實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的運動控制、快速響應和動態(tài)跟蹤、適應性強。

解題思路：根據(jù)伺服系統(tǒng)的定義和作用，分別闡述各個組成部分的作用。

4.答案：PID控制器原理為比例積分微分控制，作用為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小超調(diào)量、縮短調(diào)節(jié)時間、提高控制精度。

解題思路：根據(jù)PID控制器的定義和原理，闡述其作用。

5.答案：機械工程自動化中的傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、角度傳感器、光電傳感器，作用為為控制系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)、幫助控制器進行決策、提高系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。

解題思路：根據(jù)傳感器的作用，列舉各個傳感器類型及其作用。

6.答案：機械工程自動化中的執(zhí)行器包括電機、電磁閥、伺服驅(qū)動器、氣缸，作用為根據(jù)控制器指令執(zhí)行動作、實現(xiàn)系統(tǒng)任務執(zhí)行、提高系統(tǒng)響應速度和精度。

解題思路：根據(jù)執(zhí)行器的作用，列舉各個執(zhí)行器類型及其作用。

7.答案：機械工程自動化中的控制策略包括PID控制、模糊控制、預測控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。

解題思路：根據(jù)控制策略的定義和分類，列舉各種控制策略。

8.答案：機械工程自動化中的控制系統(tǒng)包括開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、多閉環(huán)控制系統(tǒng)。

解題思路：根據(jù)控制系統(tǒng)的定義和分類，列舉各種控制系統(tǒng)。五、論述題1.論述機械工程自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的應用及優(yōu)勢。

應用：

自動化生產(chǎn)線在汽車制造、電子設(shè)備組裝等領(lǐng)域的廣泛應用。

工業(yè)技術(shù)在焊接、噴涂、搬運等工序中的應用。

智能控制系統(tǒng)在機床、加工中心等設(shè)備中的應用。

優(yōu)勢：

提高生產(chǎn)效率，降低人力成本。

減少人為錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

適應性強，能夠適應不同的生產(chǎn)需求。

環(huán)境友好，減少能源消耗。

2.論述機械工程自動化在未來發(fā)展趨勢。

發(fā)展趨勢：

人工智能與機械工程的深度融合，實現(xiàn)智能決策和自主控制。

高精度、高速度、高可靠性的自動化設(shè)備研發(fā)。

大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在自動化系統(tǒng)中的應用。

綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的理念融入自動化設(shè)計。

3.論述機械工程自動化在提高生產(chǎn)效率方面的作用。

作用：

通過自動化設(shè)備減少人工操作，縮短生產(chǎn)周期。

實現(xiàn)多任務并行處理，提高生產(chǎn)效率。

減少因設(shè)備故障導致的停機時間，提高設(shè)備利用率。

4.論述機械工程自動化在降低生產(chǎn)成本方面的作用。

作用：

降低人力成本，減少對大量勞動力的依賴。

減少材料浪費，提高材料利用率。

通過精確控制降低能源消耗。

5.論述機械工程自動化在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的作用。

作用：

提高生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，減少次品率。

實現(xiàn)精確的加工工藝控制，提高產(chǎn)品精度。

減少人為因素的影響，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

6.論述機械工程自動化在保障生產(chǎn)安全方面的作用。

作用：

減少危險工種的操作，降低安全發(fā)生的概率。

實現(xiàn)自動化設(shè)備的安全防護，如緊急停止裝置。

提高生產(chǎn)環(huán)境的監(jiān)測能力，及時發(fā)覺安全隱患。

7.論述機械工程自動化在環(huán)境保護方面的作用。

作用：

減少污染物的排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

利用自動化技術(shù)實現(xiàn)資源的循環(huán)利