焊接机器人自动考试复习题 .pdfVIP

焊接自动化

一、填空题

1.焊接机器人按用途的进行分类，可以分为熔焊和点焊两类

2.焊接自动控制系统按给定量的变化规律分类，可以分为恒值控制系统、程序控

制系统和随动系统三类，组成系统的元件特性分类，可以分为线性系统和非线性

系统两类，用于衡量系统的动态性能的指标主要有上升时间tr，最大超调量

和调节时间等

3.自动控制系统的静态指标包括稳态裕度、稳态误差。

4.常用的传统的PID控制策略中，P是比例控制，代表当面的信息；I是积分控

制，代表过去的信息；D是微分控制，代表将来的信息。

5.与机器人的仿真有关的机器人运动学计算称为正向求解与机器人运动轨迹

规划有关的运动学计算称为逆向求解

6.直流伺服电动机的调速方法主要有改变电枢回路电阻调速、改变电枢电压调

速和改变励磁电流调速等

7.弧焊机器人视觉系统信息处理主要包括低层接头轮廓和高层特征参数，

在接头跟踪技术中，视觉传感器获取接头空间位置、姿态信息后，控

制系统就可以对机器人运动的轨迹进行控制修正式、自主式。

8.焊接机器人的焊接调整一般分为位置和姿态两部分

9.机器人离线编程按编程人员，定义工具运动的控制的控制级别可分为关节级、

操作手级、对象级、任务级等四类

10.遥控机器人焊接的运动控制方法主要有修正式、自主式。

二、问答题

1.什么是开环控制系统，它是哪些结构特点？什么是闭环控制系统，与开环相比

闭环控制系统有哪些优缺点？

答：控制系统的输出端与输入端之间无反馈通道，即系统的输出量不影响系统的

控制作用时，该系统称为开环控制系统，开环系统的结构特点是简单，调整方便，

系统稳定性好，成本低。闭环控制系统抗干扰能力强，对外扰动和内扰动的偏差

能够自动纠正；而开环控制系统则无此纠偏能力。

2.闭环控制系统的结构特点，与开环控制系统有哪些区别，与开环相比，闭环控

制系统有哪些优缺点？

答：

3.简述常用的PID控制的基本原理及P、I、D各个控制器的基本作用？

答：PID控制蕴藏了自动控制系统动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息。

其中比例P控制代表当前的信息，起纠正正偏差的作用，使过程的动态响应迅速，

是对于偏差e的即时反应。微分D是按偏差变化的趋势进行控制，有超前控制

的作用，代表将来的信息，在动态调节过程开始时强迫系统进行动态调节，在动

态调节过程结束时减小超调，克服振荡，提高系统的稳定性。积分I控制代表过

去积累的信息，能消除系统的静态偏差，改善系统的静态特性。

4.焊接自动控制系统中常用的传感器的静态指标主要有哪些？

答：（1）线性度（2）灵敏度（3）量程（4）迟滞（5）重复性（6）分辨率（7）

精确度（8）稳定性（9）零漂

5.常用的传感器信号检测和处理电路有哪些，它们主要实现的作用是什么？

答：1.信号放大电路：运算放大器电路进行信号的放大。2.信号运算电路：运用

焊接自动化系统中。3.信号分离电路：采用滤波器对其进行抑制，并将有用的信

号分离出来。4.信号转换电路：对传感器器输出的信号进行转换，以达到系统控

制所要求的信号。

6.简述什么是机器人运动学的正向求解和逆向求解及各自的应用范围，常用的机

器人路径经插补方法有哪些？

答：正向运动学主要解决机器人运动学方程的建立及手部位置的求解。反向运动

学与之相反，在已知手部位置的情况下，如何求出关节变量，以驱动各关节的马

达，使手部的位置得到满足。1.工业机器人速度雅克比与速度分析2.工业机器人

速度雅克比与静力计算3.工业机器人速度雅克比与运动学分析

7.早期的驱动电机多为直流伺服电动机，与交流伺服电动机相比，直流伺服电动

机具有哪些优缺点？写出直流电机的转速调节公式，并指明有哪些调速方法？

答：1.伺服电动机的转速随控制电压的改变，能在宽广的范围内连续调节2.转子

惯性小，动态响应快，随控制电压的改变，电动机转速反应灵敏，能够实现快速

启动和停转3.控制功率小，过载能力强，可靠性好。

直流电机转速计算公式：n=（U-RI）/Ceφ，其中U为电枢电压；R为电枢回

路电阻；I为电枢电流；φ为电动机气隙主磁通；Ce为常数改变电1.枢回

路电阻调