第四单元 控制及其设计 知识点题库

如图是一个温度控制报警系统示意图,关于这种温度控制报警系统控制方框图,下列说法不正确的是(   )

A . 输入量是温度 B . 控制器是继电器 C . 被控对象是电铃 D . 输出量是是否有铃声
如图所示是水塔水位控制系统。水塔远程控制器2通过不锈钢浮球实时检测水塔内水位,当水位到达上限,水塔远程控制器2给水泵远程控制器1发送信息指令“关泵”,水泵停止抽水;当水位到达下限,水塔远程控制器2给水泵远程控制器1发送信息指令“开泵”,水泵开始抽水。

若水泵没有动作,控制器2给主人发送报警信息。请根据示意图和描述,完成以下任务:

 

  1. (1) 对于水塔水位检测控制系统,控制手段和控制方式分别属于(在①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 对于水泵控制系统,该系统的被控对象是 _(在①控制接触器线圈;②水泵;③控制器1中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 对于水塔水位控制系统的干扰因素的 述错误的是(在①外界信号干扰可能影响系统正常工作;

    ②电压波动可能影响水泵的正常工作;③传感器故障影响水位控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);

  4. (4) 为了保证该系统的水位控制正常工作,需要处理和协调水位检测、水泵控制、信息发送等环节,这体现了系统分析的原则(在①整体性; ② 科学性; ③综合性中选择一项,将序号填写在横线处);
如图所示是三相异步电动机转速控制系统示意图。系统通过改变交流电的频率来改变电动机的转速。通过触摸屏设定电动机的转速,变频调速器将50Hz的交流电转变成与设定转速相对应频率的交流电,驱动电动机转动;装在电动机输出轴上的测速发电机随电动机一起转动并发电;PLC根据测速发电机的电流大小,判断电动机实际转速与设定转速之间的差值,向变频调速器发出指令,改变驱动电流的频率。下列关于该控制系统的分析中正确的是(  )

A . 执行器是电动机 B . 控制器是变频调速器 C . 输出量是测速发电机的电流信号 D . 控制量是变频调速器输出的电流频率
在生产、生活的实际中,用户用水的多少是经常变动的,因此供水不足或过剩的情况时有发生。保持供水压力的恒定,可使供水和用水之间保持平衡,从而提高供水质量。微机控制变频恒压供水系统以多台水泵并联供水,系统设定一个恒定的压力值,当用水量变化而产生管网压力的变化时,通过远传压力表,将管网压力反馈给PI控制器,通过PI控制器调整变频器的输出频率,调节水泵的转速以保持恒压供水。该系统的控制量是(  )
A . 设定水压 B . 水流的速度 C . 水泵的转速 D . 水压的变化
如图所示为太阳能热水器水位控制系统的结构示意图。当水箱水位低于最低水位时,由控制器打开电磁阀,水箱进水;当水位上升到最高水位时,控制器关闭电磁阀,停止进水。

  1. (1) 该控制系统的控制手段和控制方式分别属于(在A .人工控制;B .自动控制;C .开环控制;D .闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 若太阳能热水器处于低水位时仍不上水,有可能的原因是(在A .手阀1被关上了;B .手阀2被关上了;C .控制器出现故障;D.混水阀没有关上中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 下列属于影响水位控制系统控制精度优化的因素是 (在A .调整水位探头的测量精度;B .定期检查系统运行状况;C .调整电加热器功率;D .电网中电压的波动中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示是一款智能伸缩晾衣架控制系统的结构示意图:主要由支架上的总开关、电机、驱动装置、自动控制装置和感应装置等组成。晾衣架可以根据天气变化和衣物的干湿程度自动收回和伸出晾衣杆。

  1. (1) 图中a处的连接方式是(在A .刚连接;B .铰连接;C .既可相对转动又能相对移动的连接方式中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  2. (2) 该控制系统的控制手段和控制方式分别是(在A .自动控制;B .人工控制;C .闭环控制;D .开环控制中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) 该控制系统的被控对象是(在A .衣物;B .电机;C .驱动装置;D .晾衣架中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  4. (4) 该控制系统的感应装置可以选用(在A .光敏传感器;B .热敏传感器;C .光敏和湿敏传感器;D .热敏传感器和湿敏传感器中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  5. (5) 在保证自动运行这一目标的同时,要兼顾降低智能晾衣架的成本、符合人机关系等目标,这体现了系统分析的原则(在A .整体性;B .目的性;C .科学性;D .综合性中选择合适的选项,将序号填入横线处)
如图所示的金属探测门,当有人携带金属制品通过时,探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制手段和控制方式属于(  )

