資源簡介 【考綱標(biāo)準(zhǔn)】考點(diǎn)考試內(nèi)容考核要求選考真題分布考試屬性控制的手段與應(yīng)用控制的含義b2016年4月,綜合考查,2分;必考控制的手段和方法a控制的應(yīng)用b控制系統(tǒng)的工作過程與方式簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程c2019年4月,2分2018年11月,2分;2018年4月,2分;2017年11月,2分;2017年4月,2分;2016年10月,2分;2016年3月,2分;2015年10月,2分必考+加試閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成b簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖c控制器和執(zhí)行器的作用c閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾和反饋反饋的含義b2016年3月,2分;2015年10月,綜合考查,8分簡單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素c閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用b閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程b功能模擬方法和黑箱方法a控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)c2017年4月,2分1.(2018·4月浙江省選考)下列關(guān)于控制系統(tǒng)的說法中,正確的是( )A.有檢測傳感器的控制系統(tǒng)就是閉環(huán)控制系統(tǒng)B.直接對被控對象進(jìn)行控制的裝置或元件稱為執(zhí)行器C.控制器發(fā)出的控制信號稱為控制量D.能引起被控量發(fā)生變化的因素都是干擾因素解析 開環(huán)的輸入端也可能有傳感器,A錯誤;執(zhí)行器發(fā)出的控制信號稱為控制量,C錯誤;除了給定量以外,能引起被控量發(fā)生變化的因素都是干擾因素,D錯誤。答案 B如圖所示為滑臺的運(yùn)動系統(tǒng)示意圖,由電機(jī)控制子系統(tǒng)和機(jī)械傳動子系統(tǒng)組成。在電機(jī)控制子系統(tǒng)中,傳感器檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度,并反饋到控制裝置與設(shè)定值比較,控制裝置根據(jù)偏差值發(fā)出運(yùn)動信號,驅(qū)動器將運(yùn)動信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電流驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動,在機(jī)械傳動子系統(tǒng)中,電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動,絲桿通過螺母驅(qū)動滑臺移動。系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度和絲桿的螺紋間距計(jì)算出滑臺移動的距離,從而實(shí)現(xiàn)對滑臺位置的間接控制。請根據(jù)示意圖及其描述,完成第2~3 題。2.(2017·4月浙江省選考)電機(jī)控制子系統(tǒng)的執(zhí)行器是( )A.驅(qū)動器 B.控制裝置C.電機(jī) D.絲桿解析 本題考查控制系統(tǒng)中的要素分析。從控制系統(tǒng)的流程圖中明顯可以看到執(zhí)行器是驅(qū)動器。答案 A3.(2017·4月浙江省選考)由于絲桿傳動的誤差和滑塊移動時的摩擦,導(dǎo)致滑臺移動的距離存在誤差。為了提高滑臺位置的控制精度,需要對該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,下列措施中合理的是( )A.將電機(jī)換成高精度電機(jī),控制方式改為開環(huán)控制B.將傳感器換成高精度傳感器,提高電機(jī)轉(zhuǎn)動角度的檢測精度C.將傳感器安裝在絲桿上,檢測絲桿的轉(zhuǎn)動角度D.在滑臺上安裝傳感器,檢測滑臺的位置解析 A錯誤,閉環(huán)的精確度更高;B錯誤,不能解決題干設(shè)定情景的問題;C、D選項(xiàng)比較,C在絲桿上安裝傳感器,不如安裝在輸出位置上,故D選項(xiàng)更合適。答案 D4.(2016·10月浙江省高考)如圖所示的空氣壓縮機(jī),當(dāng)儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣排放到一定程度時,壓力開關(guān)自動接通電源,電機(jī)帶動氣泵運(yùn)轉(zhuǎn),向儲氣罐補(bǔ)充壓縮空氣,使儲氣罐內(nèi)的氣壓保持在設(shè)定范圍內(nèi),下列關(guān)于該壓縮機(jī)的氣壓控制系統(tǒng)分析中,正確的是( )A.控制方式屬于開環(huán)控制B.輸入量是電能C.控制量是氣泵輸出的空氣流量D.輸出量是儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣解析 依據(jù)題意分析可知道,該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng);輸入量:設(shè)定氣壓;控制器:壓力控制電路;執(zhí)行器:氣泵;被控對象:儲氣罐;輸出量:罐內(nèi)實(shí)際氣壓值;比較裝置:壓力檢測。答案 C5.(2018·11月浙江省選考)如圖所示是某水溫控制系統(tǒng)示意圖。蒸氣對容器中的水加熱后變成冷凝水排出。熱電偶對出水的溫度進(jìn)行檢測,并將測得的信號送到PID控制器與設(shè)定的溫度比較,PID控制器根據(jù)偏差值控制電磁閥調(diào)節(jié)蒸氣的流量。下列因素的變化對蒸氣流量的調(diào)節(jié)沒有影響的是( )A.冷凝水的溫度 B.進(jìn)水的溫度C.熱電偶的性能 D.PID控制器的設(shè)定參數(shù)答案 A某學(xué)校鈴聲控制系統(tǒng)的工作過程是:電腦根據(jù)設(shè)定的時間順序,發(fā)出電信號給功率放大器,使音箱發(fā)出鈴聲。請根據(jù)上述說明,完成6~7題。6.(2016·3月浙江省學(xué)考)關(guān)于該控制系統(tǒng)的說法中,不正確的是( )A.控制器是電腦B.執(zhí)行器是功率放大器C.被控對象是音箱D.輸出量是功率放大器發(fā)出的電信號解析 輸出量是鈴聲。答案 D7.(2016·3月浙江省學(xué)考)各種干擾因素會造成系統(tǒng)工作不正常,下列不屬于干擾因素的是( )A.電腦中侵入病毒程序B.響鈴時間順序設(shè)定錯誤C.工作電壓超出系統(tǒng)正常工作范圍D.系統(tǒng)附近使用無線電設(shè)備解析 B選項(xiàng)屬于錯誤,與干擾無關(guān)。答案 B8.(2015·10月浙江省學(xué)考)如圖所示是燃油爐窯溫度控制系統(tǒng)示意圖。工作時,熱電偶將檢測到的爐內(nèi)溫度信號傳遞給溫控儀與設(shè)定溫度值比較,溫控儀根據(jù)溫度偏差信號控制電機(jī)運(yùn)行,調(diào)節(jié)燃油噴嘴的噴油量,使?fàn)t內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度。該控制系統(tǒng)的被控對象是( )A.電機(jī) B.燃油噴嘴C.爐窯 D.電熱偶解析 電機(jī)、燃油噴嘴和聯(lián)動桿共同構(gòu)成了執(zhí)行器,電熱偶屬于檢測裝置(反饋環(huán)節(jié))。答案 C如圖所示是石材切割機(jī)工作原理圖。通過人機(jī)界面將石材料的切割參數(shù)輸入控制器,控制器通過繼電器控制各個電機(jī)工作,工作臺將石材移至設(shè)定位置,橫梁下降,刀盤旋轉(zhuǎn)并沿著橫梁進(jìn)給,完成切割。電機(jī)上的旋轉(zhuǎn)編碼器將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖信號,送入控制器中進(jìn)行運(yùn)算,控制器獲得各個方向的間接位移量,并與設(shè)定值比較,當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時控制器控制相應(yīng)的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。請根據(jù)圖及其描述,完成9~10題。9.(2019·4月浙江省選考)從系統(tǒng)角度分析,下列分析中不正確的是( )A.切割機(jī)由驅(qū)動控制子系統(tǒng)、傳動子系統(tǒng)、支撐子系統(tǒng)等組成B.任何一個電機(jī)損壞,都會影響切割機(jī)的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性C.設(shè)計(jì)時建立數(shù)學(xué)模型,將切割參數(shù)轉(zhuǎn)化為控制參數(shù),體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學(xué)性原則D.在移動部件上安裝位移傳感器獲得實(shí)際位移量,有利于提高控制精度解析 B體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性。