第四单元控制及其设计知识点题库

关于控制系统，下列说法正确的是（）

A . 在水箱水位控制系统中，人工控制优于自动控制 B . 闭环控制系统的结构较为复杂，信息流经两条路径，其有较强的抗干扰性能，但控制精度较低 C . 开环控制系统结构和原理比较简单，信息传输仅有一条路径，其最大优点是控制精度高 D . 简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置

如图所示的分别是脚踩式垃圾桶和桶盖开启控制原理图。如图所示，开桶盖时，可脚踩踏板，带动中间的连杆机构，拉动桶盖开启；反过来，放开踏板上的脚，那么连杆机构落回到原来位置，桶盖关闭。该控制系统被控对象（）

A . 桶盖 B . 踏板 C . 连杆 D . 脚

如图所示为简易光控路灯模型电路图，R_P为可变电阻，R_g为光敏传感器，闭合开关S，当外界的光线不足时，V₁、V₂工作为导通状态，发光二极管点亮；当外界光线充足时，V₁、V₂工作为截止状态，发光二极管不亮。

（1）下列关于该光控路灯系统相关描述中错误的是（）

A . R_g的电阻阻值大小会影响发光二极管的工作状态，体现了系统的相关性 B . 光控路灯模型使用一段时间后，光敏传感器的检测敏感度下降，体现了系统的动态性 C . 光控路灯模型电路的设计需要用到物理学、电学等学科知识，体现系统分析的综合性原则 D . 外界光线是光控路灯模型电路系统优化的约束条件
（2）关于该发光二极管的控制系统，下列说法中不正确的是（）

A . 控制方式开环控制，控制手段属于自动控制或电子控制 B . 外界光线的强弱是系统的输入量，输出量是发光二级管的状态(亮或灭) C . 发光二极管V3亮时其光线对光敏传感器状态有影响，属于该系统的干扰因素 D . 光敏传感器R_g为控制器，因为R_g是检测光线强弱的部件所以含反馈

如图所示是网络型温室智能控制系统示意图。该系统可实时采集、存储温室内的环境信息（室内温度、土壤湿度、CO₂浓度、光照等环境参数），然后通过网络将数据传输给控制计算机，并按控制计算机的命令对温室的执行机构进行控制，从而实现对温室的智能控制。下列关于该控制系统的说法，错误的是（）

A . 控制器是控制计算机 B . 输出量是实际的温室环境信息 C . 执行器温室智能采集控制器 D . 检测装置是各类传感器

汽车的车架与轮胎是通过悬架连接起来的，自动悬架是由电脑控制的一种新型悬架，当汽车在不同的路面行驶时，自动悬架系统能够自动控制汽车的车身高度，从而增加汽车行驶的平顺性、稳定性。自动悬架系统的工作过程是：通过传感器检测到汽车车身的高度、振动幅度、车速等数据，电子控制单元ECU不停地接收到传感器的信息，并与预先设定的数据进行比较，再通过控制阀门来自动调整车身的位置。

请根据上述说明，完成下列任务：

（1）该控制系统的控制方式属于控制(在①开环；②闭环中选择一项，将序号填写在横线处)；
（2）该控制系统的控制手段属于(在①手动控制；②自动控制中选择一项，将序号填写在横线处)；
（3）该控制系统的输出量是(在①汽车的行驶速度；②汽车车身的实际高度；③汽车的振动幅度中选择一项，将序号填写在横线处)；
（4）为了实时检测汽车车身的高度、振动幅度、车速等数据变化信号，电子控制单元ECU不停地接收到传感器的信息，并通过数学模型计算出汽车车身的实际高度，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)；
（5）自动悬架系统自动控制汽车车身高度时会受到各种干扰，以下因素中属于干扰因素的是(在①压气机漏气；②刮风下雨；③雾霾的影响中选择一项，将序号填写在横线处)。

如图所示为一款婴幼儿耳测温度计，它有一个声光警报装置，当测得温度高于37.5度时，就会发出嘟嘟声闪烁。这个温度报警系统的控制方式属于（）

A . 手动控制、开环电子控制 B . 自动控制、闭环电子控制 C . 自动控制、开环电子控制 D . 手动控制、闭环电子控制

如图所示是用555集成设计的恒温控制器系统，R_t1、R_P₁为上限温度检测电阻，R_t2、R_P₂为下限温度检测电阻。当温度下降时，2脚电位低于1/3V_cc时，3脚输出高电平，J吸合，LED(红)点亮，开始加热。当温度升高而使6脚电位高于2/3V_cc时，3脚输出低电平，J释放，断开受控“电热丝”的电源，停止加热。分析该电子控制电路，回答以下问题：

