2025年大学一年级（工业机器人技术）工业控制基础测试题及答案

2025年大学一年级（工业机器人技术）工业控制基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）w1.工业控制中，以下哪种控制算法常用于消除系统的稳态误差？A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分微分控制w2.对于工业机器人的运动控制，其关节运动的精度主要取决于以下哪个因素？A.电机的功率B.减速器的精度C.控制器的运算速度D.传感器的分辨率w3.在工业控制系统中，PID控制器的参数整定是一个关键环节。以下关于PID参数对系统性能影响的说法，正确的是？A.比例系数增大，系统响应速度加快，但可能会出现超调B.积分时间常数增大，积分作用增强，有助于消除稳态误差C.微分时间常数增大，微分作用减弱，系统稳定性提高D.以上说法都不对w4.工业控制网络中，以下哪种网络拓扑结构具有较高的可靠性和容错性？A.总线型B.星型C.环型D.网状型w5.以下哪种传感器常用于工业机器人的位置检测？A.温度传感器B.压力传感器C.光电编码器D.气体传感器w6.在工业控制中，PLC（可编程逻辑控制器）的编程语言不包括以下哪种？A.梯形图B.指令表C.C语言D.功能块图w7.工业机器人的运动轨迹规划主要考虑以下哪些因素？A.运动速度B.运动精度C.运动平稳性D.以上都是w8.对于工业控制系统中的干扰，以下哪种干扰源属于电磁干扰？A.电机的启停B.高压电网的波动C.雷电D.设备之间的信号耦合w9.在工业控制中，闭环控制系统与开环控制系统相比，主要优点是？A.结构简单B.成本低C.能自动补偿干扰引起的误差D.响应速度快w10.工业机器人的控制系统中，以下哪个部件负责将控制指令转换为机器人各关节的运动？A.控制器B.驱动器C.减速器D.传感器第II卷（非选择题共70分）w11.（10分）简述工业控制中常用的三种控制算法及其特点。w12.（15分）工业机器人的运动学主要研究哪些内容？请简要阐述。w13.（15分）在工业控制系统中，如何提高系统的抗干扰能力？请列举至少三种方法。材料：某工业生产线采用PLC控制，用于生产某种产品。生产过程中，需要对多个设备进行协调控制，同时要保证产品的质量和生产效率。在运行过程中，发现系统偶尔会出现误动作的情况。w14.（15分）分析该生产线系统出现误动作可能的原因，并提出相应的解决措施。材料：现有一台工业机器人，其任务是在流水线上抓取和放置零件。机器人的运动轨迹较为复杂，需要精确控制其位置和姿态。w15.（15分）请设计一个简单的控制方案，确保机器人能够准确完成抓取和放置零件的任务。答案：w1.Bw2.Bw3.Aw4.Dw5.Cw6.Cw7.Dw8.Dw9.Cw10.Bw11.比例控制：能快速响应偏差，使系统输出迅速跟随输入变化，但存在稳态误差。积分控制：能消除稳态误差，通过对偏差的积分作用不断调整输出。微分控制：根据偏差变化率提前作用，改善系统动态性能，减少超调量。w12.运动学主要研究机器人各关节的位移、速度、加速度等运动参数之间的关系。包括机器人的运动方程求解，以确定关节运动与末端执行器运动之间的联系；运动轨迹规划，规划出机器人从起始点到目标点的最优运动路径；以及运动学逆解，根据末端执行器的目标位置和姿态求解各关节的运动参数。w13.合理布线，减少电磁干扰；采用屏蔽技术，防止信号干扰；设置滤波器，滤除高频干扰信号；提高系统的接地性能，保证电气安全；对关键设备进行隔离，避免干扰传播；采用抗干扰能力强的控制器和传感器。w14.原因可能有：PLC程序存在逻辑错误；传感器信号不准确或受到干扰；设备之间的通信出现故障；外部环境干扰。解决措施：仔细检查和调试PLC程序；检查传感器并采取抗干扰措施；检查通信线路和协议设置；改善工作环境，减少外部干扰。w15.首先，使用高精度的传感器实时检测机器人的位置和姿态。然后，根据零件的位置和姿态信息，通过控制器计算出机器人各关节的