答案 B10.(2019·4月浙江省選考)該切割機(jī)的電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)中的被控對象是( )A.電機(jī) B.刀盤 C.橫梁 D.石材解析 該系統(tǒng)是電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng),被控對象是電機(jī)。答案 A11.(2017·11月浙江省選考)如圖所示是三相異步電動轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)通過改變交流電的頻率來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過觸摸屏設(shè)定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,變頻調(diào)速器將50 Hz的交流電轉(zhuǎn)變成與設(shè)定轉(zhuǎn)速相對應(yīng)頻率的交流電,驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動;裝在電動機(jī)輸出軸上的測速發(fā)電機(jī)隨電動機(jī)一起轉(zhuǎn)動并發(fā)電;PLC根據(jù)測速發(fā)電機(jī)的電流大小,判斷電動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的差值,向變頻調(diào)速器發(fā)出指令,改變驅(qū)動電流的頻率。下列關(guān)于該控制系統(tǒng)的分析中正確的是( )A.執(zhí)行器是電動機(jī)B.控制器是變頻調(diào)速器C.輸出量是測速發(fā)電機(jī)的電流信號D.控制量是變頻調(diào)速器輸出的電流頻率答案 D12.(2016·10月浙江選考)如圖所示是一款可伸縮的防雨晾衣裝置示意圖。晾衣時按動開關(guān),電機(jī)帶動滑輪轉(zhuǎn)動,將晾衣桿連同衣物移到室外。下雨時,傳感器檢測到信號后,電機(jī)帶動滑輪反向轉(zhuǎn)動,將晾衣桿和衣物收回室內(nèi),請根據(jù)示意圖和描述,完成以下任務(wù):(1)該裝置防雨的手段屬于________(在①手動控制;②自動控制中選擇合適選項(xiàng),將序號填在空格處)。(2)該系統(tǒng)中的傳感器可選用________(在①熱敏傳感器;②光敏傳感器;③濕敏傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填在空格處)。(3)該系統(tǒng)的執(zhí)行器是________(在①晾衣桿;②電機(jī);③開關(guān)中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在空格處)。(4)為了實(shí)現(xiàn)傍晚時能將衣物收回室內(nèi),對該系統(tǒng)優(yōu)化的有效措施是________和________(在①提高傳感器的靈敏度;②增加溫度檢測及對應(yīng)的控制子系統(tǒng);③增加光線檢測及對應(yīng)的控制子系統(tǒng);④增加定時控制子系統(tǒng)中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在空格處)。(5)下列因素中,不屬于影響本系統(tǒng)優(yōu)化的因素是________(在①傳感器的靈敏度;②控制系統(tǒng)的精度和可靠性;③系統(tǒng)的制造和使用成本;④環(huán)境溫度、濕度和光線的變化中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在空格處)。答案 (1)② (2)③ (3)② (4)③ ④(順序不限) (5)④一、控制與控制系統(tǒng)1.控制的手段和應(yīng)用(1)三要素:控制對象、控制目的、控制手段。(2)分類:人工控制和自動控制;機(jī)械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等。2.控制系統(tǒng):開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。3.開環(huán)控制系統(tǒng)(1)控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響,稱為開環(huán)控制系統(tǒng);(2)方框圖:4.閉環(huán)控制系統(tǒng)(1)控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng),稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。(2)方框圖【例1】 電梯都配有超載報(bào)警系統(tǒng),其工作原理是:傳感器檢測電梯的載重量,控制電路進(jìn)行判斷,若載重量超過設(shè)定值則接通電子開關(guān),報(bào)警器發(fā)出聲、光信號進(jìn)行報(bào)警。關(guān)于該報(bào)警控制系統(tǒng),下列說法中正確的是( )A.被控對象是電梯 B.控制器是電子開關(guān)C.執(zhí)行器是報(bào)警器 D.輸出量是有、無聲光信號解析 依據(jù)題意,其流程圖為:→→能根據(jù)工作過程畫出流程圖,就比較簡單,選D。答案 D【例2】 (2016·8月溫州模擬)如圖所示為一款循跡小車,在其車頭底部裝有兩個金屬感應(yīng)探測頭,當(dāng)左探測頭探測到金屬信號,增加小車右輪電機(jī)速度,使車子左轉(zhuǎn),直到探測頭探測不到金屬信號;右探測頭探測到金屬信號時,情況相反;當(dāng)左右探測頭都沒有探測到金屬信號時,左右輪電機(jī)轉(zhuǎn)速相同,車子直行。關(guān)于該控制,以下說法正確的是( )A.被控對象是軌道 B.控制器是探測頭C.執(zhí)行器是電機(jī) D.輸入量是車子速度解析 根據(jù)題干情景和開閉環(huán)分析得知,該控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。輸入量是檢測信號(左右探頭信號),控制器題干中沒有描述,實(shí)為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置,執(zhí)行器是電機(jī),被控對象是小車,輸出量是車子行駛狀態(tài)。答案 C【例3】 如圖所示是噴漆室的空調(diào)送風(fēng)控制系統(tǒng)原理圖,當(dāng)壓力傳感器檢測到風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處的壓力低于設(shè)定值時,PLC 運(yùn)算控制器控制風(fēng)機(jī)電機(jī)提高轉(zhuǎn)速,使風(fēng)機(jī)出口處的壓力升高到設(shè)定值。下列關(guān)于該控制系統(tǒng)的分析中正確的是( )A.該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)B.輸入量是壓力傳感器檢測到的壓力C.輸出量是風(fēng)機(jī)出口處的壓力D.執(zhí)行器是壓力傳感器解析 該控制系統(tǒng)屬于閉環(huán),輸入量為設(shè)定壓力,執(zhí)行器為風(fēng)機(jī)電機(jī)。答案 C1.開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的判定定義判定法開環(huán):系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制不產(chǎn)生任何影響。閉環(huán):系統(tǒng)的輸出量返回到比較器對系統(tǒng)控制產(chǎn)生影響輸入、輸出判定法閉環(huán)的輸入和輸出是一種類型信號傳遞判定法開環(huán)控制系統(tǒng)信號單向傳遞;閉環(huán)控制系統(tǒng)信號形成環(huán)狀反饋判定法有反饋,則為閉環(huán)2.易錯開環(huán)控制系統(tǒng)的過程分析實(shí)例工作過程流程圖紅綠燈聲光控?zé)?br/>音樂噴泉自動門超速抓拍3.解題一般步驟(1)首先判定是開環(huán)還是閉環(huán);(2)其次畫出其工作的流程圖,盡量從題干中尋找部件名稱;(3)對號入座,找出題目考查的要素。K二、干擾和反饋1.干擾:控制系統(tǒng)中,除輸入量(給定量)之外,引起輸出量(被控量)變化的各種因素。2.反饋:在自動控制系統(tǒng)中,將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端,并與輸入量進(jìn)行比較的過程。分為正反饋和負(fù)反饋。3.功能模擬法和黑箱方法。4.開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較(1)閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控量的偏差;(2)閉環(huán)控制系統(tǒng)的精確度更高。三、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.選擇開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng);2.分析控制對象的特征;3.分析干擾因素;4.確定被控量和控制量;5.