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2026年综合测试（自动化工程能力）考题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题目下方对应的位置。

1. 以下哪种自动化控制算法常用于调节系统的稳定性，使输出能够快速跟随输入的变化，同时抑制超调？（ ）
A. 比例控制算法
B. 积分控制算法
C. 微分控制算法
D. 比例积分微分控制算法

2. 在自动化控制系统中，传感器的作用是（ ）
A. 将电信号转换为非电信号
B. 对被控对象进行控制
C. 采集被控对象的相关信息
D. 执行控制指令

3. 工业机器人的关节运动通常采用哪种传动方式？（ ）
A. 皮带传动
B. 链条传动
C. 齿轮传动
D. 液压传动

4. 自动化生产线中，用于物料搬运的设备是（ ）
A. 工业机器人
B. 数控机床
C. 自动分拣机
D. 输送带

5. 以下哪种编程语言常用于自动化控制系统的编程？（ ）
A. C++
B. Java
C. Python
D. Ladder Diagram（梯形图）

6. 自动化控制系统中的反馈环节是为了（ ）
A. 提高系统的响应速度
B. 增强系统的抗干扰能力
C. 使系统输出与输入保持一致
D. 降低系统的能耗

第II卷（非选择题，共70分）

简答题（共20分）
答题要求：本卷共2题，每题10分。请简要回答问题，要求语言简洁、准确。

1. 简述自动化控制系统中开环控制和闭环控制的区别。

2. 请说明工业机器人的主要组成部分及其功能。

分析题（共20分）
答题要求：本卷共1题，20分。阅读以下材料，分析并回答问题。
材料：在某自动化生产线上，使用了一台工业机器人进行零件的装配工作。该机器人按照预先编写的程序执行任务，但在运行过程中，发现装配的零件质量不稳定，有时会出现装配不牢固的情况。

问题：请分析可能导致零件装配质量不稳定的原因，并提出相应的解决措施。

设计题（共15分）
答题要求：本卷共1题，15分。设计一个简单的自动化控制系统，用于控制一个水箱的水位。要求：
1. 画出控制系统的原理图。
2. 说明系统中各组成部分的作用。
3. 简述控制过程。

计算题（共15分）
答题要求：本卷共1题，15分。某自动化系统中，比例控制器的比例系数为Kp = 2，输入信号r(t) = 5sin(2t)，初始时刻输出y(0) = 0。求系统的输出响应y(t)。

答案：
1. D
2. C
3. C
4. D
5. D
6. C

简答题答案：
1. 开环控制没有反馈环节，系统的输出仅由输入决定，不考虑输出的实际情况。闭环控制有反馈环节，将输出信号反馈到输入端，与输入信号进行比较，根据偏差进行控制，能使系统输出更接近预期值，提高控制精度和稳定性。
2. 工业机器人主要由机械本体、控制器、示教器、驱动系统和末端执行器组成。机械本体提供运动结构；控制器控制机器人的运动和动作；示教器用于编程和操作；驱动系统提供动力；末端执行器完成具体的作业任务，如抓取、装配等。

分析题答案：
可能原因：程序编写不合理，机器人运动轨迹不准确；零件供应不稳定，尺寸存在偏差；机器人末端执行器磨损或故障，抓力不足。解决措施：检查并优化程序；对零件进行严格筛选和质量控制；定期检查和维护末端执行器，及时更换磨损部件。

设计题答案：原理图：水箱水位传感器检测水位信号，将其传至控制器，控制器根据水位偏差控制水泵电机的启停。作用：水位传感器采集水位信息，控制器根据信号控制水泵，水泵调节水位。控制过程：当水位低于设定值，控制器启动水泵注水；当水位高于设定值，控制器停止水泵。

计算题答案：对于比例控制系统，输出响应y(t) = Kp r(t) = 2 5sin(2t) = 10sin(2t) 。