（1）该控制系统属于(在“①闭环电子控制系统；②开环电子控制系统”中选一项，填写序号)。
（2）该控制系统的执行器是(在“①电热丝，②继电器J；③555集成、电阻R_t1、R_P₁、R_t2、R_P₂、电容C”中选一项，填写序号)。
（3）要能达到室内温度自动控制，电热丝要与继电器的(在“①常开；②常闭”中选一项，填写序号)触头串联，在图中虚框内画出该触头，并与电路正确连接。
（4）电路工作：温度达到上限温度时，电热丝仍旧在加热，电路出现该故障，可能的原因是(在“①R_t2与电路虚焊；②R_P₁与电路虚焊”中选一项，填写序号)。

自适应前照灯系统AFS是目前国际上在车灯照明上的新技术之一，它的研发对汽车夜晚行车安全起到了很大的作用。其工作原理为：传感器将检测到的车速信号和方向盘转角信号传递给ECU,ECU根据传感器检测到的信号，控制马达的转动，使前照灯转过相应的角度。下列关于该控制系统说法正确的是（）

A . 该控制系统中存在检测装置 B . 控制量为前照灯转动的角度 C . 输出量为前照灯的实际角度 D . 可以在黑夜使用，体现了黑箱方法

如图所示为家用压力锅的控制系统框图，它是闭环控制系统。反馈装置是（）。

A . 锅内压力 B . 出气孔 C . 锅 D . 重锤

如图所示的水暖毯，由温控子系统和循环子系统构成，其原理是将硅胶管中的水加热到设定的温度后循环到毯体里面。水的温度控制在48℃-65℃之间。请根据描述，完成以下小题。

（1）从系统角度分析，下列分析中不正确的是（）

A . 水暖毯由温控子系统和循环子系统等组成，体现了系统的整体性 B . 任何一个子系统损坏，都会影响水暖毯的工作，体现了系统的动态性 C . 设计时需考虑成本、质量等因素，体现了系统分析的综合性原则 D . 外界环境温度的变化对控温子系统来说属于干扰因素
（2）温控子系统中的被控对象是（）

A . 电机 B . 水泵 C . 加热器 D . 硅胶管中的水

新冠疫情发生后，车站、学校、医院、菜场等公共场所都安装了如图所示的人体测温监控摄像头，用于自动监测进出人员的体温并通过显示器实时显示，如有异常还会通过报警器报警。回答以下小题。

（1）从系统的角度分析，下列说法中不正确的是（）

A . 光电探测器的检测精度属于系统优化的影响因素 B . 光电探测器精度下降后影响测温结果，体现了系统的整体性 C . 监测方便快速，无接触，并且能监测多个目标，体现了系统的目的性 D . 设计时先考虑监测的准确性，再考虑监测的速度，体现了系统分析的整体性原则
（2）下列关于人体温度监测控制系统中的说法不正确的是（）

A . 该系统可以分为温度检测显示子系统和温度异常报警子系统 B . 该控制系统的输入量是人体的红外辐射信号 C . 温度异常报警子系统属于开环控制系统 D . 运动后监测到的体表温度影响测量结果，这属于干扰

如图所示为一款饮料搅拌杯，在它的底座中装有主控电路板、搅拌电机、蓄电池等部件，搅拌电机的输出轴上装有搅拌扇叶，当按下杯柄上的开启按钮，杯底的电动机带动搅拌扇叶转动，迅速搅拌咖啡、豆奶等饮料，根据用户按压开关的轻重程度，还可以调节搅拌的速度。

请根据示意图和描述，完成以下任务：

（1）该搅拌控制系统的控制方式是(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）该搅拌控制系统的执行器是，被控对象是(在①搅拌电机；②搅拌扇叶；③开关；④杯中的饮料中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）由于杯体和电机电路部分不是独立分开的，需定期对搅拌轴的密封处进行检查，防止因密封圈磨损而发生漏液、漏电，从系统的角度分析，这体现了系统的(在①动态性；②环境适应性；③目的性中选择合适的一项，将序号填写在横线处)；
（4）以下属于搅拌控制系统干扰因素的是和（在①用户按压开关的轻重程度；②电路电压的变化；③工作环境温度的变化；④异物卡住扇叶；⑤搅拌时盖上盖子中选择合适的选项，将序号填写在横线处)。

汽车电子稳定控制系统（（ESP）用于实时监控汽车的行驶状态，当车辆转向角度过大或过小时，使其避免偏离理想轨迹，帮助驾驶员轻松操作。其控制原理是通过ECU计算出保持车身稳定的理论值，与偏航率传感器测得的数据进行比较，发出平衡纠偏指令牵制发动机动力输出，对各个车轮进行有目的的制动，自动纠正车辆轨迹下列关于汽车电子稳定控制系统的分析正确的是（）

A . 发动机是被控对象 B . 控制量是平衡纠偏指令 C . 输入量是驾驶员的操作及实际行驶状态 D . ECU对传感器测得的数据进行比较与分析

如图所示，这是某款可设定水温的车载保温杯。它的工作原理如下：温度传感器自动检测杯子里面水的温度，并与设定温度值进行比较，实现对加热器的控制，从而使水保持恒温。下列关于保温杯温度控制系统说法中正确的是（）

