二 开环控制系统的工作过程 知识点题库

如图所示是一款可伸缩的防雨晾衣装置示意图。晾衣时按动开关.电机带动滑轮转动.将晾衣杆连同衣物移到室外。下雨时,传感器检测到信号后,电机带动滑轮反向转动,将晾衣杆和衣物收回室内,请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该装置防雨的手段属于(   )
    A . 手动控制 B . 自动控制
  2. (2) 该系统中的传感器可选用(   )
    A . 湿敏传感器 B . 光敏传感器 C . 热敏传感器
  3. (3) 该系统的执行器是(   )
    A . 晾衣杆 B . 电机 C . 开关
  4. (4) 为了实现傍晚时能将衣物收回室内,对该系统优化的有效措施是(   )

    ① 提高传感器的灵敏度② 增加温度检测及对应的控制子系统③ 增加光线检测及对应的控制子系统;④增加定时控制子系统

    A . ①②③④ B . ①②③ C . ②③④ D . ③④
  5. (5) 下列因素中,不属于影响本系统优化的因素是(   )
    A . 环境温度、湿度和光线的变化 B . 控制系统的精度和可靠性 C . 系统的制造和使用成本 D . 传感器的灵敏度
如图所示是智能清洁机器人,具有吸尘、防撞功能。吸尘系统用电机带动清扫刷转动,清扫灰尘并将灰尘集中于吸风口处,由吸尘机构制造的吸力将灰尘吸入灰尘存储器中。防撞系统中传感器检测周围的障碍物,单片机对信号加以判断,控制电机驱动轮子改变方向,躲避障碍。如果吸尘系统与防撞系统的被控对象分别为灰尘存储器和轮子,则以下分析正确的是(   )

A . 吸尘系统属于开环控制,防撞系统属于闭环控制 B . 吸尘系统的执行器是吸力 C . 防撞系统的传感器可以选用红外传感器 D . 防撞系统的控制器是单片机
车道偏离预警系统提供智能的车道偏离预警,在驾驶员无意识(驾驶员未打转向灯)偏离原车道时,能在偏离车道0.5秒之前发出警报,或方向盘开始震动以提醒驾驶员目前车辆偏离的状况。它主要由图像处理芯片、摄像头、控制器以及传感器组成,当车道偏离系统开启时,摄像头(一般安置在车身侧面或后视镜位置)会时刻采集行驶车道的白色(或黄色)标识线,通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数,当检测到汽车偏离车道时,传感器及时比对车辆数据和驾驶员的操作状态,之后控制器决定蜂鸣器是否发出警报。对于此预警系统,下列说法正确的是(  )

A . 该系统为闭环控制系统 B . 检测装置是摄像头 C . 被控对象是车辆 D . 被控对象是蜂鸣器或方向盘
如图所示为共享单车智能锁,是共享单车的核心部件。智能锁内置的IC控制芯片支持定位,支持二维码扫描和蓝牙连接方式开锁。使用时,手机APP扫描二维码识别锁的编号,并将编号传送给营运商服务器,服务器收到编号后,会把对应编号的锁密码同时发送到使用者的手机和智能锁内置的IC控制芯片上。当使用者通过蓝牙通信的方式实现密码匹配后,控制芯片可直接驱动电机开锁。请根据以上材料,完成下列各题。

  1. (1) 该智能锁开锁控制系统的控制方式属于(在①开环控制;②闭环控制中选择合适的一项填写在横线处);
  2. (2) 该智能锁开锁控制系统的执行器和被控对象分别是(在①手机APP;②控制芯片;③电机;④服务器;⑤智能锁中选择合适的选项填写在横线处);
  3. (3) IC控制芯片定位功能的作用是(在①计算使用者骑行时间;②确定共享单车的位置;③为使用者导航中选择合适的一项号填写在横线处);
  4. (4) 密码匹配后,IC控制芯片可直接驱动电机开锁,体现了系统的(在①整体性;②相关性;③环境适应性中选择合适的一项填写在横线处);
  5. (5) 为该智能锁补充电能的以下措施中最合理的是(在①在车轮上安装发电装置,骑行时为内置电池充电;②定期更换内置电池;③工作人员定期为其充电中选择合适的一项填写在横线处)。
LEGO魔方机器人近几年深受广大青少年儿童的喜爱,它的工作原理是先用传感器采集魔方6个面上每块(1面有9块)的颜色,然后由主控制器根据特定算法计算结果,控制机械手翻转魔方,从而达到自动解魔方的效果。如果魔方的颜色不标准或者周围的光线太暗,都会对魔方机器人解魔方形成干扰。根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段和控制方式分别属于(在①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,并填在横线处);
  2. (2) 该控制系统的被控对象是(在①LEGO主控制器;②机械手;③魔方中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在①声音传感器;②颜色传感器;③温度传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了提高LEGO魔方机器人识别魔方6个面颜色的效果,设计人员针对不同的光线环境做了大量的实验,得出一系列数据,对魔方的感光敏感度进行了调整,该工作人员采用了的系统分析的方法(在①整体性原则;②科学性原则;③综合性原则中选择合适的选项,将序号填写在横线)。
如图所示为一种温度自动报警电器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝。

