任务一 理解控制系统 知识点题库

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,射击比赛的射手通过瞄准目标,使子弹射中靶心。分析这个过程,其控制的对象是(   )
A . B . 子弹 C . D .
自行车刹车控制过程如下:刹车时,施加一定的握把力,通过杠杆系统,使刹车片压紧车圈(或轮轴),车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统,其方框图如下。 在这个控制系统中车轮转速是(   )。

A . 输入量 B . 被控量 C . 控制量 D . 杠杆系统
手环常与手机配套使用,当手环与绑定的手机距离在可靠通讯范围内时,就会与手机之间交换数据,借助手机的强大运算功能,对佩戴人的生理数据进行处理,如果处理结果异常,马上会对佩戴人进行提醒或者告警。请完成下题。
  1. (1) 下列关于手环与手机组成的系统中,说法正确的是(  )
    A . 手环能与手机进行数据交换,体现了系统的环境适应性 B . 处理结果异常,马上会对佩戴人进行提醒或告警,体现了系统的相关性 C . 借助手机的运算能力,对佩戴人的生理数据进行处理,体现了系统分析的科学性原则 D . 设计手环时,不仅要考虑手环的功能,还要考虑手环的成本,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 手环具有来电提醒功能,其控制过程:当手机接收到来电信号时,手机上的APP就会发送震动指令,那么手环就会震动,提示佩戴者手机上有电话打进来。关于该手环来电提醒控制系统,下列分析不正确的是(  )
    A . 该控制方式为开环控制 B . 环境中的高频电磁波可能是该控制系统的干扰因素 C . 输入量为手机接收到的来电信号 D . 被控对象为手环
如图所示为一款宾馆用的感应式液压自动餐炉。当传感器检测到人靠近时,液压装置会自动打开炉盖,方便客人查看或夹取食物,客人离开几秒钟后,炉盖自动关闭,以保持食物的温度与卫生。以下关于该炉盖开合控制系统的分析中正确的是(  )

A . 控制方式属于闭环控制 B . 传感器可以选用热敏传感器 C . 执行器是液压装置 D . 多人同时靠近为其干扰因素
如图所示是某车间喷淋除尘洒水系统工作示意图。当传感器检测到车间的粉尘浓度达到设定值范围时,可编程控制器控制电磁阀打开,防尘喷头周向转动喷出水雾除尘;当粉尘浓度达到设定值上限时,管道加压泵加压,水雾压力增大,提高除尘效果;当传感器检测到粉尘浓度低于设定值下限时,电磁阀、管道加压泵停止工作。请根据上述说明,完成以下任务:

  1. (1) 该喷淋除尘洒水系统的控制方式属于控制(在①闭环;②开环中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该喷淋除尘洒水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. (3) 该控制系统的输出量是(在①粉尘的实际浓度值;②电磁阀门打开;③喷头喷水或不喷水中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了防止粉尘浓度达到设定值时,车间相关人员不知道而进入车间造成危险,以下对该系统进行优化的措施中合适的是(在①增加声光报警装置;②增加远程联网,将车间粉尘浓度信息传送到车间控制中心;③降低管道加压泵的转速中选择一项,将序号填写在横线处);
  5. (5) 在设计该控制系统时,需要考虑系统的安全性,同时要考虑系统的使用成本和维护,还要考虑卫生等目标,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)。
一个抽屉灯光控制系统,具有两个子系统组成。抽屉开关子系统的功能:当传感器1检测到抽屉打开信号后,电子芯片下达命令给电子开关,启动亮度控制子系统;抽屉打开后,传感器2检测到外界亮度低于设定亮度时,电子芯片调节可调电阻的阻值,改变led灯的亮度,进而使抽屉内的亮度维持在设定亮度附近。下列说法中正确的是(  )

A . 抽屉开关子系统和亮度控制子系统都属于开环控制系统 B . led灯的亮度是亮度控制子系统的被控量 C . 亮度控制子系统的执行器是可调电阻和led灯 D . 电子开关是抽屉开关子系统的被控对象
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) 该装置防雨控制的手段属于(在①手动控制;②自动控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该系统中的传感器可选用(在①热敏传感器;②光敏传感器;③湿敏传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统的执行器是(在①晾衣杆;②电机;③开关中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  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(在“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”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  5. (5) 下列因素中,不属于影响本系统优化的因素是(在“①传感器的灵敏度;②控制系统的精度和可靠性;③系统的制造和使用成本;④环境温度、湿度和光线的变化”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
如图所示是某汽车自动破窗系统工作示意图。水位传感器采集的落水车辆水位信号,经信号调理电路转换后,传送至电子控制器,与设定的水位危险阈值进行比较。若超过危险阈值则点亮黄色警示灯,以提醒乘员车辆出现落水险情;若水位持续超过危险阈值的时间T大于设定时间T , 车内蜂鸣器鸣叫;在蜂鸣器鸣叫时间M后,电子控制器向继电器发出指令,启动破窗器,从而帮助车内人员逃生。

