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《材料成形过程检测与控制》期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题干后的括号内）

1.在材料成形过程中，测量温度的主要目的是（）。

A.确定材料密度

B.控制材料相变

C.测量材料硬度

D.分析材料成分

2.下列哪种传感器不属于接触式位移传感器？（）

A.电位计式传感器

B.光电编码器

C.电容式传感器

D.磁致伸缩传感器

3.在高温测量中，常用来保护热电偶并传导信号的热绝缘材料是（）。

A.聚四氟乙烯（PTFE）

B.耐高温陶瓷

C.石墨

D.硅橡胶

4.液压成形过程中，压力传感器通常安装在（）。

A.液压泵出口

B.液压缸入口

C.液压缸缸体

D.液压阀处

5.PID控制器中，比例（P）项主要作用是（）。

A.减小超调量

B.加快响应速度

C.消除稳态误差

D.提高系统阻尼

6.用于检测材料内部缺陷（如裂纹、气孔）的无损检测方法主要是（）。

A.温度检测

B.声发射检测

C.尺寸检测

D.成分检测

7.在材料成形过程自动化中，PLC（可编程逻辑控制器）主要应用于（）。

A.数据采集与处理

B.设备驱动与逻辑控制

C.过程建模与优化

D.传感器信号调理

8.下列哪种控制策略不属于自适应控制？（）

A.模型参考自适应控制

B.自组织控制

C.比例积分微分（PID）控制

D.神经网络自适应控制

9.冲压成形过程中，测量板料成形过程中的应变，主要目的是（）。

A.控制电机转速

B.监测成形极限

C.调节液压压力

D.分析材料疲劳性能

10.工业机器人用于材料成形自动化，其主要优势在于（）。

A.可靠性高

B.成本低廉

C.灵活性好

D.易于维护

二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上）

1.热电偶测温基于______效应，其输出信号通常为______信号。

2.常用于测量振动位移的传感器有______传感器和______传感器。

3.在压力检测中，根据测量原理不同，可分为______、______和______等多种类型。

4.PID控制中的积分（I）项主要用来______，但可能导致系统______。

5.材料成形过程的智能控制通常涉及______、______和______等技术。

6.常见的材料成形过程有______、______、______和______等。

7.光纤传感器具有______、______和______等优点。

三、名词解释（每题3分，共12分。请给出定义）

1.零点漂移

2.响应时间

3.系统辨识

4.在线检测

四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答）

1.简述选择材料成形过程检测传感器时需要考虑的主要因素。

2.简述温度控制在铸造过程（如控制冷却速度）中的重要性。

3.简述闭环控制系统与开环控制系统的区别。

4.简述机器视觉在材料成形过程检测中可以应用的具体方面。

五、论述题（10分。请结合实例论述）

论述材料成形过程检测与控制在提高产品质量、降低成本、实现自动化和智能化方面的重要作用。

试卷答案

一、选择题

1.B

2.C

3.B

4.B

5.C

6.B

7.B

8.C

9.B

10.C

二、填空题

1.热电，电势

2.电阻，电容

3.压力，差压，流量

4.消除稳态误差，超调

5.数据采集，模型识别，智能决策

6.铸造，锻压，焊接，冲压

7.抗电磁干扰，耐腐蚀，绝缘性好

三、名词解释

1.零点漂移：指在输入信号为零时，传感器输出信号偏离零值的现象。

2.响应时间：指传感器从接收到输入信号到输出信号达到规定值所需的时间。

3.系统辨识：通过输入输出数据来建立系统数学模型的过程。

4.在线检测：指在生产过程中对工件或过程参数进行的实时检测。

四、简答题

1.选择传感器时需考虑：测量范围与量程、精度与分辨率、响应时间、线性度、稳定性、灵敏度、抗干扰能力、环境适应性（温度、湿度、振动等）、成本、安装方便性等。

2.温度控制在铸造中的重要性：控制铸件冷却速度对避免缩孔、缩松、裂纹等缺陷，保证铸件组织致密、性能合格