工业机器人伺服电机研发工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业机器人伺服电机研发工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.工业机器人伺服电机按工作原理主要分为永磁同步伺服电机和______伺服电机。2.伺服电机输出轴的最大转速参数是______。3.无需电池即可断电记忆位置的编码器是______编码器。4.伺服驱动器三闭环控制的最外层是______环。5.永磁同步伺服电机转子常用______材料制成。6.电机额定负载下连续运行的输出转矩是______转矩。7.机器人关节伺服电机常配合______减速器实现大减速比。8.伺服系统电流环的核心作用是跟踪______指令。9.负载惯量与电机转子惯量之比建议不超过______。10.伺服系统实时通信常用现场总线有EtherCAT和______。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.效率最高的伺服电机类型是？A.异步伺服电机B.永磁同步伺服电机C.步进电机D.直流伺服电机2.伺服电机额定功率公式（P=kW，T=N·m，n=r/min）是？A.P=Tn/9550B.P=TnC.P=Tω/1000D.以上都对3.绝对式编码器相比增量式的核心优势是？A.分辨率更高B.断电位置不丢失C.成本更低D.响应更快4.伺服三闭环最内层的环是？A.位置环B.速度环C.电流环D.转矩环5.机器人伺服电机惯量匹配比值建议不超过？A.3B.5C.10D.156.导致伺服电机无法启动的故障可能是？A.编码器接线错B.电机过热C.负载过大D.以上都可能7.FOC控制中d轴指向？A.定子磁链B.转子磁链C.定子电流D.转子电流8.调整位置跟随精度的参数是？A.位置环增益B.速度环增益C.电流环增益D.转矩增益9.适合机器人伺服实时通信的总线是？A.RS485B.EthernetC.EtherCATD.CAN10.伺服电机堵转转矩是指？A.堵转时最大转矩B.额定转速转矩C.空载转矩D.启动转矩三、多项选择题（每题2分，共20分）1.伺服系统组成包括？A.伺服电机B.驱动器C.编码器D.上位控制器2.永磁同步伺服电机优点有？A.高效率B.高功率密度C.低惯量D.易维护3.伺服电机常见控制方式有？A.位置控制B.速度控制C.转矩控制D.功率控制4.编码器类型包括？A.增量式B.绝对式C.光电式D.磁电式5.伺服驱动器功能有？A.功率放大B.闭环控制C.通信接口D.故障诊断6.影响伺服响应速度的因素有？A.电机惯量B.环增益C.负载惯量D.电源电压7.伺服电机选型需考虑的参数有？A.额定转矩B.额定转速C.惯量D.编码器分辨率8.伺服系统常见故障有？A.过载B.编码器故障C.驱动器过热D.通信中断9.FOC控制关键步骤包括？A.坐标变换B.磁链观测C.电流解耦D.转矩计算10.伺服电机性能指标有？A.定位精度B.重复定位精度C.响应频率D.转矩波动四、判断题（每题2分，共20分）1.永磁同步伺服电机转子需要励磁电源。（）2.增量式编码器需归零才能确定绝对位置。（）3.电流环带宽比速度环高。（）4.负载惯量越大，伺服响应越快。（）5.额定功率大的电机输出转矩一定大。（）6.EtherCAT是实时工业以太网协议。（）7.谐波减速器可降低电机输出惯量。（）8.位置环增益越大，定位精度越高。（）9.永磁同步电机效率高于异步电机。（）10.转矩控制模式下无法控制位置。（）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述伺服三闭环控制的作用及环位置关系。2.永磁同步伺服电机相比异步电机的优势。3.伺服电机选型中惯量匹配的原则及原因。4.磁场定向控制（FOC）的基本原理。六、讨论题（每题5分，共10分）1.机器人关节伺服电机常见故障及排查方法。2.如何提升机器人伺服系统的定位精度？---答案部分一、填空题答案1.异步2.额定转速3.绝对式4.位置5.钕铁硼6.额定7.谐波8.电流9.510.Profinet二、单项选择题答案1.B2.A3.C4.C5.B6.D7.B8.A9.C10.A三、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判断题答案1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√五、简答题答案1.三闭环作用及关系：三闭环为电流环（内层）、速度环（中层）、位置环（外层）。电流环快速跟踪电流指令，抑制扰动；速度环基于编码器反馈调整转速，稳定速度；位置环根据上位指令实现精确定位。内层环响应最快，外层环精度最高，共同保障动态响应与稳态精度。2.永磁同步电机优势：①效率高（无转子铜损，达90%+）；②功率密度大（同功率体积更小）；③响应快（转子惯量低）；④控制精度高；⑤维护简单（无滑环/碳刷）。3.惯量匹配原则：负载惯量（JL）与电机惯量（JM）比≤5。原因：比值过大导致响应慢、震荡；过小则系统稳定性差、浪费功率，合理匹配平衡响应与稳定。4.FOC原理：将定子电流分解为d轴（励磁分量，与转子磁链同方向）和q轴（转矩分量，垂直方向），通过坐标变换实现电流解耦，使转矩与q轴电流成正比，提升控制精度与动态响应。六、讨论题答案1.常见故障及排查：①过载：检查负载是否超额定，调整负载或换大转矩电机；②编码器故障：查接线，更换/校准编码器；③电机过热：查散热风扇，改善散热；④位置偏差大：调位置环增益，查机械间隙；⑤通信中断：查总线接线/终端电阻，重启设备。排查从简单故障入手，再分析参数/硬件。2.提升定位精度方