2025年大学自动化实训（自动化训练）试题及答案

2025年大学自动化实训（自动化训练）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6题，每题5分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案的序号填在括号内）1.以下哪种自动化设备常用于工业生产中的物料搬运？（）A.机器人手臂B.传感器C.控制器D.变频器2.自动化控制系统中，反馈环节的作用是（）。A.比较输入与输出信号B.将输出信号返回输入端C.对输入信号进行放大D.对输出信号进行滤波3.下列关于PLC编程的说法，正确的是（）。A.梯形图编程比语句表编程更难B.同一功能可以用多种编程语言实现C.PLC编程只能用一种编程语言D.顺序功能图不适用于复杂控制系统编程4.自动化生产线中，用于检测产品是否合格的设备是（）。A.编码器B.接近开关C.光电传感器D.光幕传感器5.以下哪种电机调速方式属于变转差率调速？（）A.变频调速B.变极调速C.调压调速D.串级调速6.自动化控制系统的性能指标不包括（）。A.稳定性B.快速性C.准确性D.安全性第II卷（非选择题共70分）（总共4题，每题10分，简要回答下列问题）7.简述自动化控制系统的组成部分及其功能。8.说明传感器在自动化生产中的作用，并举例说明几种常见传感器及其应用场景。9.请解释PID控制算法的原理，并说明其在自动化控制系统中的应用优势。10.讲述工业机器人在自动化生产中的应用，并举例说明其如何提高生产效率和质量。（总共2题，每题20分，根据所给材料回答问题）材料：在一个自动化流水生产线上，有一台负责装配产品的机器人。该机器人配备了视觉传感器，用于识别产品零部件的位置和形状。同时，生产线还采用了PLC控制系统来协调各个设备的运行。在生产过程中，发现机器人有时会出现装配错误的情况，经过分析，发现是视觉传感器的数据传输出现了偶尔的中断。11.请分析视觉传感器数据传输中断可能导致机器人装配错误的原因。12.针对视觉传感器数据传输中断的问题，提出至少两种解决方案，并说明其原理。（总共1题，每题10分，根据题目要求进行设计）13.设计一个简单的自动化控制系统，用于控制一个水箱的水位。要求：当水位低于下限值时，水泵自动启动；当水位高于上限值时，水泵自动停止。请画出控制系统的原理图，并简要说明工作过程。答案：1.A2.B3.B4.D5.C6.D7.自动化控制系统主要由控制器、执行器、传感器和被控对象组成。控制器接收传感器反馈的信息，按照预定的控制算法进行运算，产生控制信号；执行器根据控制信号对被控对象进行操作；传感器用于检测被控对象的状态信息并反馈给控制器；被控对象是被控制的设备或过程。8.传感器在自动化生产中用于检测各种物理量、化学量等信息，为控制系统提供数据支持。常见传感器如光电传感器，可用于检测物体的有无、位置等，常用于产品计数、定位等；接近开关可检测金属物体的靠近，用于设备的限位保护等。9.PID控制算法原理是根据给定值与实际输出值的偏差，通过比例、积分、微分三个环节的作用来调整控制量。优势在于能有效消除系统的稳态误差，快速响应动态变化，提高系统的稳定性和控制精度。10.工业机器人可用于产品的搬运、装配、焊接等工作。如在汽车制造中，机器人可快速准确地将零部件装配到车身，提高装配效率和质量，减少人为误差。11.视觉传感器数据传输中断，机器人无法准确获取零部件位置形状信息，导致无法正确抓取和装配，从而出现装配错误。12.解决方案一：增加数据传输校验机制，原理是在数据传输前后添加校验码，接收端通过校验算法判断数据是否正确，若错误则要求重传。方案二：采用冗余通信线路，原理是当主线路传输中断时，备用线路自动切换工作，保证数据传输的连续性。13.原理图：水箱内安装液位传感器，其信号接入PLC输入端，PLC输出端连接