任务一 解析闭环控制系统工作过程 知识点题库

如图所示是变频空调。与普通空调器相比,它具有室温波动小、电能消耗少、使用寿命长的特点。其制冷工作过程如下:变频空调的检测装置随时收集室内环境的有关信息并与内部的设定值比较,经微电脑运算处理输出控制信号,调整室外变频压缩机的转速;经压缩后的制冷液流入室内的壁挂机处汽化吸热,从而调整室内的温度达到设定值。

  1. (1) 该变频空调的制冷控制系统属于系统(开环控制/闭环控制)。
  2. (2) 控制系统的检测装置是(光敏传感器/热敏传感器/距离传感器);检测装置应该安装在(室内/室外)。
  3. (3) 该变频空调的制冷控制过程中有哪些干扰因素,列举两条干扰因素?
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手段。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
如图所示是室内湿度控制系统示意图。控制器接收到传感器检测的室内湿度,当达到设定值的上限时,启动风扇,将潮湿空气吸入主机内,由内部的冷凝器凝成水珠,经排水管排出。当传感器检测到室内的湿度达到设定值的下限时,关闭风扇及冷凝器的电源。请完成以下任务:

  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);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在①风扇;②冷凝器;③办公室④主机中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统的传感器安装在哪个位置比较合适?(在①风扇出风口;②房间侧面远离空气进口;③地面上;④新鲜空气进口中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了提高该系统的除湿效果,有效的优化措施是(在①加大风扇的转速;②提高传感器的灵敏度;③降低湿度的设定值;④加大冷凝器的功率中选择合适的选项,序号填写在 横线处)。
广泛应用于医院、车站候车室等公共场所的直饮水机,具有自动加热、保温、净化水质等功能。其工作原理为:当水温没有达到给定值,控制电路发出信号加热器开始工作,直饮水机进入工作状态;当温度与给定值相同时,加热器停止工作。请回答下列问题:
  1. (1) 从控制过程中有无人工干预的情形来分,该控制属于控制;按有无反馈分,该控制系统属于控制系统。
  2. (2) 该控制系统控制器是,执行器是,被控对象是,输出量是
如图所示是某款应用于校园的直饮水机,具有自动加热、保温、净化水质等功能。

热水机保温自动控制系统
  1. (1) 小飞同学在学习了通用技术的有关知识后,画出了饮水机保温自动控制系统的部分框图,如图所示,请你帮助他完成该方框图,在图中有横线处填上相应内容。

     ② 

  2. (2) 学校总务部门会定期派专业人员对该饮水机的控制电路、加热器和检测装置等进行日常维护,这体现了系统的性;近期小飞同学班级的饮水机一直处于加热状态,专业人员检修后发现,检测装置出现了故障,这说明该系统的各部件之间存在性。(在①整体性;②相关性;③目的性;④动态性;⑤环境适应性 中选择一项,填在横线处。)
  3. (3) 在周末和节假日期间,饮水机一直处在加热和保温的状态,非常浪费能源,为解决这一问题,以下方案可行的是。(在①安装一个定时插座,设置自动关闭时间,再将饮水机连在定时插座上;②设置红外线装置,当检测到饮水机周围没人时,则停止工作 中选择一项,填在横线处。)
如图所示为节能型直饮水机的简易原理图。自来水先经过过滤子系统过滤,然后与热水进行“管中管”热交换,最后进入加热罐。当饮水机温度控制子系统检测到出水温度低于设定值时,增加加热罐输出的热水量;如果检测到出水温度高于设定值时,减小加热罐输出的热水量。根据材料回答问题:

  1. (1) 从流程的角度分析,下列有关该直饮水机的说法中正确的是(   )
    A . “管中管”热交换主要是为了节能 B . 过滤子系统改在图中a位置效果更好 C . 过滤子系统中的过滤与加热罐中的加热属于并行环节 D . 为获取更高标准的饮用水而改进了过滤系统,属于成本优化
  2. (2) 下列关于该直饮水机温度控制子系统说法中合理的是(   )
    A . 加热罐是被控对象 B . 加热罐出水的温度高于水龙头出水的温度 C . 过滤子系统的过滤功能减弱是温度控制子系统的干扰因素 D . 温度检测装置检测图中b处的水温
如图所示的四轴无人机能通过气压定高控制系统在某一高度悬停,气压定高控制系统利用气压传感器测量大气压力,控制芯片根据测得的气压值参照标准气压表计算出无人机的高度,并与设定值进行对比,根据对比的结果相应地调整电机动力从而使飞行器悬停于设定的高度值附近。完成问题。