選擇執(zhí)行器等;6.其他(設(shè)計(jì)圖紙等)。【例4】 如圖所示為紙漿濃度控制系統(tǒng)工作原理示意圖,其工作原理是:控制器將傳感器檢測到的配漿濃度與設(shè)定值相比較,根據(jù)偏差值控制電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)清水流量,從而使配漿濃度達(dá)到設(shè)定值。請回答(1)~(3)題。(1)該控制系統(tǒng)的傳感器應(yīng)該選用( )A.濃度傳感器 B.流量傳感器C.壓力傳感器 D.溫度傳感器解析 題干中信息比較明確,檢測濃度,故選A。答案 A(2)在該控制系統(tǒng)工作原理示意圖中,不直接參與濃度自動控制的部件是( )A.電動調(diào)節(jié)閥 B.控制器C.傳感器 D.手動取樣閥解析 寫出該控制系統(tǒng)的流程圖,可以發(fā)現(xiàn)手動取樣閥與系統(tǒng)控制無關(guān),故選D。答案 D(3)該控制系統(tǒng)的輸入量及輸出量分別是( )A.清水流量;配漿流量B.原漿濃度;配漿濃度C.紙漿濃度的設(shè)定值;實(shí)際配漿濃度D.取樣檢測濃度;配漿濃度設(shè)定值解析 根據(jù)題意分析可知,該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),輸入量是設(shè)定濃度值,輸出量為實(shí)際配漿濃度,故選C。答案 C【例5】 遙控編碼探雷器主要由遙控發(fā)送器及接收器組成,采用類似WIFI技術(shù),通過編碼自動識別遙控信號。探雷器在遙控器按鍵的操控下,能在布雷區(qū)域內(nèi)前、后、左、右運(yùn)動。探雷器底部裝有感應(yīng)器,可以感應(yīng)下方埋藏的用磁鐵模擬的“地雷”,當(dāng)探雷器行駛到“地雷”上方時,探雷器上的紅色LED燈亮,提示此處埋有“地雷”。請根據(jù)描述和示意圖,完成以下任務(wù):(1)該系統(tǒng)的控制手段和控制方式分別屬于 和 (在①人工控制;②自動控制;③開環(huán)控制;④閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的被控對象是 (在①地雷;②遙控發(fā)送器;③探雷器;④紅色LED燈中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)選用 (在①紅外傳感器;②干簧管;③溫度傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)人在探雷的過程中操控探雷器找不到埋藏的“地雷”,較可能的原因是 和 (在①編碼地址出問題;②感應(yīng)器出問題;③電池電力不足;④紅色LED燈正負(fù)極接反了中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)①③ (2)④ (3)② (4)②④【例6】 為了改善生活環(huán)境,小明的爸爸在自家的陽臺上種了些綠色植物。但是,讓他爸爸煩惱的是,每當(dāng)他們出門在外,家里沒人給植物澆水時,植物就會枯死。小明想幫助爸爸解決這一煩惱,并決定采取兩種方案。方案一:采用開環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)畫出控制框圖;(2)試說明該控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。方案二:采用閉環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)畫出控制框圖;(2)試說明該控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答案 方案一:采用開環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)(2)優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單;該系統(tǒng)每天采用定時一段時間進(jìn)行澆水,實(shí)現(xiàn)自動功能;缺點(diǎn):控制精度不高;土壤濕度不能人為調(diào)節(jié);方案二:采用閉環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)(2)優(yōu)點(diǎn):能夠控制土壤的濕度,濕度可以調(diào)節(jié);缺點(diǎn):成本較高。易錯閉環(huán)控制系統(tǒng)的過程分析實(shí)例工作過程流程圖溫度控制如冰箱、空調(diào)等 家用壓力鍋水箱水位控制自動電水壺糧庫溫、濕度自動控制系統(tǒng) 考點(diǎn)1 控制系統(tǒng)及其應(yīng)用1.如圖所示是一款智能垃圾桶。投垃圾時,手或垃圾靠近感應(yīng)區(qū)上方,桶蓋會自動打開,投入后桶蓋會自動關(guān)閉,該控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于( )A.手動控制、開環(huán)控制 B.自動控制、開環(huán)控制C.自動控制、閉環(huán)控制 D.手動控制、閉環(huán)控制解析 首先是自動控制,桶蓋打開的過程中并無人參與,自動完成;系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制沒影響,所以是開環(huán),故選B。答案 B2.如圖所示為一款嬰幼兒耳測溫度計(jì),它有一個聲光警報(bào)裝置,當(dāng)測得溫度高于37.5度時,就會發(fā)出嘟嘟聲閃爍。這個溫度報(bào)警系統(tǒng)的控制方式屬于( )A.手動控制、開環(huán)控制 B.自動控制、閉環(huán)控制C.自動控制、開環(huán)控制 D.手動控制、閉環(huán)控制解析 首先是自動控制,測體溫到報(bào)警是機(jī)器自己完成的;根據(jù)開環(huán)的定義可知,控制系統(tǒng)屬于開環(huán),故選C。答案 C3.如圖所示是一款太陽能飯盒,每個飯盒都有獨(dú)立的溫度控制系統(tǒng),當(dāng)飯煮熟后,自動進(jìn)入保溫狀態(tài),該飯盒溫度控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于( )A.手動控制、開環(huán)控制 B.自動控制、閉環(huán)控制C.自動控制、開環(huán)控制 D.手動控制、閉環(huán)控制解析 人沒有全程參與,整個控制過程由系統(tǒng)自動完成,視為自動控制,溫控系統(tǒng)需控制溫度,隨時檢測溫度與設(shè)定值比較,有反饋比較環(huán)節(jié),并根據(jù)反饋比較調(diào)整控制,是閉環(huán)控制系統(tǒng)。答案 B考點(diǎn)2 控制系統(tǒng)的工作過程與方式4.如圖所示是儲氣罐氣壓控制系統(tǒng)原理圖,當(dāng)檢測裝置檢測到儲氣罐中的氣壓低于設(shè)定值時,控制器控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),使儲氣罐的氣壓升高到設(shè)定值。該控制系統(tǒng)的方框圖是( )解析 該控制系統(tǒng)的控制過程存在反饋,所以該控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制,所以排除A和B;另外被控對象應(yīng)該是被控量的主體,本題的被控對象為儲氣罐。答案 C5.如圖所示是生活變頻恒壓供水系統(tǒng)的示意圖。它由水泵機(jī)組、測壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、斷水保護(hù)探頭、變頻控制柜等組成。通過安裝在管道上的遠(yuǎn)傳壓力傳感器,將壓力信號傳送給變頻控制器,從而控制水泵機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速,達(dá)到改善供水情況,實(shí)現(xiàn)用戶管網(wǎng)水壓穩(wěn)定的目的。請根據(jù)示意圖和描述,完成以下任務(wù)。(1)該系統(tǒng)的控制手段和控制方式分別屬于 和 (在A.液壓控制;B.電子控制;C.開環(huán)控制;D.閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填入“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的被控對象是 (在A.穩(wěn)壓罐;B.管道中的水;C.水泵機(jī)組中選擇合適的選項(xiàng),將序號填入“ ”處);(3)該控制系統(tǒng)中的輸出量是 (在A.機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速;B.設(shè)定的水壓;C.管道中的水;D.管道中的水壓中選擇合適的選項(xiàng),將序號填入“ ”處);(4)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)時既要考慮使用操作方便、節(jié)能環(huán)保、抗干擾、便于維護(hù),還要統(tǒng)籌兼顧成本、安裝等要素,這體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則(在A.整體性;B.科學(xué)性;C.綜合性中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)B D (2)B (3)D (4)C考點(diǎn)3 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾和反饋6.