  1. (1) 以下正确的是(  )
    A . 温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警 B . 温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警 C . 温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警 D . 温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警
  2. (2) 如果要将温度自动报警电路的报警温度设为70 ℃时报警,那么需要将金属丝的位置(填“往下调”或“往上调”)。
如图所示是一种果实采摘机器人的结构示意图,它具有行走和采摘功能,行走和采摘都可用无线遥控控制。当机器人行走到采摘目标附近,先通过人工判断果实是否成熟,若果实成熟,则使用无线遥控装置操纵机器人动作,让机器人的夹持器摘取果实。夹持器开合夹取的控制原理是:主控制器接收到无线遥控发出的指令,驱动机械臂上伺服电机1控制夹持器的张开和合并,使得夹持器能够完成采摘任务。请回答以下问题:

  1. (1) 根据示意图及描述,分析夹持器开合夹取的控制过程,如果把夹持器作为被控对象,则控制器是,执行器是;(在“①伺服电机1;②电源:③主控制器;④伺服电机2”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  2. (2) 把机器人看作一个系统,它又可分为夹持和行走子系统。以下属于行走子系统的是;(在“①履带;②主臂;③履带马达;④连杆”中选择两项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 机器人采用了履带,可以适应不同的地形,如山路、泥地等。从系统的特性分析,说明该系统具有良好的(在“①整体性;②环境适应性;③动态性;④相关性”中选择项,将序号填写在横线处)。
感应式IC卡出入管理控制系统(简称门禁系统)具有对用户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能,主要方便内部员工出入,杜绝外来人员随意进出。如图所示是门禁控制系统的工作原理图,由进门读卡器、出门读卡器、开门按钮、烟雾检测器输入信号,门禁控制器通过继电器控制各个电插锁、声光报警器工作。请根据图及其描述,完成问题。

  1. (1) 从系统角度分析,下列说法中不正确的是(  )
    A . 门禁控制器出现故障,门禁控制系统无法正常工作,体现了系统的整体性 B . 磁卡时间久了会出现无法正常读卡现象,需要重新办理,体现了系统的动态性 C . 增加温度检测器和布置多个传感器可以提高检测的准确性 D . 既要控制制造成本,又要保证检测的准确性,体现了系统的综合性
  2. (2) 该火灾自动报警控制子系统中的输入量是(  )
    A . 进门读卡器 B . 声光报警器 C . 消防报警破碎开关 D . 烟雾检测器检测到的火灾信号
小通在家自制了一个简易地震报警器,部分结构和电路如图所示。触发开关S2是由铜环和重锤与铜线构成的动合开关,用它来检测地震横波;S1是由重锤和盆内的水银(或盐水)构成动合开关,它用来检测地震纵波。S1和S2组成检测装置。其工作过程如下:将检测装置安装在室内墙壁上或窗台上,在S3闭合的情况下,若有地震活动,纵渡先传到地面,重锤产生垂直震动并与盐水接触(即S1接通),使VT受触发而导通,IC通电工作,BL发出短促的警报声,同时HL点亮。横波传到地面,重锤产生水平位移,使重锤铜线与铜环相接触(即S2接通),IC受触发而改变报警声。根据以上材料,回答以下小题。

 

