任务二 分析开环控制系统工作过程 知识点题库

如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图,当手靠近传感器时,传感器将感应信号发送给控制器,控制器控制继电器闭合,电吹风开始工作。若将电吹风看作被控对象,则执行器是(   )

A . 传感器 B . 控制器 C . 继电器 D . 插头
如图所示是一种非接触式红外光幕电梯门保护系统,通过安装在轿厢门两侧的红外发射器和接收器循环探测红外光束,当乘客或物体进出轿门平面时,阻挡其中任何一束红外线,控制系统就会发出信号,驱动电动机转动,使得正在关闭的电梯门打开,从而起到保护作用。下列有关该电梯门保护控制系统的说法中,错误的是(   )

A . 该控制系统存在检测装置 B . 输出量是电梯门打开 C . 被控对象是红外光束 D . 执行器是电动机
如图所示的飞剪控制系统,对钢板的剪切精度要求非常高。飞剪控制器通过激光测速仪、测宽仪检测板材运行速度和宽度数据,控制飞剪设备实现精确剪切。下列关于飞剪控制系统的分析中,正确的是(  )

A . 控制方式属于闭环控制 B . 飞剪设备是执行器 C . 该控制系统控制精度高,无干扰因素 D . 输入量是给定的速度和板材宽度
如图所示是汽车随速助力转向控制示意图,随速助力转向使汽车可以随车辆速度的快慢调节方向盘转向的轻重,当ECU接收到来自数据总线的方向盘拟转动的方向和车速信号后,会向助力电机发出动作指令,从而助力电机会输出相应大小的转动力矩,产生方向盘随速助力转向。

  1. (1) 从系统角度分析,下列关于该控制系统说法错误的是(  )
    A . 齿轮和齿条大小要匹配,体现系统相关性 B . 根据车速和转向信号产生随时助力,体现系统目的性 C . ECU通过车速及拟转动方向进行决策,体现系统的动态性 D . 在设计时,既要考虑助力功能,又要考虑到助力控制精度及成本,体现系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列对于随速助力转向控制系统说法正确的是(  )
    A . 该控制为开环控制 B . 被被控对象为车轮 C . 齿轮齿条为控制器 D . 动作指令为控制量
下面是国家专利网上公布的某项实用新型专利,请根据示意图和描述,回答以下问题。

本发明公开了一种单片机的智能窗控制系统,属于智能家居控制系统技术领域。该系统包括主控模块、与主控模块连接的传感器模块、窗户开关装置、窗帘开关装置;所述传感器模块包括雨露传感器、光敏传感器;所述主控模块用于接收传感器模块发来的信号,然后再输出指令控制窗户开关装置或窗帘开关装置进行开关窗或开关窗帘的动作。该控制系统具有功能完善、安装方便、使用方便的优点,能够满足广大用户不同要求。

  1. (1) 该系统的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,将序号填在横线处);
  2. (2) 主控模块和开关装置在该控制系统中分别属于。(在“①控制器;②执行器;③被控对象;④检测装置”中选择合适的选项,将序号填在横线处);
  3. (3) 为了实现该控制系统更多的功能,下列优化措施合理的有。(在“①增加红外遥控器和红外接收模块,实现遥控;②增加手机程序和GSM模块,实现手机远程控制;③为了使窗帘和窗户能同步开关,应使用一个电动机;④增加报警模块,实现防盗功能;⑤传感器放在室外,根据天气情况实现控制”中选择合适的选项,将序号填在横线处);
如图所示是一种自动寻轨器。本产品有线性跟踪功能,它通过两个红外二极管发出信号和两个接收器感应地面颜色来识别路线,能自己沿自制的黑色轨道行走。当偏离黑色轨道时,寻轨器的单片机电路会根据两个传感器的信号差别判断出是左偏还是右偏,再相应地驱动右轮或左轮纠正行驶的方向。关于寻轨器的控制系统,其设定值是(  )

A . 自制轨道的黑颜色 B . 自制轨道路线的形状 C . 寻轨器的行驶方向 D . 寻轨器的左偏或者右偏
孙丽设计并制作了一个路灯控制装置,用来控制家门口的路灯。当环境光线不足时,光敏电阻检测到光线强度信息,控制单元接收到该信息后作出判断,并发出指令给电子开关,开启路灯;当光线充足时则关闭路灯。请完成下列各题,在横线处填上相应的内容。