如下圖所示是一款汽車卸煤噴水系統(tǒng)。檢測裝置采集運(yùn)煤汽車到位及離開信號,并將采集的信號傳到控制器,控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的程序指令,控制電磁閥定時開啟,除塵噴頭持續(xù)噴水,清除因汽車卸煤產(chǎn)生的煤塵。下列有關(guān)該噴水系統(tǒng)說法正確的是( )A.該系統(tǒng)存在反饋 B.控制器壞了是干擾因素C.輸出量是否噴水 D.輸入量是卸煤車間的煤塵量解析 該系統(tǒng)為開環(huán),不存在反饋;控制器壞了,該系統(tǒng)不能正常工作,這不是干擾因素;輸入量為采集運(yùn)煤汽車是否到位,輸出量為是否噴水。故選C。答案 C7.如圖為某設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的一款機(jī)械手草圖,設(shè)計(jì)成能模仿人的各種動作。這種采用機(jī)器手的設(shè)計(jì)方法屬于( )A.黑箱方法 B.移植方法C.虛擬方法 D.功能模擬方法解析 黑箱法和功能模擬法是控制系統(tǒng)中很重要的技術(shù)思想方法。答案 D一、選擇題1.如圖所示為某學(xué)生利用所學(xué)的知識設(shè)計(jì)光控百葉窗啟閉控制系統(tǒng),其工作過程是:光敏電阻檢測環(huán)境亮度高過某一個亮度時,Arduino控制板發(fā)出命令控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),使百葉窗關(guān)閉,反之百葉窗處于開啟狀態(tài)。關(guān)于該控制系統(tǒng)說法正確的是( )A.該控制系統(tǒng)存在反饋B.該控制系統(tǒng)的控制器為光敏電阻C.該控制系統(tǒng)的執(zhí)行器為電機(jī)D.該控制系統(tǒng)的被控對象為Arduino控制板解析 依據(jù)題干信息和所學(xué)分析可知,本控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。輸入量:檢測信號,控制器是Arduino控制板,執(zhí)行器是電機(jī),被控對象是百葉窗,輸出量是百葉窗的狀態(tài)(開或關(guān))。答案 C2.(2016·9月嘉興聯(lián)考)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時風(fēng)輪對準(zhǔn)風(fēng)向才能獲得最大風(fēng)能,如圖所示是風(fēng)力發(fā)電機(jī)跟蹤風(fēng)向的控制系統(tǒng)示意圖,風(fēng)向測定裝置將檢測到的風(fēng)向信號送給迎風(fēng)控制裝置與設(shè)定值比較,迎風(fēng)控制裝置根據(jù)角度偏差信號控制偏航電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)整風(fēng)輪角度,使風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向。關(guān)于該控制系統(tǒng),下列說法正確的是( )A.被控對象是風(fēng)輪 B.反饋裝置是偏航電機(jī)C.輸入量是風(fēng)力大小 D.輸出量是風(fēng)輪是否轉(zhuǎn)動解析 依據(jù)題意分析可知,該控制系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng);輸入量是設(shè)定值,控制器是迎風(fēng)控制裝置,執(zhí)行器是偏轉(zhuǎn)電機(jī),被控對象是風(fēng)輪,輸出量是實(shí)際位置,檢測裝置是風(fēng)向測定裝置。答案 A3.如圖所示是一款節(jié)能扶梯,當(dāng)傳感器檢測到乘客后,控制電路控制電機(jī),使扶梯從慢行狀態(tài)逐漸加速到正常運(yùn)行速度;當(dāng)乘客離開后自動延時2~3秒鐘,扶梯再減速到慢行狀態(tài)。下列關(guān)于節(jié)能扶梯控制系統(tǒng)分析中,正確的是( )A.控制方式屬于閉環(huán)控制B.控制量是扶梯慢行速度與正常速度的差值C.輸入量為傳感器接受的信息D.輸出量是自動延長的時間解析 該系統(tǒng)屬于開環(huán);控制量是電機(jī)轉(zhuǎn)動量;輸出是電梯的運(yùn)行狀態(tài)。答案 C4.如圖所示為某公司生產(chǎn)的兩輪自平衡電動車,它應(yīng)用“動態(tài)穩(wěn)定”的工作原理,使車輛具備自動平衡的能力。出廠時,電動車被設(shè)定好平衡姿態(tài),內(nèi)置的陀螺儀能判斷車身當(dāng)前所處的姿態(tài),由中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈螅?qū)動馬達(dá)來達(dá)到平衡的效果。關(guān)于該自動平衡控制系統(tǒng),以下說法不正確的是( )A.輸出量是電動車的姿態(tài)B.被控對象是馬達(dá)C.控制器是微處理器D.反饋裝置是陀螺儀解析 被控對象是平衡電動車。答案 B5.如圖所示是改造后西湖音樂噴泉的瞬間照片。音樂噴泉原理是將音頻信號轉(zhuǎn)換成電信號,電信號通過變頻器控制水泵使水泵的壓力隨音樂的節(jié)奏的變化而變化,從而控制水柱高低。關(guān)于該音樂噴泉控制系統(tǒng),以下說法正確的是( )A.執(zhí)行器是變頻器B.控制器是水泵C.輸入量是音頻信號D.被控對象是水柱的高低答案 C6.如圖所示是自動門示意圖。當(dāng)人走進(jìn)感應(yīng)區(qū)域時,檢測裝置探測到人體信號,控制電路接收到該信號后,發(fā)出相應(yīng)的指令,啟動電動機(jī)把門打開。當(dāng)門開啟之后,控制電路將作出判斷,如果沒有人在感應(yīng)區(qū)域內(nèi),就通知電機(jī)做反向運(yùn)轉(zhuǎn),將門關(guān)閉。關(guān)于該控制系統(tǒng),下列說法中正確的是( )A.輸入量是人體信號,所以是人工控制B.門開啟之后可以自動關(guān)閉,存在反饋環(huán)節(jié)C.自動門的開啟或關(guān)閉與檢測裝置是否檢測到人體信號相對應(yīng)D.有人在感應(yīng)區(qū)內(nèi)從門口經(jīng)過不會對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生干擾解析 檢測裝置檢測到人體信號,門開;檢測裝置未檢測到人體信號,門關(guān)。答案 C7.小明設(shè)計(jì)了簡易自動升旗控制系統(tǒng),根據(jù)國歌的時間設(shè)定好電子定時器的定時時間,播放國歌時人工啟動電子定時器,電動機(jī)開始轉(zhuǎn)動并帶動滑輪運(yùn)動,使國旗勻速上升。當(dāng)定時器計(jì)時停止時,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,國旗正好升至桿頂。下列關(guān)于該自動升旗控制系統(tǒng)的說法不正確的是( )A.該控制系統(tǒng)的控制方式屬于開環(huán)控制系統(tǒng) B.風(fēng)的阻力變化屬于該控制系統(tǒng)的干擾因素C.輸入量是定時器設(shè)定的時間 D.被控對象是電機(jī)解析 被控對象是國旗。答案 D8.如圖所示是電熱水器溫度自動控制系統(tǒng)的示意圖,當(dāng)熱電偶測到水溫低于設(shè)定值,控制電路接通加熱絲,加熱儲水箱中的水,使水溫達(dá)到設(shè)定值,關(guān)于該控制系統(tǒng)的組成,下列說法中不正確的是( )A.被控對象是水箱中的水 B.控制器是加熱絲C.被控量是出水溫度 D.設(shè)定量是所要求的水溫解析 從“使水溫達(dá)到設(shè)定值”中,可以確定是閉環(huán)控制系統(tǒng);從“控制電路接通加熱絲,加熱儲水箱中的水”等文字中,可以知道控制器是控制電路,執(zhí)行器是加熱絲;從“電熱水器溫度自動控制系統(tǒng)”可知,被控對象是水箱或水箱中的水。答案 B9.如圖所示的汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)AFS是目前國際上在車燈照明上的新技術(shù)之一,它的研發(fā)對汽車夜晚行車安全起到了很大的作用。其工作原理為:傳感器將檢測到的車速信號和方向盤轉(zhuǎn)角信號傳遞給ECU,ECU根據(jù)傳感器檢測到的信號,控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)動,使前照燈轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。下列關(guān)于該控制系統(tǒng)說法正確的是( )A.該控制系統(tǒng)中存在檢測裝置B.控制量為前照燈轉(zhuǎn)動的角度C.輸出量為前照燈的實(shí)際角度D.AFS可以在夜晚使用,體現(xiàn)了黑箱方法解析 該控制系統(tǒng)為開環(huán),不存在反饋,但存在檢測裝置;控制量是馬達(dá)的轉(zhuǎn)動;輸出量為前照燈轉(zhuǎn)過相應(yīng)角度;AFS可以在夜晚使用,沒有體現(xiàn)了黑箱方法。 故選 A。答案 A10.如圖所示是一款能夠監(jiān)控機(jī)房內(nèi)溫度、濕度的儀器。當(dāng)其溫度或濕度高于設(shè)定上限或低于設(shè)定下限時,會自動發(fā)出報(bào)警聲。