  1. (1) 关于该地震报警控制系统说法不正确的是(   )
    A . 如要改变弹簧的弹性,则重锤的重量也需要相应改变,这体现了系统的相关性 B . 该电路在选择电阻阻值大小时,需计算相关元件的参数,体现了系统分析的科学性原则 C . 当会发生地震时,重锤会震动使得HL发光,BL发出声音,主要体现了系统动态性 D . 电路中任何一个元器件故障,都有可能导致不报警,主要体现了系统的整体性
  2. (2) 关于该地震报警器控制系统说法正确的是(   )
    A . 该控制系统有检测装置,因此可以判定该系统为闭环控制系统 B . HL和BL都是地震报警系统的输出量 C . 在使用过程中,该控制系统可能会受到多种因素干扰 D . 该控制系统的执行器为开关S1、S2
如图所示为太阳能热水器系统示意图,真空管集热器利用太阳能将储水箱中的水加热后供用户使用。热水器带有水位自动控制系统和定时电加热控制系统,当阳光不足或用水量过大时,可在设定的时间自动启动电加热器对储水箱中的水加热。当储水箱中的水位低于低水位时能自动补水,水位达到高水位时能自动停止进水,当储水箱中缺水时系统发出报警信号。请根据描述回答以下问题:

  1. (1) 对该系统进行子系统的划分,下列选项中合理的是(在A . 进水控制子系统、集热子系统、缺水报警子系统;B . 水位控制子系统、加热控制子系统、缺水报警控制子系统; C . 水位控制子系统、缺水报警子系统、电热辅子系统中选择合适的选项,将序号填入下划线处) ;
  2. (2) 缺水报警子系统输入量和被控对象分别是(在A . 设定的水位;B . 缺水信号;C . 报警装置;D . 电子开关中选择合适的选项,将序号填入下划线处);
  3. (3) 下列关于该太阳能热水器的分析:①利用太阳的能量将水加热,体现了设计的可持续发展原则;②因为当储水箱中的水位低于低水位时能自动补水,缺水时的报警功能可以省去;③电加热丝应安装在高水位探头附近:④定时电加热设计使系统具有更好的环境适应性。其中说法正确的是(在A . ①④;B . ②④;C . ②③④;D . ①②④中选择合适的选项,将序号填入下划线处);
  4. (4) 在设计太阳能热水器时,需要根据储水箱的容积大小以及热水出水流速确定真空集热管的面积大小,这体现了系统分析的原则(在A . 整体性; B . 综合性;C . 科学性中选择合适的选项,将序号填入下划线处);
  5. (5) 现要对该系统进行优化,以下属于系统优化影响因素的是(在A . 当地的年日照时间和强度;B . 集热管性能; C . 太阳能热水器国家标准中选择合适的一项,将序号填入下划线处)。
人脸识别门禁控制系统基于先进的人脸识别技术,结合了ID卡和指纹识别技术。该控制系统工作过程:门禁控制器根据生物信息采集器采集到的信号,发出开锁或响铃指令,如果信号比对正确,电控锁响应控制器输出的开锁信号,控制门打开;如果信号比对不正确,继电器响应控制器输出的响铃信号,控制电铃工作。用户出门时不需身份验证,直接按钮开锁。关于该控制系统以下说法正确的是(  )
A . 该控制系统的控制方式是自动控制,控制手段是开环控制 B . 该控制系统的输出量是门开/电铃工作 C . 生物信息采集器采集人体信号时会受到各种干扰,其中脸部化妆不属于干扰因素 D . 门禁控制系统需要权衡功能、耐用性与成本等,这体现了系统分析的整体性原则
如图所示是风力发电系统的示意图。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转,再通过增速器提高旋转的速度,带动发电机发电。其中发电机功率控制子系统:风向标和测速仪分别检测风向和风速,风向和风速信号送入控制柜中进行数据处理,若风速低于一定值时,控制柜发出指令,偏航电机转动,改变风轮朝向和叶片桨距角使风力发电机组输出最大的功率。
  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法中不恰当的是(    )

