2025年大學(xué)一年級(jí)（工業(yè)機(jī)器人技術(shù)）工業(yè)控制基礎(chǔ)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）w1.工業(yè)控制中，以下哪種控制算法常用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差？A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比例積分微分控制w2.對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的精度主要取決于以下哪個(gè)因素？A.電機(jī)的功率B.減速器的精度C.控制器的運(yùn)算速度D.傳感器的分辨率w3.在工業(yè)控制系統(tǒng)中，PID控制器的參數(shù)整定是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下關(guān)于PID參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能影響的說(shuō)法，正確的是？A.比例系數(shù)增大，系統(tǒng)響應(yīng)速度加快，但可能會(huì)出現(xiàn)超調(diào)B.積分時(shí)間常數(shù)增大，積分作用增強(qiáng)，有助于消除穩(wěn)態(tài)誤差C.微分時(shí)間常數(shù)增大，微分作用減弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高D.以上說(shuō)法都不對(duì)w4.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，以下哪種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和容錯(cuò)性？A.總線型B.星型C.環(huán)型D.網(wǎng)狀型w5.以下哪種傳感器常用于工業(yè)機(jī)器人的位置檢測(cè)？A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.光電編碼器D.氣體傳感器w6.在工業(yè)控制中，PLC（可編程邏輯控制器）的編程語(yǔ)言不包括以下哪種？A.梯形圖B.指令表C.C語(yǔ)言D.功能塊圖w7.工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃主要考慮以下哪些因素？A.運(yùn)動(dòng)速度B.運(yùn)動(dòng)精度C.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性D.以上都是w8.對(duì)于工業(yè)控制系統(tǒng)中的干擾，以下哪種干擾源屬于電磁干擾？A.電機(jī)的啟停B.高壓電網(wǎng)的波動(dòng)C.雷電D.設(shè)備之間的信號(hào)耦合w9.在工業(yè)控制中，閉環(huán)控制系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是？A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.成本低C.能自動(dòng)補(bǔ)償干擾引起的誤差D.響應(yīng)速度快w10.工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，以下哪個(gè)部件負(fù)責(zé)將控制指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)？A.控制器B.驅(qū)動(dòng)器C.減速器D.傳感器第II卷（非選擇題共70分）w11.（10分）簡(jiǎn)述工業(yè)控制中常用的三種控制算法及其特點(diǎn)。w12.（15分）工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究哪些內(nèi)容？請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述。w13.（15分）在工業(yè)控制系統(tǒng)中，如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力？請(qǐng)列舉至少三種方法。材料：某工業(yè)生產(chǎn)線采用PLC控制，用于生產(chǎn)某種產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，同時(shí)要保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)偶爾會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況。w14.（15分）分析該生產(chǎn)線系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作可能的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。材料：現(xiàn)有一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，其任務(wù)是在流水線上抓取和放置零件。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡較為復(fù)雜，需要精確控制其位置和姿態(tài)。w15.（15分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制方案，確保機(jī)器人能夠準(zhǔn)確完成抓取和放置零件的任務(wù)。答案：w1.Bw2.Bw3.Aw4.Dw5.Cw6.Cw7.Dw8.Dw9.Cw10.Bw11.比例控制：能快速響應(yīng)偏差，使系統(tǒng)輸出迅速跟隨輸入變化，但存在穩(wěn)態(tài)誤差。積分控制：能消除穩(wěn)態(tài)誤差，通過(guò)對(duì)偏差的積分作用不斷調(diào)整輸出。微分控制：根據(jù)偏差變化率提前作用，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，減少超調(diào)量。w12.運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究機(jī)器人各關(guān)節(jié)的位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系。包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方程求解，以確定關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系；運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，規(guī)劃出機(jī)器人從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)路徑；以及運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，根據(jù)末端執(zhí)行器的目標(biāo)位置和姿態(tài)求解各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。w13.合理布線，減少電磁干擾；采用屏蔽技術(shù)，防止信號(hào)干擾；設(shè)置濾波器，濾除高頻干擾信號(hào)；提高系統(tǒng)的接地性能，保證電氣安全；對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行隔離，避免干擾傳播；采用抗干擾能力強(qiáng)的控制器和傳感器。w14.原因可能有：PLC程序存在邏輯錯(cuò)誤；傳感器信號(hào)不準(zhǔn)確或受到干擾；設(shè)備之間的通信出現(xiàn)故障；外部環(huán)境干擾。解決措施：仔細(xì)檢查和調(diào)試PLC程序；檢查傳感器并采取抗干擾措施；檢查通信線路和協(xié)議設(shè)置；改善工作環(huán)境，減少外部干擾。w15.首先，使用高精度的傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人的位置和姿態(tài)。然后，根據(jù)零件的位置和姿態(tài)信息，通過(guò)控制器計(jì)算出機(jī)器人各關(guān)節(jié)的