以下分析正確的是( )A.機(jī)房內(nèi)外的聲音會對該報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)生干擾B.溫度、濕度上下限要人為設(shè)定的,該報(bào)警系統(tǒng)為人工控制C.溫度、濕度是輸入量,報(bào)警聲是輸出量D.報(bào)警器是該控制系統(tǒng)的執(zhí)行器解析 溫度、濕度控制,聲音不會造成影響;整個工作過程沒有人參與控制,屬于自動控制;報(bào)警器是被控對象。答案 C11.恒溫式燃?xì)鉄崴鞯臏囟瓤刂葡到y(tǒng)為閉環(huán)控制。下列因素中,不屬于該系統(tǒng)干擾因素的是( )A.燃?xì)獾牧髁? B.進(jìn)水的流量C.進(jìn)水的溫度 D.出水的溫度解析 因?yàn)槌鏊臏囟葧粋鞲衅鳈z測并返回到輸入端。答案 D12.趙明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個雞用飲水器,其機(jī)構(gòu)原理如圖所示。當(dāng)三角形飲水盤水位下降到一定值時,飲水盤重量減輕,彈簧使水閥控制桿向上運(yùn)動,水閥打開,水從進(jìn)水管流入飲水盤,當(dāng)水位達(dá)到設(shè)計(jì)水位時,飲水盤重量增加,對彈簧的拉力增加,使水閥控制桿向下運(yùn)動,關(guān)閉水閥。這樣飲水盤中的水位能自動維持在設(shè)計(jì)高度上。下面對該系統(tǒng)的說法,正確的是( )A.該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng),輸入量是設(shè)計(jì)水位高度B.該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),檢測裝置是彈簧C.該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng),被控量是水閥D.該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),控制器是水閥控制桿解析 依據(jù)題干描述,本控制系統(tǒng)的方框圖為:答案 B13.小強(qiáng)用恒溫箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高,無法自動控制。經(jīng)檢查,恒溫箱的控制器沒有故障。參照下圖,下列故障判斷正確的是( )A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D.可能是加熱器出現(xiàn)故障解析 典型的單閉環(huán)控制系統(tǒng),溫度持續(xù)升高——加熱器好,控制器沒有故障——控制器好。故選C。答案 C14.如圖所示是一款鑰匙尋找器,只要吹個口哨,尋找器一聽到高頻率的聲音(口哨聲),內(nèi)置芯片啟動電子開關(guān)閉合,揚(yáng)聲器發(fā)出“嗶嗶”的響聲,LED燈一閃一閃發(fā)光,鑰匙在哪兒就知道了。關(guān)于該控制系統(tǒng),以下說法中正確的是( )A.輸出量是有沒有聲光信號B.被控對象是鑰匙C.控制器是電子開關(guān)D.控制量是聲音頻率的高低解析 被控對象是揚(yáng)聲器和LED;控制器是芯片;控制量是電子開關(guān)的開與合。答案 A15.如圖所示,導(dǎo)彈飛行線路的控制過程是:事先將飛行線路的地形信息存儲于導(dǎo)彈計(jì)算機(jī),導(dǎo)彈在飛行時對實(shí)際地形進(jìn)行測量并與存儲信息進(jìn)行比對修正,通過計(jì)算機(jī)調(diào)整導(dǎo)彈翼片來保證正確的飛行路線。結(jié)合該事例,以下說法正確的是( )A.導(dǎo)彈飛行路線控制是一個開環(huán)控制B.事先存儲的地形信息是導(dǎo)彈飛行線路控制中的控制量C.計(jì)算機(jī)既是控制器又是比較器D.導(dǎo)彈飛行線路控制中,翼片轉(zhuǎn)動程度是被控量解析 依據(jù)開環(huán)、閉環(huán)的涵義,可以分析得出本控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng),A錯。事先存儲好的信息應(yīng)是輸入量,故B錯。D項(xiàng)被控量即輸出量應(yīng)為導(dǎo)彈飛行的實(shí)際路線。答案 C某廠設(shè)計(jì)了一款智能煤氣泄漏報(bào)警燈,它的工作原理是:當(dāng)探測器檢測到廚房的煤氣濃度超過設(shè)定值時,外置主控制器控制電磁繼電器導(dǎo)通,使報(bào)警燈報(bào)警;報(bào)警的同時,該裝置還能夠自動向事先設(shè)定的手機(jī)號碼發(fā)送信息,提醒使用者注意。根據(jù)描述,完成第16~17題。16.下列選項(xiàng)中,對智能煤氣泄漏報(bào)警燈控制系統(tǒng)描述正確的是( )A.控制量是電磁繼電器的通、斷B.被控對象是手機(jī)C.探測器主要起反饋?zhàn)饔?br/>D.輸入量是預(yù)先設(shè)定的手機(jī)號碼解析 執(zhí)行器是電磁繼電器,故控制量為電磁繼電器的通、斷。答案 A17.無人狀態(tài)下為了防止煤氣泄漏,對該控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,其中最合理的優(yōu)化措施為( )A.當(dāng)煤氣濃度超過設(shè)定值時,主控制器控制電磁閥吸合,將煤氣切斷B.當(dāng)煤氣濃度超過設(shè)定值時,主控制器控制電磁繼電器吸合,開啟排風(fēng)扇C.增加一個煤氣檢測控制系統(tǒng),將廚房內(nèi)的煤氣濃度控制在設(shè)定濃度D.增加一個人體紅外線感應(yīng)子系統(tǒng),有人時可以使用煤氣,無人時不通煤氣解析 A方案更安全。答案 A如圖所示為電冰箱溫度控制系統(tǒng),當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度上升時,感溫包內(nèi)的氣體膨脹,使傳動盒向外伸脹,通過連桿使觸點(diǎn)閉合,壓縮機(jī)M開始工作,連續(xù)制冷,溫度下降,溫度降低到某個值時,觸點(diǎn)斷開,制冷停止,如此反復(fù)使電冰箱溫度保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。請根據(jù)示意圖及其描述,完成第18~19題。18.下列關(guān)于電冰箱溫度控制系統(tǒng)說法中正確的是( )A.逆時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕,連桿向右偏移,壓縮機(jī)的工作時間將延長B.彈簧的彈性變差是溫度控制系統(tǒng)的干擾因素C.感溫包穿孔將會導(dǎo)致冰箱頻繁啟動D.感溫包被霜覆蓋后,將導(dǎo)致無法正常制冷解析 感溫包被霜覆蓋后,當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度上升時,感溫包無法感知,將導(dǎo)致電冰箱無法正常制冷。答案 D19.下列框圖中正確描述電冰箱溫度控制系統(tǒng)工作方式的是( )解析 該控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng),輸入為設(shè)定溫度,輸出為實(shí)際溫度。故選D。答案 D20.如圖所示是工業(yè)鍋爐利用重錘進(jìn)行壓力控制的示意圖,重錘掛在橫桿上,桿的支點(diǎn)在最左端,中間是鍋爐的排氣孔。當(dāng)鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力過大,超過設(shè)定值,就會沖開排氣孔上的重錘,釋放一定的氣體;氣體釋放后,氣壓降低,使得重錘又重新落下封閉排氣孔;周而復(fù)始,保持鍋爐內(nèi)的氣壓不超過規(guī)定值。關(guān)于該壓力控制系統(tǒng),以下說法中正確的是( )A.將重錘往橫桿的右端移動一段距離,可以增大鍋爐的蒸汽壓力B.該控制需要人為調(diào)節(jié)重錘的位置,是一種人工控制C.該壓力控制系統(tǒng)存在反饋環(huán)節(jié)D.輸出量是排氣孔是否釋放氣體解析 將重錘往橫桿的右端移動一段距離,可以減小鍋爐的蒸汽壓力;該控制是一種自動控制;輸出量是設(shè)定壓力。答案 C二、非選擇題21.如圖所示是自動變速扶梯系統(tǒng)控制過程示意圖。無乘客時,扶梯緩慢運(yùn)行;當(dāng)乘客進(jìn)入檢測傳感器的檢測范圍時,控制器接收到傳感器的檢測信號,控制電動機(jī)和傳動裝置加速轉(zhuǎn)動,扶梯正常運(yùn)行,請回答下列各題:(1)根據(jù)示意圖及描述,分析自動扶梯系統(tǒng)控制過程,在方框圖中“ ”處填寫相應(yīng)的內(nèi)容:―→―→K(2)為防止扶梯加速使乘客站立不穩(wěn),檢測傳感器的安裝位置應(yīng)在 (在①乘客進(jìn)入扶梯踏步前;②乘客進(jìn)入扶梯踏步之后中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(3)該系統(tǒng)在運(yùn)行時需要解決下面的問題,當(dāng)乘客進(jìn)入檢測傳感器檢測范圍時,扶梯正常運(yùn)行,當(dāng)乘客隨著扶梯運(yùn)行離開檢測范圍后,扶梯又回到緩慢運(yùn)行狀態(tài),而此時乘客還沒離開扶梯。從合理性、可行性方面考慮,以下措施中合理的是 (在下列措施中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。