  1. (1) 根据题中所述,将路灯控制系统方框图补充完整。

     ② ③ 

  2. (2) 晚上,孙丽用台灯(白炽灯)代替路灯对控制装置进行技术试验。当关闭室内其他照明用具时,台灯亮起。将控制装置靠近台灯,灯泡的光线直接照射到光敏电阻上,则出现的现象是     ;(填选项前的字母)
    A . 灯泡一直亮 B . 灯泡熄灭 C . 灯泡亮灭交替 D . 灯泡亮度变暗
  3. (3) 第(2)小题中灯泡的光线影响了正常的控制,对该控制系统来说这属于
如图所示是一款防瞌睡帽。该帽子内置加速度计和陀螺仪,能感知驾驶员的头部动作,并利用智能算法较为准确地比较区分驾驶员瞌睡动作与检查仪表盘、看后视镜等驾车动作,该帽子中的主控制器确认为驾驶员瞌睡中,会发出指令使电子开关闭合,从而发出声音、光线、震动等叫醒驾驶员。下列关于该控制系统的分析正确的是(  )

A . 执行器是电子开关 B . 被控对象是驾驶员 C . 控制量是声音、光线、震动等信号 D . 该系统含有检测装置和比较部分,所以属闭环控制系统
在孵化箱温度控制系统设计过程中,卫同学想增加一个高温报警子系统,当孵化箱温度控制出故障时,若内部温度过高,则发出报警声。要设计该报警子系统,下列构思不可行的是(  )
A . 执行器可选用电子开关 B . 扬声器可以用作被控对象 C . 控制器可以采用带有温度传感器的控制电路 D . 因为要检测温度,所以要通过闭环控制系统实现
如图所示是路灯除尘系统。当安装在路灯杆上的空 气质量探测器检测到空气中飘浮的颗粒物浓度达到设 定值上限时,智能终端接收到信号向自控阀下达开启指令,摇臂喷头喷洒水雾,飘浮的颗粒物与水雾结合后降 落到地面。下列关于路灯除尘系统的分析中正确的是(  )

A . 控制方式属于闭环控制 B . 执行器是进水管 C . 控制量是颗粒物浓度值 D . 被控对象是摇臂喷头
电子警察是现代道路交通安全管理的有效手段,计算机根据雷达探测到的汽车位置变化信号,计算出汽车的行驶速度并判断是否超速,如果超速则启动照相机抓拍,并将拍摄到的图象信息输送到监控中心.请根据上述说明,完成以下任务:
  1. (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,将序号填在横线处);
  2. (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,将序号填在横线处);
  3. (3) 该控制系统的输出量是(在①汽车的行驶速度;②超速车辆的图象;③雷达信号中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了实时监测汽车行驶速度,应用雷达技术探测汽车的位置变化信号,通过数学模型计算出汽车的行驶速度,判断是否超速。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. (5) 照相机对超速车辆抓拍时会受到各种干扰,以下因素中不属于干扰因素的是(在①雨雾;②沙尘;③车辆速度中选择一项,将序号填写在横线处)。
如下图所示是一款汽车卸载喷水系统。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,清除因汽车卸载产生的煤尘。

  1. (1) 请问该控制系统按方式和手段分别属于什么控制系统?
  2. (2) 请根据你所学知识,准确填写编号(①检测装置②除尘喷头③控制器④运煤汽车到位及离开信号⑤电磁阀)给定量是执行器是被控对象是
如图所示是摩拜单车智能机电锁系统示意图。由自动解锁子系统、上报定位子系统和计费发送子系统组成。其工作过程是:车载中央控制单元接收到云端后台控制系统发送来的解锁指令时,经过处理后,触发电子控制开关,开启机械锁装置控制插销打开,完成单车自动解锁。单车解锁以后,触发电子控制开锁成功开关,通过车载中央控制单元,不断上报单车最新定位信息到云端后台管理系统;当用户锁车成功时,触发电子控制锁车成功开关,通过车载中央处理器通知云端后台管理系统锁车成功,云端后台管理系统停止计时、计费并向用户发送相关信息。请根据示意图及其描述,完成下列小题。