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    A . 该系统主要有塔架、发电机、增速齿轮箱、叶片、电控系统等组成,体现了系统的整体性 B . 既要考虑发电机功率大小,又要考虑风力发电系统安装地环境等,体现了系统分析的综合性原则 C . 该系统优化时,要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的 D . 设计团队的人员分工及设计计划等是系统优化的约束条件
  2. (2) 对于发电机功率控制子系统,下列说法正确的是(    )
    A . 输入量是风向标和测速仪 B . 系统有检测装置,控制方式是闭环控制 C . 被控对象是发电机 D . 引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
Jawbone UP2腕带的工作原理:腕带中内置振动马达,可在你睡眠时按照预先设置的时间振动提醒起床,也可在你工作一定时间后提醒休息和运动。腕带中的动作感应加速器记录每天走的步数,根据身体数据计算出每天燃烧的卡路里。以腕带为被控对象,下列分析不合理的是(     )

A . 起床提醒控制的手段为自动控制 B . 记录步数控制的检测装置为动作感应加速器 C . 记录步数控制为闭环控制 D . 起床提醒控制的马达是执行器
如图所示为数控机床系统控制图,程序输入数控系统后,muc处理并输出的脉冲信号来控制步进电动机。它以变换脉冲信号来控制机床工作台坐标位移量和位移速度、方向。这种控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜。

  1. (1) 以下关于该数控机床控制系统说法中正确的是(   )
    A . 该控制系统是闭环控制系统 B . 该控制系统执行器为主轴和刀具 C . 该控制系统控制器为MCU D . 该控制系统控制量为机床工作台的位移量及速度、方向
  2. (2) 该数控系统由于电机的老化及丝杠的磨损,容易出现不稳定的情况,因而位移精度不高,为了提高机床工作台位置的控制精度,需要对该系统进行优化,下列措施中合理的是(   )
    A . B . C . D .
如图所示的汽车自适应前照灯系统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 . AFS可以在夜晚使用,体现了黑箱方法
如图所示是一款汽车卸煤喷水系统。检测装置采集运煤汽车到位及离开信号,并将采集的信号传到控制器,控制器根据预设的程序指令,控制电磁阀定时开启,除尘喷头持续喷水,清除因汽车卸煤产生的煤尘。下列有关该喷水系统说法正确的是(   )

A . 该系统是闭环控制系统 B . 被控对象是煤尘 C . 输入量是卸煤车间的煤尘量 D . 输出量是喷水量
如图所示是一款多功能隐形风扇灯,集吹风照明于一体,操作简单便捷,满足不同需求,下列关于该隐形风扇灯的说法中正确的是(   )

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A . 可通过手机“米家”APP对这款风扇灯进行远程控制,该控制过程的被控对象是手机 B . 该款风扇灯搭载温度传感器,风扇会根据室温变化自动调节风速,该控制过程的控制方式是闭环控制 C . 该款风扇灯可根据环境光线亮度自动调节灯的亮度,该控制过程存在反馈 D . 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
“皮影戏”是我国的传统的民间艺术,演员只要在屏幕和灯光之间抖动拴在“小兔”身上的细线,屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象,这是一种控制现象,其控制对象是(  )
A . 细线 B . 小兔 C . 屏幕 D . 灯光
如图所示是某隧道积水预警处理系统示意图。水位监测终端采用太阳能供电,水位计实时检测隧道内积水,水位信息由监测终端及时传送到控制中心服务器,当隧道内水位超过设定值时,控制中心驱动LED显示板显示相应的警示标语,同时开启水泵排水。

  1. (1) 该系统可分为多个子系统,以下划分合理的是         (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 太阳能供电、预警控制、排水控制等子系统 B . 水位信息采集、控制中心服务器处理、预警控制等子系统 C . 水位信息采集与处理、预警控制、排水控制等子系统
  2. (2) 为了提高积水水位检测的精度与预警响应速度,需要对系统进行优化,下列因素中属于影响系统优化的因素是(在A .水位计的灵敏度;B . LED显示板的安装位置;C .控制中心服务器的运算处理能力;D .水泵的制造工艺中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) 自动排水控制子系统的控制器是,被控对象是(在以下选项中选择合适的选项,将序号填写在横线处)

    A.水位计

    B.太阳能电池板

    C.监测终端

    D.控制中心服务器

    E.LED显示板

    F.水泵

  4. (4) 下列因素中,属于预警控制子系统干扰因素的是(在A .车辆噪音;B .供电电压;C .预设水位值中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
理解一个控制现象,要明确控制的对象是什么,控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如,导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离,目的是要击中目标(距离为零)。分析这个控制系统,其控制的对象是(   )。
A . B . 目标 C . 计算机 D . 导弹
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