①控制器中安裝計(jì)時器,當(dāng)有乘客進(jìn)入時,扶梯正常運(yùn)行,計(jì)時器開始計(jì)時;若達(dá)到設(shè)定的乘客離開扶梯的時間,無其他乘客進(jìn)入,扶梯自動緩慢運(yùn)行,有其他乘客進(jìn)入時,計(jì)時器將重新計(jì)時。②在扶梯上布滿檢測傳感器,保證乘客在扶梯上的任一位置都能被檢測到,只有乘客完全離開扶梯時,扶梯才會緩慢運(yùn)行。③在每個踏步上安裝檢測傳感器,只要踏步上有乘客便正常運(yùn)行,無乘客時便緩慢運(yùn)行。答案 (1)①檢測傳感器檢測到是否有人的信號?、陔妱訖C(jī)和傳動裝置?、鄯鎏荨、苓\(yùn)行速度 (2)① (3)①22.如圖所示是某單位車牌識別系統(tǒng),攝像機(jī)采集駛?cè)胲囕v的車牌信息傳輸給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將車牌信息與登記的信息進(jìn)行比較,若判斷為本單位車輛,啟動道閘電機(jī),欄桿豎起放行。請根據(jù)示意圖和描述,完成以下任務(wù):(1)該系統(tǒng)的控制手段和控制方式分別屬于 和 (在①手動控制;②自動控制;③開環(huán)控制;④閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該系統(tǒng)的被控對象是 (在①駛?cè)胲囕v;②攝像機(jī);③道閘電機(jī);④欄桿中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該系統(tǒng)識別車牌的檢測裝置應(yīng)為 (在①紅外探頭;②攝像頭;③位移傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)為了提高該系統(tǒng)的識別效率,以下優(yōu)化措施中有效的是 和 (在①在其它角度增加一臺攝像機(jī);②改進(jìn)計(jì)算機(jī)識別車牌信息的算法;③增加系統(tǒng)管理員的人數(shù);④加大欄桿道閘電機(jī)的功率中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)②③ (3)④?、凇?4)①②或者②①23.電子警察是現(xiàn)代道路交通安全管理的有效手段,計(jì)算機(jī)根據(jù)雷達(dá)探測到的汽車位置變化信號,計(jì)算出汽車的行駛速度并判斷是否超速,如果超速則啟動照相機(jī)抓拍,并將拍攝到的圖像信息輸送到監(jiān)控中心。請根據(jù)上述說明,完成以下任務(wù):(1)該控制系統(tǒng)的控制方式屬于 控制(在①開環(huán);②閉環(huán)中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的控制手段屬于 (在①手動控制;②自動控制中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該控制系統(tǒng)的輸出量是 (在①汽車的行駛速度,②超速車輛的圖像;③雷達(dá)信號中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)為了實(shí)時監(jiān)測汽車行駛速度,應(yīng)用雷達(dá)技術(shù)探測汽車的位置變化信號,通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算出汽車的行駛速度,判斷是否超速。這體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則(在①整體性;②科學(xué)性;③綜合性中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(5)照相機(jī)對超速車輛抓拍時會受到各種干擾,以下因素中不屬于干擾因素的是 (在①雨霧;②沙塵;③車輛速度中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)① (2)② (3)② (4)② (5)③24.如圖所示為汽車倒車?yán)走_(dá)的示意圖,讓汽車倒車至障礙物一定距離時,超聲波傳感器將感知的信號輸入主機(jī),主機(jī)進(jìn)行分析判斷后發(fā)出命令讓繼電器閉合,讓蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲,提醒駕駛員做好剎車準(zhǔn)備。(1)該控制系統(tǒng)的控制方式屬于 控制(在①開環(huán);②閉環(huán)中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(2)該控制系統(tǒng)的控制手段屬于 (在①手動控制;②自動控制中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(3)該控制系統(tǒng)的輸出量(被控量)是 (在①汽車至障礙物的實(shí)際距離值;②繼電器閉合;③報(bào)警聲中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(4)在設(shè)置超聲波的提醒距離時,要科學(xué)分析超聲波原理和駕駛員的反應(yīng)速度之間的關(guān)系,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來確定。這體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則(在①整體性;②科學(xué)性;③綜合性中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(5)汽車倒車?yán)走_(dá)在使用時會受到各種干擾,以下因素中不屬于干擾因素的是 (在①超聲波傳感器靈敏度變差;②小孩子的尖叫聲;③車后突然跑過的小狗中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)① (2)② (3)③ (4)② (5)②25.如圖所示為機(jī)械臂運(yùn)動限位系統(tǒng)示意圖。位置傳感器設(shè)置在機(jī)械臂的左右需要限位的位置,當(dāng)機(jī)械臂左右運(yùn)動靠近位置傳感器時,位置傳感器感知到機(jī)械臂接近并在達(dá)到規(guī)定的檢測距離并給PLC發(fā)送信號,經(jīng)伺服電機(jī)使機(jī)械臂停止運(yùn)行,從而使機(jī)械臂在一定位置范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。請根據(jù)示意圖和描述,完成以下任務(wù):(1)該系統(tǒng)的控制手段與控制方式分別是 和 (在①人工控制;②自動控制;③開環(huán)控制;④閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是 (在①機(jī)械臂;②伺服電機(jī);③PLC中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)若將該機(jī)械臂應(yīng)用于工件的抓取,檢測到有工件時機(jī)械臂能自動張開抓取,下列可以采用的傳感器是 (在①熱敏電阻傳感器;②超聲波傳感器;③濕度傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)機(jī)械臂的運(yùn)轉(zhuǎn)過程會受到各種干擾,以下因素屬于干擾因素的是 和 (在①運(yùn)轉(zhuǎn)過程中底座搖晃;②調(diào)整位置傳感器的位置;③伺服電機(jī)與機(jī)械臂之間的摩擦;④周圍環(huán)境亮度變暗中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)②?、堋?2)② (3)② (4)① ③26.造紙廠采用一套自動控制紙張厚度的系統(tǒng),β射線穿過紙,在另一側(cè)接收β射線,如果紙偏厚或偏薄,穿過紙以后的β射線就會變化,控制器利用檢測到的β射線的變化來控制軋輥調(diào)整裝置來調(diào)整軋輥之間的間隙,控制紙張達(dá)到要求的厚度。(1)該控制系統(tǒng)的控制方式屬于 控制(在①開環(huán);②閉環(huán)中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的控制手段屬于 (在①手動控制;②自動控制中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該控制系統(tǒng)的被控量是 ,執(zhí)行器是 ;(4)如果接受器落上灰塵,引起紙張厚度變化,這種因素在控制系統(tǒng)中稱為 。答案 (1)② (2)② (3)軋輥之間的間隙 軋輥調(diào)整裝置 (4)干擾27.無繩蒸汽電熨斗,由發(fā)熱元件、溫控器、指示燈、電源接線柱和電源插頭等組成的。使用時,先給水箱注水;順時針擰動調(diào)檔按鈕到合適的功率檔位,插上電源, 使溫控器對發(fā)熱元件通電發(fā)熱,對電熨斗底板進(jìn)行加熱,同時工作指示燈亮,本產(chǎn)品帶恒溫功能,當(dāng)溫度超過恒溫額定溫度時,恒溫功能啟動并自動切斷電源;當(dāng)溫度下降到低于額定溫度時,機(jī)器會自動接通電源并繼續(xù)對電熨斗底板加熱。另外本產(chǎn)品還有自動關(guān)熄功能,如果熨斗未使用的時間達(dá)到8分鐘,熨斗將自動關(guān)閉。