  1. (1) 气压定高系统中输入量、控制器、执行器分别是(   )
    A . 实际高度处的气压、控制芯片、电机 B . 实际高度、气压传感器、无人机 C . 目标高度、控制芯片、电机 D . 目标高度处的气压、气压传感器、无人机
  2. (2) 下列关于无人机的结构分析不正确的是(   )
    A . 一定范围内,飞行臂越长飞行越稳定 B . 旋翼可高速旋转,电机与旋翼的连接方式为铰连接 C . 支撑架装在飞行臂末端可以提高落地时的稳定性 D . 采用高强度工程塑料可以提高结构的强度
【加试题】下图为“暖手宝”温度控制电路,当温度下降到—定值时,触头J-1闭合,电热丝通电加热;当温度上升到设定的最高温度,自动切断电热丝,从而使“暖手宝”的温度控制在一定的范围内。图中Rt为热敏电阻,Rp为电位器。

  1. (1) 补全“暖手宝”温度控制系统的方框图。

      ②  ③  ④

  2. (2) 电路中设定温度的器件是
  3. (3) 要想“暖手宝”的温度升高些,Rp中心抽头应(选填“向上滑”或“向下滑”)。
  4. (4) 为了节省用电,在保证设定温度不变的前提下,以下措施合理的是   
    A . 换一个功率小一些的电热丝 B . 220V电压改为36V C . 换一个高质量的继电器,使J-1吸合更加可靠 D . 提高“暖手宝”的保温性能
  5. (5) 现有2CP1A二极管1个,继电器1个。请用以上元件在虚线框中补全该电路图。
加图所示瓦特式速度调节器的控制过程:当发电机转速高于给定值时,齿轮组将这一信号反馈到离心调节器,离心调节器的转速变大,从而使控制阀下降,进入的燃油量减少,继而发电机的转速降低;反之当发电机的转速低于给定值时,离心调节器的转速变小,从面使控制阀上升,进入的燃油量增加,继而发电机的转速增加。关于该控制系统,以下说法正确的是(  )

A . 控制量是发电机的转速 B . 被控对象是离心调节器 C . 控制器是控制阀 D . 检测装置是齿轮组
如图所示是地铁列车自动到站停车控制系统和车站屏蔽门自动控制系统的结构示意图。ATC设备安装在地铁列车和轨道上,检测地铁列车的速度和位置,ATC设备输出信号给CCU,CCU通过控制动力和制动设备;使地铁列车精准的停在轨道预设位置上;地铁列车精准的停在轨道的预设位置后,电子电路控制电机及传动装置,车站屏蔽门打开。请根据结构示意图及其描述完成小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法不正确的是(  )
    A . 地铁列车自动停车控制系统和屏蔽门自动控制系统都是地铁控制系统的子系统 B . ATC设备出现故障,两个控制系统将不能正常工作,体现了系统的整体性 C . 地铁列车自动停车控制系统提高了停车的效率和准确性,体现了系统的目的性 D . 地铁列车精准位置停止,屏蔽门打开,体现了系统的动态性
  2. (2) 下列关于两个控制系统的分析中不正确的是(  )
    A . 地铁列车自动停车控制系统被控量是地铁列车 B . 地铁列车自动停车控制系统能实现列车精准停车控制 C . 电机是屏蔽门自动控制系统的执行器 D . 屏蔽门自动控制系统的被控对象是屏蔽门
关于家用压力锅,下列关于该控制系统理解正确的是(  )。
A . 被控对象是锅内压力 B . 被控量是出气量 C . 控制量是出气量 D . 给定量是出气量
自吸增压水压控制系统如图所示,可以实现自来水、太阳能热水器等用水时水压不足情况下的增压功能。开启水龙头时,流量感应器检测水管中的流量,同时压力感应器检测水管中的水压,经智能PC控制芯片与设定值比较后决定电机是否工作。请完成下题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法中正确的是(    )
    A . 采用了降噪处理,降低工作时的噪音,体现了系统的动态性 B . 采用压力罐设计,具有防止使用过程中的频繁启停的作用,体现了系统的目的性 C . 自来水的供水水压是该控制系统的影响因素 D . 选择电容器时,既要考虑电机功率,又要考虑多种感应器等,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列对该水压控制系统的说法中正确的是(   )
    A . 该系统为开环控制系统 B . 流量传感应器具有检测水龙头是否开启的作用 C . 被控对象为电机 D . 控制量为水管中的实际水压
如图所示,某数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。其中伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,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。测量元件将数控机床各坐标位的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。请完成下面小题。