A . 手动控制、开环控制 B . 自动控制、开环控制 C . 自动控制、闭环控制 D . 手动控制、闭环控制
如图所示为大棚湿度控制系统示意图,该系统由大棚、湿度传感器、数显控制器、大棚增湿器等组成。湿度传感器将检测到的棚内空气湿度转换成电信号传输给数显控 制器,与湿度设定值进行比较,当检测到的湿度低于设定值的下限时,数显控制器发出信号,大棚增湿器工作,向大棚喷送高湿气体。当检测到的棚内空气湿度高于设定值的上限时,数显控制器发出信号,大棚增湿器停止工作, 从而达到自动控制棚内空气湿度的目的。请根据下图及其描述,完成⑴⑵小题。

  1. (1) 从系统角度分析,下列分析中正确的是(  )
    A . 大棚增湿器的功率须与大棚的容积相匹配,体现了系统的环境适应性 B . 大棚增湿器出现故障,会影响到大棚的湿度稳定,体现了系统的相关性 C . 随时间的推移,大棚密闭性能下降,体现系统的动态性 D . 数显控制器通过对比分析,并发出决策信号,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 该湿度控制系统,控制量为(  )
    A . 设定的湿度 B . 数显控制器发出的信号 C . 大棚增湿器向大棚的送气量 D . 大棚的实际湿度
案例与设计分析:

花房温室的温度和湿度都需要有效控制,花房温室一般是定期人工检测,根据需要温度和湿度控制,许多大型花房温度则安装了温度、湿度控制系统,能及时地对花房温度湿度进行降温除湿。如图所示是花房温室温度湿度控制系统方框图。请按要求完成下列问题:

  1. (1) 花房温室作为一个系统,其温度、湿度能够自动实时调节,体现了系统的(A .环境适应性;B .目的性;C .动态性)
  2. (2) 花房温室系统属于(A .自然实体系统;B .人造实体系统;C .人造抽象系统)
  3. (3) 花房温室内的实时温度、湿度是(A .被控对象;B .控制量;C .被控量)
  4. (4) 该控制系统的控制类型(A .手动开环控制;B .手动闭环控制;C .自动开环控制;D .自动闭环控制)
学校的打铃系统目前一般都由电脑控制,其控制系统为(   ) 。
A . 机械控制闭环、控制系统 B . 电子控制、闭环控制系统 C . 机械控制、开环控制系统 D . 电子控制、开环控制系统
小明同学在设计赛车模型时,被转弯控制难住了。如图1是设计的赛车底盘,遥控器可以控制舵机的舵盘顺时针或逆时针转动。车轮固定在支架上,支架通过销轴1与连杆连接并通过销轴2固定在底盘上。详细结构如图2所示。黑框中为舵机与连杆的局部放大图。其中传动杆直径为3mm,两连杆上各有一直径为2mm的连接孔(通孔),在图1状态下2孔圆心距为20mm,现在请你帮助小明设计舵盘和连杆的连接装置。设计要求如下:

A . 稳定连接舵盘和连杆;

B . 舵盘正转或反转时能带动两个前轮均绕着销轴 2 同步正转或反转,从而实现转弯功能;

C . 转弯时两前轮转动幅度基本一致;

D . 使用材料为 3mm 厚度的钢板。

  1. (1) 小明发现问题的途径是(在“A . 收集信息;B . 观察日常生活;C . 技术试验与技术研究”中选择合适的选项,将序号填入下划线中);
  2. (2) 设计完成后小明使用遥控控制模型左转弯右转弯的过程属于在“A . 开环控制;B . 闭环控制”中选择合适的选项, 将序号填入下划线中);
  3. (3) ①根据题目要求画出设计草图,必要时可用文字说明;
    ②在设计草图上标注连接件的必要尺寸;
  4. (4) 在连接件设计完制作安装结束后进行下列试验,其中不合理的是(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入下划线中)。

    A. 通电后使用遥控控制舵机,观察左右轮是否正常转弯;

    B.观察转弯时左右轮转动幅度是否基本一致;

    C.观察转弯时左右轮转速是否有微小差别,从而满足转弯时的转速要求;

    D.在装置上适当施加一定的力,观察装置是否牢固。

随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种应用。其工作过程是由“声电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之变化的电信号,这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强,水泵的转速就快,喷头的压力就大,喷出的水柱就高。反之,喷出的水柱就低。请回答下列问题:

  1. (1) 该控制系统是控制系统。(填“开环”或“闭环”)
  2. (2) 根据上述材料,补充完成音乐喷泉控制方框图。(若为开环,有些可以填“无”)

    该控制系统的输入是①

    执行器是②

    控制量是③

    控制对象是④

    输出量是⑤

    检测装置是⑥

如图所示是数控机床工作原理图。通过加工程序载体将工件的加工信息输入数控装置,数控装置对输入的加工信息进行数据处理,并发出指令给伺服系统,经功率放大、整形处理后转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动,传递给数控机床的机械加工部分,用来完成各种切削加工的操作。反馈装置能够将刀具位置信息返回数控装置。数控机床的运行处于不断地计算、输出、反馈等控制过程中,从而保证加工的准确性。关于该数控机床控制系统的说法中正确的是(    )