要讓熨斗再次加熱,必須取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后將其放回基座。(1)該溫度控制系統(tǒng)的控制方式和控制手段分別屬于 、 (在①開環(huán);②閉環(huán);③手動;④自動選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該恒溫控制系統(tǒng)的最終控制對象是 (在①指示燈;②水箱;③調(diào)檔按鈕;④電熨斗底板中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)本產(chǎn)品還有自動關(guān)熄功能,如果熨斗未使用的時間達(dá)到8分鐘,熨斗將自動關(guān)閉。要讓熨斗再次加熱,必須取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后將其放回基座。這主要體現(xiàn)了系統(tǒng)的 性(在①目的;②整體;③環(huán)境適應(yīng);④動態(tài)性中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)下列因素中屬于該溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素的是 (在①被熨燙衣服的大小;②熱能主機(jī)功率;③基座溫度;④室外氣溫,請選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)②?、堋?2)④ (3)① (4)②28.(2016·9月嘉興聯(lián)考)如圖所示是一款智能LED小夜燈,直接插在墻壁的電源插座上,晚上自動點(diǎn)亮,白天自動關(guān)閉。其內(nèi)置的光敏傳感器將房間環(huán)境光照的變化信號輸入控制模塊,經(jīng)控制模塊分析判斷后發(fā)出指令,通過電子開關(guān)來點(diǎn)亮或關(guān)閉LED燈。(1)該系統(tǒng)的控制方式是 (在①開環(huán)控制;②閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(2)該控制系統(tǒng)的被控對象和執(zhí)行器分別是 和 (在①電源插座;②光敏傳感器;③控制模塊;④電子開關(guān);⑤LED燈中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);該控制系統(tǒng)的被控量是 (在①環(huán)境光線的強(qiáng)弱;②電子開關(guān)的打開或關(guān)閉;③LED燈的亮或滅中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(3)使用一段時間后,發(fā)現(xiàn)該燈需要在很強(qiáng)的光照下才能熄滅。出現(xiàn)該問題的原因可能是 (在①電源電壓太高;②電子開關(guān)損壞;③光敏傳感器性能變化中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。(4)請觀察圖示,設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了LED小夜燈的自動控制,還在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)并解決的另一個問題是_______________________________________。答案 (1)① (2)⑤?、堋、邸?3)③ (4)小夜燈遮擋、占用插孔的問題29.(2017·1月溫州十校期末)如圖所示是空氣能熱水器控制系統(tǒng)。其工作過程是:溫度傳感器檢測儲水箱中的水溫,把信號反饋給微電腦控制器,與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較,達(dá)到設(shè)定的溫度值時,控制器控制蒸發(fā)器、壓縮機(jī)關(guān)閉。請回答下列問題。(1)該定量控制系統(tǒng)的控制方式屬于 (在①閉環(huán)控制;②開環(huán)控制中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)溫度傳感器在該控制系統(tǒng)中屬于 (在①輸入處理裝置;②檢測反饋裝置中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該控制系統(tǒng)的執(zhí)行器與控制量分別是 、 (在①微電腦控制器;②蒸發(fā)器、壓縮機(jī);③熱量;④溫度值中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)溫度傳感器應(yīng)該安裝在 里(在①膨脹閥;②蒸發(fā)器;③儲水箱中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(5)使用時間過長后,微電腦控制器靈敏度會下降以及熱傳遞效率會下降,以下優(yōu)化措施合理的是 (在①定期更換蒸發(fā)器和儲水箱內(nèi)的盤管;②定期清洗盤管上附著的水垢;③把冷水入口和熱水出口對調(diào)互換使用中選擇一項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)① (2)② (3)② ③ (4)③ (5)②30.如圖所示是小通家裝在廚房的天然氣報(bào)警設(shè)備,它的工作原理是:當(dāng)氣敏傳感器檢測到廚房的天然氣濃度超過設(shè)定值時,滾屏上的狀態(tài)顯示異常,報(bào)警器開始報(bào)警,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動換氣,直至天然氣濃度下降到設(shè)定值,報(bào)警器停止報(bào)警,風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動,滾屏上的狀態(tài)顯示正常。 (1)該天然氣報(bào)警設(shè)備中風(fēng)扇排氣控制屬于 ?。粡N房中天然氣濃度控制屬于 。(在①開環(huán)控制;②閉環(huán)控制中選擇一項(xiàng)填在“ ”處)(2)滾屏上顯示的是控制系統(tǒng)的 ,滾屏是控制系統(tǒng)的 。(在①輸入量;②輸出量;③控制量;④被控對象;⑤執(zhí)行器中選擇一項(xiàng)填在“ ”處)(3)在該系統(tǒng)中當(dāng)滾屏上顯示異常狀態(tài)時,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,報(bào)警器響,這體現(xiàn)了系統(tǒng)的 。(在①整體性;②相關(guān)性;③目的性;④動態(tài)性;⑤環(huán)境適應(yīng)性中選擇一項(xiàng)填在“ ”處)(4)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時,一旦天然氣濃度超過設(shè)定值時,既要實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇子系統(tǒng)的工作,又要實(shí)現(xiàn)報(bào)警,還要在滾屏上顯示異常,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的 原則。(在①整體性;②科學(xué)性;③目的性;④綜合性中選擇一項(xiàng)填在“ ”處)。答案 (1)①?、凇?2)② ④ (3)② (4)④31.如圖所示是室內(nèi)濕度控制系統(tǒng)示意圖??刂破鹘邮盏絺鞲衅鳈z測的室內(nèi)濕度,當(dāng)達(dá)到設(shè)定值的上限時,啟動風(fēng)扇,將潮濕空氣吸入主機(jī)內(nèi),由內(nèi)部的冷凝器凝成水珠,經(jīng)排水管排出。當(dāng)傳感器檢測到室內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值的下限時,關(guān)閉風(fēng)扇及冷凝器的電源。請完成以下任務(wù):(1)該系統(tǒng)的控制手段和控制方式分別屬于 和 (在①手動控制;②自動控制;③開環(huán)控制;④閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”);(2)該系統(tǒng)的被控對象是 (在①風(fēng)扇;②冷凝器;③辦公室;④主機(jī)中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該系統(tǒng)的傳感器應(yīng)選用 (在①溫度傳感器;②濕度傳感器;③壓力傳感器;④流量傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)為了提高該系統(tǒng)的除濕效果,有效的優(yōu)化措施是 和 (在①加大風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速;②提高傳感器的靈敏度;③降低濕度的設(shè)定值;④加大冷凝器的功率中選擇合適的選項(xiàng), 序號填寫在“ ”處)。答案 (1)② ④ (2)③ (3)② (4)①?、?br/>課件32張PPT?!究季V標(biāo)準(zhǔn)】一、控制與控制系統(tǒng)1.控制的手段和應(yīng)用(1)三要素:控制對象、控制目的、控制手段。(2)分類:人工控制和自動控制;機(jī)械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等。2.