2025年大學(xué)自動化實訓(xùn)（自動化訓(xùn)練）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共6題，每題5分，每題只有一個選項符合題意，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)）1.以下哪種自動化設(shè)備常用于工業(yè)生產(chǎn)中的物料搬運？（）A.機器人手臂B.傳感器C.控制器D.變頻器2.自動化控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）。A.比較輸入與輸出信號B.將輸出信號返回輸入端C.對輸入信號進行放大D.對輸出信號進行濾波3.下列關(guān)于PLC編程的說法，正確的是（）。A.梯形圖編程比語句表編程更難B.同一功能可以用多種編程語言實現(xiàn)C.PLC編程只能用一種編程語言D.順序功能圖不適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)編程4.自動化生產(chǎn)線中，用于檢測產(chǎn)品是否合格的設(shè)備是（）。A.編碼器B.接近開關(guān)C.光電傳感器D.光幕傳感器5.以下哪種電機調(diào)速方式屬于變轉(zhuǎn)差率調(diào)速？（）A.變頻調(diào)速B.變極調(diào)速C.調(diào)壓調(diào)速D.串級調(diào)速6.自動化控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不包括（）。A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.安全性第II卷（非選擇題共70分）（總共4題，每題10分，簡要回答下列問題）7.簡述自動化控制系統(tǒng)的組成部分及其功能。8.說明傳感器在自動化生產(chǎn)中的作用，并舉例說明幾種常見傳感器及其應(yīng)用場景。9.請解釋PID控制算法的原理，并說明其在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。10.講述工業(yè)機器人在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用，并舉例說明其如何提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。（總共2題，每題20分，根據(jù)所給材料回答問題）材料：在一個自動化流水生產(chǎn)線上，有一臺負(fù)責(zé)裝配產(chǎn)品的機器人。該機器人配備了視覺傳感器，用于識別產(chǎn)品零部件的位置和形狀。同時，生產(chǎn)線還采用了PLC控制系統(tǒng)來協(xié)調(diào)各個設(shè)備的運行。在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)機器人有時會出現(xiàn)裝配錯誤的情況，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是視覺傳感器的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)了偶爾的中斷。11.請分析視覺傳感器數(shù)據(jù)傳輸中斷可能導(dǎo)致機器人裝配錯誤的原因。12.針對視覺傳感器數(shù)據(jù)傳輸中斷的問題，提出至少兩種解決方案，并說明其原理。（總共1題，每題10分，根據(jù)題目要求進行設(shè)計）13.設(shè)計一個簡單的自動化控制系統(tǒng)，用于控制一個水箱的水位。要求：當(dāng)水位低于下限值時，水泵自動啟動；當(dāng)水位高于上限值時，水泵自動停止。請畫出控制系統(tǒng)的原理圖，并簡要說明工作過程。答案：1.A2.B3.B4.D5.C6.D7.自動化控制系統(tǒng)主要由控制器、執(zhí)行器、傳感器和被控對象組成。控制器接收傳感器反饋的信息，按照預(yù)定的控制算法進行運算，產(chǎn)生控制信號；執(zhí)行器根據(jù)控制信號對被控對象進行操作；傳感器用于檢測被控對象的狀態(tài)信息并反饋給控制器；被控對象是被控制的設(shè)備或過程。8.傳感器在自動化生產(chǎn)中用于檢測各種物理量、化學(xué)量等信息，為控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。常見傳感器如光電傳感器，可用于檢測物體的有無、位置等，常用于產(chǎn)品計數(shù)、定位等；接近開關(guān)可檢測金屬物體的靠近，用于設(shè)備的限位保護等。9.PID控制算法原理是根據(jù)給定值與實際輸出值的偏差，通過比例、積分、微分三個環(huán)節(jié)的作用來調(diào)整控制量。優(yōu)勢在于能有效消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，快速響應(yīng)動態(tài)變化，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。10.工業(yè)機器人可用于產(chǎn)品的搬運、裝配、焊接等工作。如在汽車制造中，機器人可快速準(zhǔn)確地將零部件裝配到車身，提高裝配效率和質(zhì)量，減少人為誤差。11.視覺傳感器數(shù)據(jù)傳輸中斷，機器人無法準(zhǔn)確獲取零部件位置形狀信息，導(dǎo)致無法正確抓取和裝配，從而出現(xiàn)裝配錯誤。12.解決方案一：增加數(shù)據(jù)傳輸校驗機制，原理是在數(shù)據(jù)傳輸前后添加校驗碼，接收端通過校驗算法判斷數(shù)據(jù)是否正確，若錯誤則要求重傳。方案二：采用冗余通信線路，原理是當(dāng)主線路傳輸中斷時，備用線路自動切換工作，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。13.原理圖：水箱內(nèi)安裝液位傳感器，其信號接入PLC輸入端，PLC輸出端連接