  1. (1) 根据汽车自动破窗系统的工作过程及示意图,下列分析中不正确的是(在 A . 电子控制器控制与破窗器破窗属于串行环节;B . 黄色警示灯工作与继电器工作属于并行环节;C .继电器线圈工作电压可选用5v 直流电源;D . 汽车自动破窗控制属于开环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 汽车自动破窗系统的控制器和执行器分别是 (在A .水位传感器;B .信号调理电路;C . 电子控制器;D . 继电器;E . 破窗器;F . 车窗玻璃中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 当传感器检测到水位超过危险阈值时,黄色警示灯会亮起,主要体现了系统的(在A .整体性;B .相关性;C .目的性;D .动态性;E .环境适应性中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 为了避免特殊情况如洗车、车轮误入水坑等造成系统的错误判断,引起不必要的破窗行为,以下对该系统的优化措施中不合理的是(在A .给电源电路增加稳压模块;B .将水位传感器设置于车辆的发动机舱内;C .在汽车底盘悬架处安装水压传感器联动检测;D .增加手动启动开关,人工介入破窗模式;E .增加逃生救护装置中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图是小明设计的一款机器人,工作原理是通过检测场地预设路线的光值来控制机器人行走。影响该机器人沿预设路线行走的因素有:(  )。

A . 室内温度 B . 室内声音 C . 室内光的强弱 D . 室内湿度
如图所示是汽车的定速巡航系统。它可以实现司机不踩油门就能使车辆以固定的速度行驶。工作过程是:行车中,司机开启巡航系统后,车速传感器将速度信号传送给巡航控制单元ECU,ECU经过分析后控制节气门开度,从而改变发动机的转速,使汽车按司机设定的速度行驶。自适应巡航控制系统是在定速巡航系统的基础上优化而来。在行驶过程中,车距传感器持续扫描与前车之间的距离,当距离过小时,ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调工作,使车轮适当制动,车辆与前方车辆始终保持安全距离。请完成下面小题。

  1. (1) 关于定速巡航系统,下列分析中正确的是(    )
    A . 定速巡航系统、自适应巡航控制系统都可以分为检测车距、控制和执行子系统 B . 通过控制节气门开度可以改变发动机的转速,体现了系统的相关性 C . 司机根据路况设定合适的巡航速度,体现了系统分析的整体性原则 D . 该系统有多个部分有机结合在一起,体现了系统的综合性
  2. (2) 下列关于自适应巡航控制系统的说法中不正确的是(    )
    A . 进一步解放司机是系统优化的目标之一 B . 车距传感器的灵敏度是系统优化的约束条件 C . ACC控制单元的设计是影响系统优化的因素 D . 增加车距传感器是系统优化的手段
  3. (3) 关于定速巡航系统,下列分析中正确的是(    )
    A . 输入量是传感器检测的速度信号 B . 执行器是节气门开度 C . 控制量是ECU发出的控制信号 D . 路面的坡度是该控制系统的干扰因素
如图所示是一款医用注射泵,工作时,单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转,而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动,推动注射器的活塞进行注射输液,实现高精度,平稳无脉动的液体传输。注射速度可由操作人员通过键盘操作进行设定。注射泵启动后,CPU借助于D/A转换提供电机驱动电压。电机旋转检测电路为一组光电耦合电路,通过电机的旋转产生脉冲信号,这一脉冲信号反馈到CPU,CPU根据这一反馈控制电机电压,以便获得设定的转速。下列分析中,不正确的是(    )

A . 该控制是自动控制 B . 控制器是CPU C . 被控对象是病人 D . 检测装置为光电耦合电路
如图所示是一款智能睡毯,它可利用薄膜传感器栓测人的心率、呼吸、体动等体征,同时检测被窝内外的温度,进行算法匹配后,基于人体睡眠阶段对环境温度实时调节,营造温度适宜的睡眠环境。唤醒功能:控制电路根据App上设定的时间,发出指令提前接通相应电子开关,渐渐升高温度、内置的振动器持续发出轻微震动,直到人起床。下列关于唤醒控制系统的分析中,正确的是(   )