A . 被控对象是刀具 B . 程序输入错误是干扰因素 C . 为提高控制精度,检测机床执行部件位置比检测刀具位置更合适 D . 该控制系统中没有比较器
如图所示是某呼吸机系统的工作原理示意图。控制单元控制呼吸阀实现呼吸频率的调节。在吸气阶段,控制单元控制吸气阀的开合度将空气送入病人的肺内,肺内的压力增大使肺腔扩张,当肺内的压力达到预置值,关闭吸气阀,实现吸气功能。在呼气阶段,打开呼气阀,由于肺腔组织的弹性,将肺恢复到原来的形状,而使经过交换的一部分空气呼出体外,关闭呼气阀,实现呼气功能。以下对吸气气压控制子系统的分析中,正确的是(   )

A . 吸气时,呼吸阀将管道2和管道3接通 B . 控制方式是开环控制 C . 控制量是流过吸气阀的空气流量 D . 气压计的灵敏度不影响控制精度
如图所示是花盆土壤湿度控制系统电路原理和示意图。把两根探头插入花盆的土壤中,当土壤潮湿时,两根探头间的阻值较小,水泵电机M不工作;泥土干燥时,两探头间的阻值较大,水泵电机M工作,往花盆中注水,使土壤湿度增加。LM393是电压比较器集成电路,当3脚电位V+大于2脚电位V-时,1脚输出高电平;当3脚电位V+小于2脚电位V-时,1脚输出低电平。以下对花盆土壤湿度控制系统的分析中不正确的是(      )

A . 该控制系统属于闭环控制系统 B . 若R4 阻值过大,水泵电机将无法启动 C . 增大 RP1 阻值,增加土壤湿度设定值 D . 水泵电机工作时,三极管 Q1 的基极电位约为 0.7V 
如图所示是物料颜色分选系统,其工作过程:安装在工位1下方的颜色识别器对工位1的物料颜色进行识别,并将信号传输给PLC,PLC根据信号控制电机2转动,使通道转向相应颜色的料盒;同时控制电机1使工位1上的物料逐步移至工位3,落入通道到达对应颜色的料盒中,完成分选。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制方式属于(在“A .开环控制;B .闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入在横线处);
  2. (2) 根据物料颜色分选系统的示意图,请判断电机1的转动方向(从上往下)为(在“A .顺时针;B .逆时针;C .两个方向均可”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 系统设计时,需要考虑物料颜色分选系统的功能,再考虑颜色传感器、电机等部件的参数选择,体现了系统分析的(在“A .整体性原则;B .科学性原则;C .综合性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 用2mm厚、大小合适的钢板制作颜色传感器和透明挡板之间的连接件(如图b所示),透明挡板上已有两个安装孔,合理的加工流程为:A→B→C→→A→(在“A .划线;B .锯割;C .锉削;D .钻孔;E .弯折”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 为使物料(如图c所示)顺利通过透明挡板落入通道中,小明设计了四种结构的透明挡板,其中最合理的是(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
如图a所示是电梯曳引控制系统。其工作过程是:变频器将程序指令转化为合适频率及大小的电压信号,驱动曳引机卷动钢丝绳,调节轿厢和对重的平衡,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该曳引控制系统的控制手段和控制方式分别是(在“A .自动控制:B .参动控制:C .开环控制:D .闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  2. (2) 系统设计时,需要对悬挂的对重重量进行计算和反复调试,体现了系统分析的(在“A .整体性原则:B .科学性原则:C .综合性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 下列属于该引控制系统干扰因素的是(在“A .供电电压不稳:B .有人按下呼检按钮;C .轿厢和对重升降速度的改变”中选择合适的选项,将序号填入横线处):
  4. (4) 变频器对电梯的控制是S型,即启动和停止加速度都比较缓和,从人机关系角度考虑,主要体现了目标 (在“A .高效:B .舒适:C .健康"中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 如图b所示是曳引机的结构图,下列关于驱动绳轮槽结构,其中最合理的是           。在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
    A . B . C . D .
在抗击新冠肺炎疫情中,除了不舍昼夜的医护工作者外,人工智能技术也在这场战役中起到了不可小觑的作用,快速体温检测、接诊问诊、机器人接待……毫无疑问,人工智能技术正逐渐成为人类的新一代守护者。人工智能具有与人脑类似的逻辑判断功能,这是(    )方法的一种具体应用。
A . 功能模拟法 B . 黑箱方法 C . 反馈方法 D . 控制方法
下图是房间温度控制系统的方框图,请回答下列问题。

  1. (1) 这是一个环控制系统;本控制系统中的控制对象是
  2. (2) 本控制系统中的给定量和被控量是什么?
  3. (3) 在该控制系统工作时,打开空调房间的门窗,对控制系统起作用。
下列所述属于自动控制的是(   )。
A . 驾驶汽车 B . 拖地板 C . 用ATM取款 D . 人工纺纱
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