工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)按工作原理主要分為永磁同步伺服電機(jī)和______伺服電機(jī)。2.伺服電機(jī)輸出軸的最大轉(zhuǎn)速參數(shù)是______。3.無(wú)需電池即可斷電記憶位置的編碼器是______編碼器。4.伺服驅(qū)動(dòng)器三閉環(huán)控制的最外層是______環(huán)。5.永磁同步伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子常用______材料制成。6.電機(jī)額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行的輸出轉(zhuǎn)矩是______轉(zhuǎn)矩。7.機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)常配合______減速器實(shí)現(xiàn)大減速比。8.伺服系統(tǒng)電流環(huán)的核心作用是跟蹤______指令。9.負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比建議不超過(guò)______。10.伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信常用現(xiàn)場(chǎng)總線有EtherCAT和______。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.效率最高的伺服電機(jī)類型是？A.異步伺服電機(jī)B.永磁同步伺服電機(jī)C.步進(jìn)電機(jī)D.直流伺服電機(jī)2.伺服電機(jī)額定功率公式（P=kW，T=N·m，n=r/min）是？A.P=Tn/9550B.P=TnC.P=Tω/1000D.以上都對(duì)3.絕對(duì)式編碼器相比增量式的核心優(yōu)勢(shì)是？A.分辨率更高B.斷電位置不丟失C.成本更低D.響應(yīng)更快4.伺服三閉環(huán)最內(nèi)層的環(huán)是？A.位置環(huán)B.速度環(huán)C.電流環(huán)D.轉(zhuǎn)矩環(huán)5.機(jī)器人伺服電機(jī)慣量匹配比值建議不超過(guò)？A.3B.5C.10D.156.導(dǎo)致伺服電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)的故障可能是？A.編碼器接線錯(cuò)B.電機(jī)過(guò)熱C.負(fù)載過(guò)大D.以上都可能7.FOC控制中d軸指向？A.定子磁鏈B.轉(zhuǎn)子磁鏈C.定子電流D.轉(zhuǎn)子電流8.調(diào)整位置跟隨精度的參數(shù)是？A.位置環(huán)增益B.速度環(huán)增益C.電流環(huán)增益D.轉(zhuǎn)矩增益9.適合機(jī)器人伺服實(shí)時(shí)通信的總線是？A.RS485B.EthernetC.EtherCATD.CAN10.伺服電機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩是指？A.堵轉(zhuǎn)時(shí)最大轉(zhuǎn)矩B.額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩C.空載轉(zhuǎn)矩D.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.伺服系統(tǒng)組成包括？A.伺服電機(jī)B.驅(qū)動(dòng)器C.編碼器D.上位控制器2.永磁同步伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn)有？A.高效率B.高功率密度C.低慣量D.易維護(hù)3.伺服電機(jī)常見(jiàn)控制方式有？A.位置控制B.速度控制C.轉(zhuǎn)矩控制D.功率控制4.編碼器類型包括？A.增量式B.絕對(duì)式C.光電式D.磁電式5.伺服驅(qū)動(dòng)器功能有？A.功率放大B.閉環(huán)控制C.通信接口D.故障診斷6.影響伺服響應(yīng)速度的因素有？A.電機(jī)慣量B.環(huán)增益C.負(fù)載慣量D.電源電壓7.伺服電機(jī)選型需考慮的參數(shù)有？A.額定轉(zhuǎn)矩B.額定轉(zhuǎn)速C.慣量D.編碼器分辨率8.伺服系統(tǒng)常見(jiàn)故障有？A.過(guò)載B.編碼器故障C.驅(qū)動(dòng)器過(guò)熱D.通信中斷9.FOC控制關(guān)鍵步驟包括？A.坐標(biāo)變換B.磁鏈觀測(cè)C.電流解耦D.轉(zhuǎn)矩計(jì)算10.伺服電機(jī)性能指標(biāo)有？A.定位精度B.重復(fù)定位精度C.響應(yīng)頻率D.轉(zhuǎn)矩波動(dòng)四、判斷題（每題2分，共20分）1.永磁同步伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子需要?jiǎng)?lì)磁電源。（）2.增量式編碼器需歸零才能確定絕對(duì)位置。（）3.電流環(huán)帶寬比速度環(huán)高。（）4.負(fù)載慣量越大，伺服響應(yīng)越快。（）5.額定功率大的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩一定大。（）6.EtherCAT是實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。（）7.諧波減速器可降低電機(jī)輸出慣量。（）8.位置環(huán)增益越大，定位精度越高。（）9.永磁同步電機(jī)效率高于異步電機(jī)。（）10.轉(zhuǎn)矩控制模式下無(wú)法控制位置。（）五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述伺服三閉環(huán)控制的作用及環(huán)位置關(guān)系。2.永磁同步伺服電機(jī)相比異步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)。3.伺服電機(jī)選型中慣量匹配的原則及原因。4.磁場(chǎng)定向控制（FOC）的基本原理。六、討論題（每題5分，共10分）1.機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)常見(jiàn)故障及排查方法。2.如何提升機(jī)器人伺服系統(tǒng)的定位精度？---答案部分一、填空題答案1.異步2.額定轉(zhuǎn)速3.絕對(duì)式4.位置5.釹鐵硼6.額定7.諧波8.電流9.510.Profinet二、單項(xiàng)選擇題答案1.B2.A3.C4.C5.B6.D7.B8.A9.C10.A三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判斷題答案1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√五、簡(jiǎn)答題答案1.三閉環(huán)作用及關(guān)系：三閉環(huán)為電流環(huán)（內(nèi)層）、速度環(huán)（中層）、位置環(huán)（外層）。電流環(huán)快速跟蹤電流指令，抑制擾動(dòng)；速度環(huán)基于編碼器反饋調(diào)整轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定速度；位置環(huán)根據(jù)上位指令實(shí)現(xiàn)精確定位。內(nèi)層環(huán)響應(yīng)最快，外層環(huán)精度最高，共同保障動(dòng)態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)精度。2.永磁同步電機(jī)優(yōu)勢(shì)：①效率高（無(wú)轉(zhuǎn)子銅損，達(dá)90%+）；②功率密度大（同功率體積更小）；③響應(yīng)快（轉(zhuǎn)子慣量低）；④控制精度高；⑤維護(hù)簡(jiǎn)單（無(wú)滑環(huán)/碳刷）。3.慣量匹配原則：負(fù)載慣量（JL）與電機(jī)慣量（JM）比≤5。原因：比值過(guò)大導(dǎo)致響應(yīng)慢、震蕩；過(guò)小則系統(tǒng)穩(wěn)定性差、浪費(fèi)功率，合理匹配平衡響應(yīng)與穩(wěn)定。4.FOC原理：將定子電流分解為d軸（勵(lì)磁分量，與轉(zhuǎn)子磁鏈同方向）和q軸（轉(zhuǎn)矩分量，垂直方向），通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)電流解耦，使轉(zhuǎn)矩與q軸電流成正比，提升控制精度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)。六、討論題答案1.常見(jiàn)故障及排查：①過(guò)載：檢查負(fù)載是否超額定，調(diào)整負(fù)載或換大轉(zhuǎn)矩電機(jī)；②編碼器故障：查接線，更換/校準(zhǔn)編碼器；③電機(jī)過(guò)熱：查散熱風(fēng)扇，改善散熱；④位置偏差大：調(diào)位置環(huán)增益，查機(jī)械間隙；⑤通信中斷：查總線接線/終端電阻，重啟設(shè)備。排查從簡(jiǎn)單故障入手，再分析參數(shù)/硬件。2.提升定位精度方