A . 执行器是电子开关 B . 被控对象是睡毯上的人 C . 控制量是App上设定的时间 D . 该系统含有检测装置和比较部分,属于闭环控制系统
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。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a所示的“稳拍器”能保持拍摄设备的相对稳定,如图b所示是“稳拍器”的原理框图。加速度和陀螺仪传感器将“摄像设备”的姿态反馈给中央MCU处理单元,中央MCU单元根据检测到的“摄像设备”的姿态和运动情况,去控制电机做相应的动作,电机动作使“摄像设备”保持相对稳定状态,拍出来的照片更清楚,录制的录像更稳定。下列关于该控制系统的分析中正确的是(   )

                               

A . 被控对象是电机 B . 拍摄中的晃动属于干扰因素 C . 执行器是中央MCU单元 D . 控制量是“摄像设备”的姿态
根据消防要求,宾馆客房需要安装火灾自动报警控制系统,如有火灾发生,感应探测器能检测到发生火灾时室内浓烈的烟雾,从而报警,请画出火灾自动报警系统的工作过程的方框图。
如a图为漏电保护电路结构图,b图为电路控制原理图。小明根据图获知当有人触电时二次绕线组会产生磁场,将主开关断开,若无人触电,则不会主动断开主控开关。关于该控制系统的说法中,以下合理的是(   )

图a

图b

A . 该控制系统是开环控制 B . 该控制系统的输出量量是输入的电压 C . 被控对象是触电的人 D . 该卷带恒张力控制系统为闭环控制
下列有关控制系统的说法中正确的是(    )
A . 开环控制系统一定不会用到传感器 B . 闭环控制系统中一定存在反馈回路 C . 控制器发出的控制信号称为控制量 D . 直接对被控对象进行控制的装置或元件称为控制器
如图所示是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机——植保无人机。它由飞行平台、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒药剂、种子、粉剂等工作。植保无人机的喷雾控制子模块包括继电器、电动隔膜泵和喷头组。继电器与电动隔膜泵连接。电动隔膜泵通过药液管与喷头组连接,用于将药液从药液箱中泵出。喷头组用于将药液雾化喷洒到空中,再由无人机的下洗气流夹带雾滴到作物表面。当无人机运行到指定高度和指定位置时,继电器和电动隔膜泵开始工作,喷头开始喷药,如果不符合喷药位置则停止作业,直至无人机调整到作业位置再进行作业。请完成第下面小题。

  1. (1) 下列不属于植保无人机构成系统的条件的是(  )
    A . 它由飞行平台、GPS飞控、喷洒机构三部分组成 B . 电动隔膜泵通过药液管与喷头组连接,用于将药液从药液箱中泵出 C . 植保无人机易保养,使用、维护成本低 D . 植保无人机通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒药剂、种子、粉剂等工作
  2. (2) 以下关于植保无人机的说法中不正确的是(  )
    A . 地形要求低,作业不受海拔限制,体现了系统的环境适应性 B . 使用一段时间后,要及时给无人机进行润滑保养,体现了系统的动态性 C . 植保无人机的设计需要涉及多门学科知识,体现了系统分析的综合性原则 D . 植保无人机采用喷雾喷洒方式,至少可节约50%的农药使用量、90%的用水量,而且比传统作业提高效率30倍以上,体现了系统的目的性
  3. (3) 关于植保无人机喷雾控制系统的说法中正确的是(   )
    A . 输入量是无人机距离农作物的距离 B . 被控对象是电动隔膜泵 C . 执行器是喷头 D . 该无人机需要人遥控,属于人工控制
如图所示为水箱水位控制系统示意图,当水位低于下限时,水位探头将信号传递给控制室,控制室通过继电器启动电动机,同时水泵转动,通过塑料管给水箱注水,直到水位达到水位上限,停止注水。若以电动机为被控对象,下列关于电动机自动控制系统的说法不正确的是(    )

A . 水位探头测得的水位信息为输入量 B . 电动机自动控制系统的控制方式属于开环控制 C . 继电器为执行器 D . 水池的水位属于干扰因素
如图为保持水箱水位恒定的自动控制系统。系统由浮子、 杠杆、进水阀、水箱等组成。设系统的进水量为Q1,水箱水位为h。请回答如下问题:

  1. (1) 影响水箱水位恒定的因素?
  2. (2) 写出系统的给定量、被控对象、被控量、控制量。
  3. (3) 说出水位控制过程并画出控制系统的方框图。
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