A . 控制量是水的温度 B . 控制方式属于开环控制 C . 被控对象是温度传感器 D . 执行器是加热器

如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时，水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。回答以下问题：

（1）该控制系统是开环控制还是闭环控制？
（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？

如图a所示为焊接机器人系统，主要包括控制柜、机器人本体及焊接设备三部分。焊接机器人的基本工作原理是示教再现，即由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。之后机器人可以准确地按示教动作完成操作任务。请根据示意图和描述，完成以下任务。

（1）焊接机器人可以通过示教掌握焊接操作，能完成工件上需要的焊接任务，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，将序号填入横线处）；
（2）设计焊接机器人时，应该先设定总体要求，然后分成控制柜、机器人本体及焊接设备几部分分别进行设计，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）焊接机器人在实际操作中出现了焊缝偏移，下列不属于该控制系统干扰因素的是（在“A .工作电压不稳定；B .示教时不够精确；C .变位机动作有偏差”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（4）为了使焊接的方位更灵活，除了机械手末端（焊枪）能转动之外，放置被焊工件的平台也会转动，这样的平台称为变位机。如图b所示是一种变位机，根据示意图，被焊机件放在工作台上不可以实现（在“A .水平旋转；B .竖直旋转；C .在倾斜面上旋转；D .水平移动”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（5）变位机圆形平台上设计的凹槽是为了利用螺帽和螺栓固定夹具（夹持被焊工件），以下是四种凹槽结构的横截面示意图，其中不合理的是（在下列选项中选择合适的选项，将序号填入横线处）；

A . B . C . D .
（6）焊接机器人可以准确地按示教动作完成焊接任务，运用了控制中的方法。（在“A .系统分析；B .黑箱；C .功能模拟；D .虚拟试验”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；

如下图所示为伺服电机控制系统，转角和速度检测元件检测伺服电机的转动角度和速度，并反馈到伺服控制器(PLC)与设定值比较，伺服控制器根据偏差值发出运动信号，伺服驱动器将运动信号转变成相应的电流信号驱动伺服电机转动。请根据示意图及其描述完成下面小题。

（1）关于该何服电机控制系统，下列分析中不正确的是（）

A . 何服驱动器的性能是影响该系统优化的因素 B . 伺服控制器长期使用后控制精度降低，体现了系统的动态性 C . 选择何服控制器时，既要考忠转角和速度检测元件，又要考虑何服驱动器等，体现了系统分析的综合性原则 D . 伺服控制器根据转动角度和速度偏差值控制伺服电机转动，体现了系统的相关性
（2）下列关于伺服电机控制系统的分析中不正确的是（）

A . 转角和速度检测元件检测伺服电机的转动角度和速度，这个过程称为反馈 B . 被控对象是伺服电机 C . 输入量是设定转动角度和速度 D . 控制量是伺服驱动器发出的电流信号

如图所示是一款智能无线触控风暖浴霸，集吹风照明于一体，操作简单便捷，满足不同需求，下列关于该浴霸的说法中不正确的是( )

A . 可通过手机“米家" APP对这款浴霸进行远程控制，该控制过程的被控对象是手机 B . 该款浴霸上的照明灯在打开之后可根据环境光线亮度自动调节亮度，该控制过程的控制方式是开环控制 C . 该产品设计了智能遥控器，集成开关，有定时关机功能，定时控制系统的输入量是设定时间 D . 该款浴霸采用高性能温度传感器，会自动调节浴室温度，该控制过程的控制方式是闭环控制

学校实验室的二氧化碳浓度控制系统，当室内二氧化碳浓度超过设定值，控制电路开启排风扇；当室内二氧化碳浓度低于设定值，则自动关闭排风扇。关于该控制系统，以下说法不正确的是(　　)

A . 输出量是实际二氧化碳浓度 B . 被控对象是排风扇 C . 控制器是控制电路 D . 反馈装置是二氧化碳浓度探测器

如图所示是空气能热水器，具有自动控制水温的功能。其工作原理是：热水器控制芯片接收到温度传感器检测的水箱水温信息，与设定值比较，如未达到设定值，则启动压缩机，通过压缩空气热量加热水温。如果达到设定值时，则关闭压缩机。请完成下面小题。

（1）该空气能热水器的温度控制系统的控制方式与控制手段是(　　)

A . 自动控制、闭环控制 B . 自动控制、开环控制 C . 人工控制、闭环控制 D . 人工控制、开环控制
解析　该系统的控制过程无人参与，且有反馈是自动控制，闭环控制。故答案是A。
（2）关于该空气能热水器的温度控制系统，下列说法不正确的是(　　)

A . 执行器是压缩机 B . 控制器是控制芯片 C . 输入量是设定水温 D . 控制量是水箱水温

第四单元 控制及其设计 知识点题库

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