控制系統(tǒng):開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。3.開環(huán)控制系統(tǒng)(1)控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響,稱為開環(huán)控制系統(tǒng);(2)方框圖:4.閉環(huán)控制系統(tǒng)(1)控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng),稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。(2)方框圖【例1】 電梯都配有超載報(bào)警系統(tǒng),其工作原理是:傳感器檢測電梯的載重量,控制電路進(jìn)行判斷,若載重量超過設(shè)定值則接通電子開關(guān),報(bào)警器發(fā)出聲、光信號進(jìn)行報(bào)警。關(guān)于該報(bào)警控制系統(tǒng),下列說法中正確的是( ) A.被控對象是電梯 B.控制器是電子開關(guān) C.執(zhí)行器是報(bào)警器 D.輸出量是有、無聲光信號解析 依據(jù)題意,其流程圖為:能根據(jù)工作過程畫出流程圖,就比較簡單,選D。答案 D【例2】 (2016·8月溫州模擬)如圖所示為一款循跡小車,在其車頭底部裝有兩個金屬感應(yīng)探測頭,當(dāng)左探測頭探測到金屬信號,增加小車右輪電機(jī)速度,使車子左轉(zhuǎn),直到探測頭探測不到金屬信號;右探測頭探測到金屬信號時,情況相反;當(dāng)左右探測頭都沒有探測到金屬信號時,左右輪電機(jī)轉(zhuǎn)速相同,車子直行。關(guān)于該控制,以下說法正確的是( )A.被控對象是軌道 B.控制器是探測頭C.執(zhí)行器是電機(jī) D.輸入量是車子速度解析 根據(jù)題干情景和開閉環(huán)分析得知,該控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。輸入量是檢測信號(左右探頭信號),控制器題干中沒有描述,實(shí)為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置,執(zhí)行器是電機(jī),被控對象是小車,輸出量是車子行駛狀態(tài)。答案 C【例3】 如圖所示是噴漆室的空調(diào)送風(fēng)控制系統(tǒng)原理圖,當(dāng)壓力傳感器檢測到風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處的壓力低于設(shè)定值時,PLC 運(yùn)算控制器控制風(fēng)機(jī)電機(jī)提高轉(zhuǎn)速,使風(fēng)機(jī)出口處的壓力升高到設(shè)定值。下列關(guān)于該控制系統(tǒng)的分析中正確的是( )A.該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)B.輸入量是壓力傳感器檢測到的壓力C.輸出量是風(fēng)機(jī)出口處的壓力D.執(zhí)行器是壓力傳感器解析 該控制系統(tǒng)屬于閉環(huán),輸入量為設(shè)定壓力,執(zhí)行器為風(fēng)機(jī)電機(jī)。答案 C1.開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的判定2.易錯開環(huán)控制系統(tǒng)的過程分析3.解題一般步驟(1)首先判定是開環(huán)還是閉環(huán);(2)其次畫出其工作的流程圖,盡量從題干中尋找部件名稱;(3)對號入座,找出題目考查的要素。二、干擾和反饋1.干擾:控制系統(tǒng)中,除輸入量(給定量)之外,引起輸出量(被控量)變化的各種因素。2.反饋:在自動控制系統(tǒng)中,將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端,并與輸入量進(jìn)行比較的過程。分為正反饋和負(fù)反饋。3.功能模擬法和黑箱方法。4.開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較 (1)閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控量的偏差; (2)閉環(huán)控制系統(tǒng)的精確度更高。三、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.選擇開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng);2.分析控制對象的特征;3.分析干擾因素;4.確定被控量和控制量;5.選擇執(zhí)行器等;6.其他(設(shè)計(jì)圖紙等)?!纠?】 如圖所示為紙漿濃度控制系統(tǒng)工作原理示意圖,其工作原理是:控制器將傳感器檢測到的配漿濃度與設(shè)定值相比較,根據(jù)偏差值控制電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)清水流量,從而使配漿濃度達(dá)到設(shè)定值。請回答(1)~(3)題。(1)該控制系統(tǒng)的傳感器應(yīng)該選用( )A.濃度傳感器 B.流量傳感器C.壓力傳感器 D.溫度傳感器解析 題干中信息比較明確,檢測濃度,故選A。答案 A(2)在該控制系統(tǒng)工作原理示意圖中,不直接參與濃度自動控制的部件是( )A.電動調(diào)節(jié)閥 B.控制器C.傳感器 D.手動取樣閥解析 寫出該控制系統(tǒng)的流程圖,可以發(fā)現(xiàn)手動取樣閥與系統(tǒng)控制無關(guān),故選D。答案 D(3)該控制系統(tǒng)的輸入量及輸出量分別是( )A.清水流量;配漿流量B.原漿濃度;配漿濃度C.紙漿濃度的設(shè)定值;實(shí)際配漿濃度D.取樣檢測濃度;配漿濃度設(shè)定值解析 根據(jù)題意分析可知,該控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),輸入量是設(shè)定濃度值,輸出量為實(shí)際配漿濃度,故選C。答案 C【例5】 遙控編碼探雷器主要由遙控發(fā)送器及接收器組成,采用類似WIFI技術(shù),通過編碼自動識別遙控信號。探雷器在遙控器按鍵的操控下,能在布雷區(qū)域內(nèi)前、后、左、右運(yùn)動。探雷器底部裝有感應(yīng)器,可以感應(yīng)下方埋藏的用磁鐵模擬的“地雷”,當(dāng)探雷器行駛到“地雷”上方時,探雷器上的紅色LED燈亮,提示此處埋有“地雷”。請根據(jù)描述和示意圖,完成以下任務(wù): (1)該系統(tǒng)的控制手段和控制方式分別屬于 和 (在①人工控制;②自動控制;③開環(huán)控制;④閉環(huán)控制中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(2)該控制系統(tǒng)的被控對象是 (在①地雷;②遙控發(fā)送器;③探雷器;④紅色LED燈中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(3)該系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)選用 (在①紅外傳感器;②干簧管;③溫度傳感器中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處);(4)人在探雷的過程中操控探雷器找不到埋藏的“地雷”,較可能的原因是 和 (在①編碼地址出問題;②感應(yīng)器出問題;③電池電力不足;④紅色LED燈正負(fù)極接反了中選擇合適的選項(xiàng),將序號填寫在“ ”處)。答案 (1)①③ (2)④ (3)② (4)②④【例6】 為了改善生活環(huán)境,小明的爸爸在自家的陽臺上種了些綠色植物。但是,讓他爸爸煩惱的是,每當(dāng)他們出門在外,家里沒人給植物澆水時,植物就會枯死。小明想幫助爸爸解決這一煩惱,并決定采取兩種方案。 方案一:采用開環(huán)實(shí)現(xiàn) (1)畫出控制框圖; (2)試說明該控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 方案二:采用閉環(huán)實(shí)現(xiàn) (1)畫出控制框圖; (2)試說明該控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答案 方案一:采用開環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)(2)優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單;該系統(tǒng)每天采用定時一段時間進(jìn)行澆水,實(shí)現(xiàn)自動功能;缺點(diǎn):控制精度不高;土壤濕度不能人為調(diào)節(jié);方案二:采用閉環(huán)實(shí)現(xiàn)(1)(2)優(yōu)點(diǎn):能夠控制土壤的濕度,濕度可以調(diào)節(jié);缺點(diǎn):成本較高。易錯閉環(huán)控制系統(tǒng)的過程分析 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題七 控制與設(shè)計(jì).doc 專題七 控制與設(shè)計(jì).pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