  1. (1) 关于该数控机床说法不正确的是(    )
    A . 数控机床控制系统为闭环控制 B . 控制量是向伺服系统输出的达到设定值所需的位移量 C . 给定量是数控机床各坐标轴的设定位移值 D . 被控对象是机床主体
  2. (2) 从系统角度分析,下列说法不正确的是(    )
    A . 数控机床提高了零件加工的效率和质量,体现了系统的目的性 B . 检测装置的精度太低,会使数控装置向伺服系统输出的位移指令偏差较大,体现了系统的相关性 C . 数控机床传动系统容易发生磨损,体现了系统的动态性 D . 设计数控机床系统时要考虑加工精度,以及加工效率,体现了系统分析的整体性原则
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手段。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
如图所示是一种张力控制系统。张力传感器检测卷料的实际张力经PID控制器与设定张力比较、运算后通过励磁信号自动调整磁粉制动器的励磁电流来控制卷料的张力。从控制的角度分析,下列说法中不正确的是(   )

A . 控制量是励磁信号 B . 张力设定值对卷料的张力控制精度没有影响 C . 该控制系统存在反馈 D . 磁粉制动器能够直接对卷料进行控制
自吸增压水压控制系统如图所示,可以实现自来水、太阳能热水器等用水时水压不足情况下的增压功能。开启水龙头时,流量感应器检测水管中的流量,同时压力感应器检测水管中的水压,经智能PC控制芯片与设定值比较后决定电机是否工作。下列对该水压控制系统的说法中正确的是(   )

A . 该系统为开环控制系统 B . 流量传感应器具有检测水龙头是否开启的作用 C . 被控对象为电机 D . 控制量为水管中的实际水压
如图所示是一种轧钢控制系统,包含张力控制子系统和厚度控制子系统。在张力控制子系统中, 张力传感器检测轧辊的张力值,并反馈给数字计算机与设定值比较,数字计算机根据偏差值发出控 制命令,D/A将控制命令转换为数字信号驱动电动机运转。厚度控制子系统工作原理相似。请根据原理图及其描述,完成下面小题。

  1. (1) 下列关于轧钢控制系统的分析中不正确的是(     )
    A . 传感器的精度影响着轧辊的质量,体现了系统的整体性 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 . 数字计算机的性能是影响该系统优化的因素 D . 选择电动机时,既要考虑厚度传感器,又要考虑数字计算机等,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列关于轧钢控制系统分析正确的是(     )
    A . 厚度控制子系统是开环控制 B . 数字计算机的输出信号是张力控制子系统的控制量 C . 厚度控制子系统的被控对象是轧钢厚度 D . 张力传感器输出的信号属于张力控制子系统的反馈信号
  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各是什么?
  3. (3) 在该控制系统工作时,打开空调房间的门窗,对控制系统起什么作用?
在我国北方地区,大多采用集中供暖的方式提供高温水汽入户。如图是暖气恒温控制系统的示意图,各家庭在采暖季节需要依据各户的要求设定室内温度,控制电路就会利用感温元件来控制进汽阀门闭合的大小,调节合适的热水流入室内散热器,直到室内空气被加热到设定的温度值时关闭阀门,热水就不再流入散热器,室内空气不再被加热。待室内温度下降时再次开始加热过程,由此循环达到恒温的目的,则温控阀门属于该控制系统的(  )

A . 反馈元件 B . 输入元件 C . 执行器 D . 控制器
如图所示为滑台的运动系统示意图,由电机控制子系统和机械传动子系统组成。在电机控制子系统中,传感器检测电机的转动角度,并反馈到控制装置与设定值比较,控制装置根据偏差值发出运动信号,驱动器将运动信号转变成相应的电流驱动电机转动,在机械传动子系统中,电机带动丝杆转动,丝杆通过螺母驱动滑台移动。系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离,从而实现对滑台位置的间接控制。请根据示意图及其描述,完成第下面小题。

  1. (1) 电机控制子系统的执行器是(  )
    A . 驱动器 B . 控制装置 C . 电机门 D . 丝杆
  2. (2) 由于丝杆传动的误差和滑块移动时的摩擦,导致滑台移动的距离存在误差。为了提高滑台位置的控制精度,需要对该系统进行优化,下列措施中合理的是 (  )
    A . 将电机换成高精度电机,控制方式改为开环控制 B . 将传感器换成高精度传感器,提高电机转动角度的检测精度 C . 将传感器安装在丝杆上,检测丝杆的转动角度电机,控制方式改为开环控制 D . 在滑台上安装传感器,检测滑台的位置
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