2025年自動化專業畢業考試試卷及答案一、選擇題（每題2分，共12分）

1.自動化專業中，以下哪項不是常見的執行機構？

A.電動執行機構

B.液壓執行機構

C.氣動執行機構

D.電磁執行機構

答案：D

2.在PLC編程中，以下哪種編程方式不屬于梯形圖編程？

A.輸入輸出編程

B.功能塊圖編程

C.語句表編程

D.順序功能圖編程

答案：C

3.自動化系統中的傳感器，其主要功能是什么？

A.控制信號

B.傳遞信號

C.處理信號

D.放大信號

答案：B

4.以下哪項不是工業機器人按應用功能分類的類型？

A.裝配機器人

B.沖壓機器人

C.搬運機器人

D.檢測機器人

答案：D

5.在自動化控制系統中，PID控制器的參數整定方法中，不屬于經典方法的是？

A.試湊法

B.系統辨識法

C.逐步逼近法

D.比例法

答案：B

6.以下哪項不是自動化系統設計中常用的控制策略？

A.開環控制

B.閉環控制

C.比例積分控制

D.狀態反饋控制

答案：D

二、填空題（每題2分，共12分）

1.自動化系統中的反饋控制系統，其基本原理是______。

答案：根據系統輸出量的反饋信號來調整控制量，以達到期望的控制效果。

2.PLC編程中，梯形圖編程的優點是______。

答案：直觀易懂，易于維護。

3.工業機器人按照驅動方式可以分為______、______和______。

答案：電動、液壓、氣動。

4.PID控制器中，P、I、D分別代表比例、______和______。

答案：積分、微分。

5.自動化系統設計中，常用的控制策略包括______、______和______。

答案：開環控制、閉環控制、自適應控制。

6.在自動化系統中，傳感器的選型主要考慮因素包括______、______和______。

答案：測量范圍、精度、響應速度。

三、判斷題（每題2分，共12分）

1.自動化系統中的執行機構是指能夠接收控制信號并完成預定動作的裝置。（）

答案：正確

2.PLC編程中，語句表編程的代碼長度比梯形圖編程短。（）

答案：錯誤

3.工業機器人按照工作范圍可以分為直角坐標機器人、圓柱坐標機器人和球坐標機器人。（）

答案：正確

4.PID控制器參數整定過程中，可以先整定P參數，再整定I參數，最后整定D參數。（）

答案：正確

5.自動化系統中的傳感器，其輸出信號可以是模擬信號，也可以是數字信號。（）

答案：正確

6.在自動化系統中，檢測機器人主要用于對產品進行質量檢測。（）

答案：正確

四、簡答題（每題6分，共36分）

1.簡述自動化系統中傳感器的分類及其特點。

答案：傳感器按照工作原理可以分為熱敏、光敏、磁敏、電敏等類型。熱敏傳感器具有響應速度快、精度高、抗干擾能力強等特點；光敏傳感器具有靈敏度高、響應速度快、體積小等特點；磁敏傳感器具有線性好、抗干擾能力強等特點；電敏傳感器具有響應速度快、精度高、易于集成等特點。

2.簡述PLC編程中梯形圖編程和語句表編程的區別。

答案：梯形圖編程直觀易懂，易于維護；語句表編程代碼長度短，執行速度快。梯形圖編程適用于簡單的控制邏輯，而語句表編程適用于復雜的控制邏輯。

3.簡述工業機器人的分類及其特點。

答案：工業機器人按照驅動方式可以分為電動、液壓、氣動三種類型。電動機器人具有結構緊湊、控制精度高、運行平穩等特點；液壓機器人具有輸出力矩大、響應速度快、適應性強等特點；氣動機器人具有結構簡單、成本低、易維護等特點。

4.簡述PID控制器參數整定的方法。

答案：PID控制器參數整定方法有試湊法、系統辨識法、逐步逼近法等。試湊法通過不斷調整參數，使系統達到最佳控制效果；系統辨識法通過系統辨識得到最佳參數；逐步逼近法從最佳參數的一個方向逐漸逼近，找到最佳參數。

5.簡述自動化系統設計中常用的控制策略。

答案：自動化系統設計中常用的控制策略有開環控制、閉環控制、自適應控制等。開環控制是指不利用反饋信號進行控制的系統；閉環控制是指利用反饋信號進行控制的系統；自適應控制是指根據系統變化自動調整控制參數的系統。

6.簡述自動化系統中傳感器的選型因素。

答案：自動化系統中傳感器的選型因素包括測量范圍、精度、響應速度、抗干擾能力、穩定性、可靠性等。

五、論述題（每題12分，共24分）

1.論述自動化系統中執行機構的選用原則及其在系統中的應用。

答案：執行機構的選用原則主要包括：滿足系統性能要求、保證系統穩定性、考慮執行機構的可靠性、經濟性等因素。在系統中的應用包括：根據執行機構的特性選擇合適的控制方式、合理配置執行機構與控制元件、確保執行機構的正常運行等。

2.論述自動化系統中傳感器的選用原則及其在系統中的應用。

答案：傳感器的選用原則主要包括：滿足系統測量精度要求、適應測量環境、具有較好的抗干擾能力、結構簡單、成本低、易于維護等。在系統中的應用包括：根據測量對象選擇合適的傳感器、合理配置傳感器與信號處理電路、確保傳感器信號的準確可靠等。