  1. (1) 从系统结构和优化角度分析,下列说法中不合理的是(   )
    A . 需要GPS、手机网络、电子开锁技术的支持,体现了系统的综合性 B . 遇到刮风下雨,经常会发生扫码后等待许久不能及时解锁,体现了系统的环境适应性 C . 单车与云端服务器的实时通信性能是影响车锁系统优化的因素 D . 既要降低单车成本,又要保证GPS定位准确、显示及时,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列关于摩拜单车智能机电锁系统的分析中正确的是(   )
    A . 自动解锁子系统的控制量是车锁打开 B . 自动解锁子系统的执行器是电子控制开关 C . 上报定位子系统是闭环控制 D . 计费发送子系统的被控对象是云端后台管理系统
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。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
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,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该控制系统的执行器和被控对象分别是(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,体现系统分析的(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,将序号填写在横线处)。
如图所示是一种全自动称重系统控制示意图,又叫全自动配料机,系统由主机、风机、配料称重器、配料箱、电子开关、PLC等部分组成。其工作过程:将不同产品的一种或多种物料放入配料箱中,通过主机设定好配方规定的重量配比,PLC根据程序发出指令使电子开关闭合,带动风机启动,往配料平台.上输入相应配料,配料称重器能实时检测相应的配料量,从而实现自动定量配料。请根据图及其描述完成下面小题。

  1. (1) 下列关于该系统的分析中,不恰当的是(    )
    A . PLC异常会影响全自动配料机的配料,体现了系统的相关性 B . 系统设计时,利用建模软件进行数据分析,体现了系统分析的科学性原则 C . PLC的控制精度属于系统优化的影响因素 D . 能实时检测相应的配料量实现自动定量配料,体现了系统的目的性
  2. (2) 下列关于该控制系统的分析中正确的是(    )
    A . 该系统的输出量不对控制过程产生影响 B . 配料称重器检测相应的配料量作为输入量 C . PLC信号异常属于控制系统的干扰因素 D . 风机是该控制系统的被控对象
如图所示是消防联动控制系统。在发生火灾时,消防联动控制器按设定的控制逻辑向消防供水泵、报警阀、消防卷帘门和防烟排烟阀和通风消防设施准确发出联动控制信号,实现对自动灭火系统、火灾警报、防火分隔系统、防烟排烟系统的联动控制,接收并显示上述系统设备的动作反馈信号,同时接收消防水池、高位水箱等消防设施的动态监测信号,实现对建筑消防设施的状态监视功能。

  1. (1) 从系统角度分析,下列对消防联动控制系统分析中正确的是(   )
    A . 可以分为自动灭火子系统、火灾警报子系统、防水分隔子系统和防烟排烟子系统等 B . 火灾时各子系统工作,体现了系统的环境适应性 C . 发生火灾时,供水泵开启,进行自动灭火,体现了系统的动态性 D . 在设计该系统时,既需要考虑系统的成本,又要考虑系统的功能,体现了系统分析的整体性原则
  2. (2) 自动灭火控制子系统,其工作原理是在发生火灾时传感器将信号送至消防联动控制器,控制器控制供水泵启动进行灭火。下列关于自动灭火控制子系统的分析中正确的是(   )
    A . 传感器检测的是输出量 B . 控制器是供水泵 C . 该系统属于开环控制系统 D . 控制量是灭火
如图所示是一款机械手表,可视为一个控制系统。具有显示日期的功能,可视为日期显示子系统。以下说法不正确的是(    )

A . 机械指针转动,说明该机械手表的控制属于自动控制 B . 指针的指向可以人为调节,说明该手表的控制是人工控制 C . 对于该手表,输入量是电池提供的电力,控制量是齿轮的转动,输出量是指针的指向 D . 时针每两次经过“12”,显示日期的表盘跳动一个数字,是自动控制
如图所示是太阳能光伏水泵系统。光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节,根据太阳能光伏组件检测到的日照强度变化调节水泵转速,使输出功率接近太阳能光伏组件的最大功率。当日照很充足时,保证水泵的转速不超过额定转速;当日照不足时,若不满足设定最低运行频率则自动停止运行。请根据示意图及其描述完成下面小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法中不正确的是(    )
    A . 需要定期维护太阳能光伏组件,体现了系统的动态性 B . 设计该系统时,要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的 C . 设计时建立数学模型,计算光照充足时水泵最大输出功率,体现了系统分析的科学性原则 D . 选择光伏逆变器,既要考虑太阳能光伏组件,又要考虑水泵的参数,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列关于太阳能光伏水泵控制系统说法中不正确的是(    )
    A . 该控制系统属于开环控制系统 B . 被控对象是蓄水池 C . 太阳能光伏组件检测的是输入量 D . 太阳光照发生变化不属于干扰因素
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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