磁悬浮轴承研发工程师岗位招聘考试试卷及答案

磁悬浮轴承研发工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.磁悬浮轴承按电源需求分为主动、被动和______磁悬浮轴承。2.主动磁悬浮轴承的核心控制部件是______。3.常用非接触位移传感器类型包括电涡流、激光和______传感器。4.被动磁悬浮轴承依赖______材料的力实现悬浮。5.功率放大器将控制器输出的______信号转为电磁铁大电流。6.机械备份轴承的作用是______。7.混合磁悬浮轴承结合主动可控性和______的无功耗优势。8.磁悬浮轴承刚度可通过______参数调整。9.磁悬浮轴承的核心优势是______。10.电磁铁常用______材料降低铁损。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.需外部电源工作的是？A.被动磁悬浮轴承B.主动磁悬浮轴承C.混合磁悬浮轴承D.都不需要2.位移传感器采样频率应______转子固有频率。A.等于B.低于C.高于D.无关3.不属于磁悬浮轴承组成的是？A.电磁铁组件B.位移传感器C.机械主轴承D.功率放大器4.PID中消除稳态误差的是？A.P环节B.I环节C.D环节D.都不是5.被动磁悬浮轴承悬浮力来自？A.可控电磁铁B.永磁体相互作用C.弹簧D.液压6.混合磁悬浮轴承不具备的优势是？A.降低功耗B.主动可控C.无需备份轴承D.响应快7.备份轴承间隙应______磁悬浮工作间隙。A.大于B.小于C.等于D.无关8.适合非接触位移测量的是？A.应变片B.电涡流传感器C.压力传感器D.温度传感器9.电磁铁线圈常用______绕制？A.铜漆包线B.铝线C.铁丝D.碳纤维10.磁悬浮在飞轮储能中的作用是？A.增加摩擦B.提高转速上限C.降低储能容量D.增加维护成本三、多项选择题（共10题，每题2分）1.主动磁悬浮轴承组成包括：A.电磁铁组件B.位移传感器C.功率放大器D.数字控制器2.磁悬浮常见应用领域：A.高速电机B.飞轮储能C.压缩机D.普通风扇3.磁悬浮控制算法有：A.PID控制B.滑模控制C.模糊控制D.神经网络控制4.被动磁悬浮轴承特点：A.无需外部电源B.刚度固定C.可控性差D.功耗高5.混合磁悬浮结构特点：A.含永磁体+电磁铁B.永磁体承担部分负载C.需外部电源D.无机械接触6.磁悬浮失效模式可能有：A.传感器故障B.功率放大器损坏C.电磁铁退磁D.备份轴承磨损7.影响刚度的因素：A.电磁铁气隙B.线圈匝数C.控制参数D.环境温度8.常用永磁体材料：A.NdFeBB.AlNiCoC.铁氧体D.铜9.主动磁悬浮功率损耗来源：A.铜损B.铁损C.传感器功耗D.机械摩擦10.磁悬浮相对于机械轴承的优势：A.无磨损B.低噪声C.高转速D.可控刚度四、判断题（共10题，每题2分）1.被动磁悬浮轴承需外部电源。（）2.主动磁悬浮刚度可通过控制算法调整。（）3.混合磁悬浮完全无需外部电源。（）4.电涡流传感器可用于非接触位移测量。（）5.备份轴承正常工作时接触转子。（）6.功率放大器输出电流与控制器电压成正比。（）7.气隙越大，悬浮力越大。（）8.PID微分环节可抑制振荡。（）9.低速应用中磁悬浮比机械轴承更有优势。（）10.电磁铁需通直流电流。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述主动与被动磁悬浮轴承的核心区别。2.磁悬浮轴承中位移传感器的作用及常用类型。3.简述PID控制器在主动磁悬浮中的工作原理。4.磁悬浮轴承主要失效模式及初步应对措施。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何从结构和控制两方面优化主动磁悬浮轴承的功率损耗？2.磁悬浮轴承在高速电机（10000rpm以上）中的应用挑战及解决方案。---答案部分一、填空题答案1.混合2.控制器（数字/模拟控制器）3.霍尔4.永磁体5.小信号（电压信号）6.系统故障时支撑转子，防止碰撞7.被动8.控制（PID）9.无机械接触10.硅钢片（电工钢）二、单项选择题答案1.B2.C3.C4.B5.B6.C7.B8.B9.A10.B三、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABD7.ABC8.ABC9.AB10.ABCD四、判断题答案1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.√五、简答题答案1.核心区别：①电源：主动需外部电源，被动无需；②可控性：主动可调整刚度阻尼，被动固定；③结构：主动含可控电磁铁、传感器、控制器，被动仅含永磁体；④场景：主动适用于高速/高精度，被动适用于简单稳定场景。2.作用：实时检测转子气隙位移，反馈给控制器维持悬浮稳定。常用类型：电涡流传感器（非接触、响应快）、激光位移传感器（高精度）、霍尔传感器（永磁相关测量）。3.工作原理：PID根据位移偏差计算控制量：①P环节：按当前偏差输出；②I环节：消除稳态偏差；③D环节：抑制偏差变化率，减少振荡。控制量经功率放大器驱动电磁铁，调整悬浮力稳定转子。4.失效模式：传感器故障、功率放大器损坏、备份轴承磨损、控制参数漂移。应对：定期校准传感器、冗余设计功率放大器、优化备份轴承材料、实时监测控制参数并设置故障保护。六、讨论题答案1.结构优化：①混合磁悬浮（永磁体承担部分负载）；②优化气隙（合理减小）；③低电阻漆包线（降铜损）；④叠片硅钢片（降铁损）。控制优化：①自适应PID（负载调整参数）；②滑模控制（降低动态损耗）；③稳态低功耗模式（减小电流波