六、案例分析題（每題12分，共24分）

1.案例背景：某工廠自動化生產線采用PLC控制系統，生產線上有一臺機器手進行物料搬運。由于機器手在搬運過程中頻繁出現故障，導致生產線停機，影響生產進度。

問題：

（1）分析可能導致機器手頻繁出現故障的原因。

（2）提出改進措施，確保機器手正常運行。

答案：

（1）可能導致機器手頻繁出現故障的原因有：PLC程序設計不合理、傳感器選型不當、執行機構選用不合理、控制系統維護不及時等。

（2）改進措施：優化PLC程序，提高控制精度；更換合適的傳感器，提高測量精度；選擇合適的執行機構，確保運行穩定；加強控制系統維護，及時排除故障。

2.案例背景：某工廠自動化生產線采用工業機器人進行產品裝配。在裝配過程中，機器人出現裝配精度偏差，導致產品合格率降低。

問題：

（1）分析可能導致機器人裝配精度偏差的原因。

（2）提出改進措施，提高機器人裝配精度。

答案：

（1）可能導致機器人裝配精度偏差的原因有：機器人編程錯誤、傳感器測量誤差、執行機構精度不足、控制系統不穩定等。

（2）改進措施：檢查并修正機器人編程，確保編程正確；更換高精度傳感器，降低測量誤差；選擇高精度執行機構，提高裝配精度；優化控制系統，提高穩定性。

本次試卷答案如下：

一、選擇題（每題2分，共12分）

1.D

解析：電動執行機構、液壓執行機構和氣動執行機構都是常見的執行機構，而電磁執行機構不屬于常見的執行機構。

2.C

解析：梯形圖編程、功能塊圖編程、順序功能圖編程都是PLC編程的方式，而語句表編程不屬于梯形圖編程。

3.B

解析：傳感器的主要功能是傳遞信號，將物理量轉換成電信號，以便于后續處理。

4.D

解析：裝配機器人、沖壓機器人和搬運機器人都是工業機器人按應用功能分類的類型，而檢測機器人不屬于這一分類。

5.B

解析：PID控制器參數整定方法中，試湊法、逐步逼近法和比例法都是經典方法，而系統辨識法不屬于經典方法。

6.D

解析：開環控制、閉環控制和比例積分控制都是自動化系統設計中常用的控制策略，而狀態反饋控制不屬于這一范疇。

二、填空題（每題2分，共12分）

1.根據系統輸出量的反饋信號來調整控制量，以達到期望的控制效果。

2.直觀易懂，易于維護。

3.電動、液壓、氣動。

4.積分、微分。

5.開環控制、閉環控制、自適應控制。

6.測量范圍、精度、響應速度。

三、判斷題（每題2分，共12分）

1.正確

2.錯誤

3.正確

4.正確

5.正確

6.正確

四、簡答題（每題6分，共36分）

1.熱敏、光敏、磁敏、電敏等類型。熱敏傳感器具有響應速度快、精度高、抗干擾能力強等特點；光敏傳感器具有靈敏度高、響應速度快、體積小等特點；磁敏傳感器具有線性好、抗干擾能力強等特點；電敏傳感器具有響應速度快、精度高、易于集成等特點。

2.梯形圖編程直觀易懂，易于維護；語句表編程代碼長度短，執行速度快。梯形圖編程適用于簡單的控制邏輯，而語句表編程適用于復雜的控制邏輯。

3.電動、液壓、氣動三種類型。電動機器人具有結構緊湊、控制精度高、運行平穩等特點；液壓機器人具有輸出力矩大、響應速度快、適應性強等特點；氣動機器人具有結構簡單、成本低、易維護等特點。

4.試湊法、系統辨識法、逐步逼近法。試湊法通過不斷調整參數，使系統達到最佳控制效果；系統辨識法通過系統辨識得到最佳參數；逐步逼近法從最佳參數的一個方向逐漸逼近，找到最佳參數。

5.開環控制、閉環控制、自適應控制。開環控制是指不利用反饋信號進行控制的系統；閉環控制是指利用反饋信號進行控制的系統；自適應控制是指根據系統變化自動調整控制參數的系統。

6.測量范圍、精度、響應速度、抗干擾能力、穩定性、可靠性等。

五、論述題（每題12分，共24分）

1.滿足系統性能要求、保證系統穩定性、考慮執行機構的可靠性、經濟性等因素。在系統中的應用包括：根據執行機構的特性選擇合適的控制方式、合理配置執行機構與控制元件、確保執行機構的正常運行等。

2.滿足系統測量精度要求、適應測量環境、具有較好的抗干擾能力、結構簡單、成本低、易于維護等。在系統中的應用包括：根據測量對象選擇合適的傳感器、合理配置傳感器與信號處理電路、確保傳感器信號的準確可靠等。

六、案例分析題（每題12分，共24分）

1.（1）可能導致機器手頻繁出現故障的原因有：PLC程序設計不合理、傳感器選型不當、執行機構選用不合理、控制系統維護不及時