任务一 解析闭环控制系统工作过程 知识点题库

关于水箱水位自动控制系统,以下说法正确的是(   )

A . 实际水位为被控量 B . 给定水位为被控量 C . 阀门开度为被控量 D . 浮子为被控量
如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图,其工作原理是:控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定值相比较,根据偏差值控制电动调节阀调节清水流量,从而使配浆浓度达到设定值。请根据上述说明,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,将序号填入横线处);
  2. (2) 该控制系统的控制量是(在“①清水流量;②配浆流量;③原浆浓度;④配浆浓度”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在“①流量传感器;②湿度传感器;③温度传感器;④浓度传感器”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 该控制系统的配浆浓度会受到各种干扰,以下因素中,不属于干扰因素的是 (在“①控制器故障;②清水管道压力大幅波动,③传感器失灵;④手动取样阀故障”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
如图所示是三相异步电动机转速控制系统示意图。系统通过改变交流电的频率来改变电动机的转速。通过触摸屏设定电动机的转速,变频调速器将50Hz的交流电转变成与设定转速相对应频率的交流电,驱动电动机转动;装在电动机输出轴上的测速发电机随电动机一起转动并发电;PLC根据测速发电机的电流大小,判断电动机实际转速与设定转速之间的差值,向变频调速器发出指令,改变驱动电流的频率。下列关于该控制系统的分析中正确的是(  )

A . 执行器是电动机 B . 控制器是变频调速器 C . 输出量是测速发电机的电流信号 D . 控制量是变频调速器输出的电流频率
空气能热水器由一台室外机和保温水箱组合而成。室外机一般由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器等主要部件组成,如图所示是运行原理示意图:由压缩机系统内的低温冷媒不断吸收空气中的热量转移到循环水中。保温水箱周围的盘管(图中未画出)将循环水热量传递给水箱中的水。水箱上有两个感温探头,分别是水箱下部感温头(冷水进)和水箱上部感温头(热水出),用于检测水温。请根据描述及示意图,回答以下问题:

 

  1. (1) 空气能热水器控制系统的控制方式和控制手段分别是(在A .开环控制;B .闭环控制;C .自动控制;D .手动控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  2. (2) 保温水箱热水出水口应开在(在A .a处;B .b处;C .c处中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 压缩机是否停机,主要受控制(在A .水箱上部感温探头;B .水箱下部感温探头中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  4. (4) 空气能热水器工作时,压缩机系统内的冷媒温度最高可达120度,但水温在70度以上时容易结垢,影响内胆寿命和盘管导热效率,因此,设定温度不能过高,这体现了系统的(在A .相关性;B .环境适应性;C .综合性;D .动态性中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  5. (5) 下列因素不会影响热水器系统加热时间的是(在A .自来水温度;B .用水量;C .环境温度;D .过滤器中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
如图所示为太阳能热水器水位控制系统的结构示意图。当水箱水位低于最低水位时,由控制器打开电磁阀,水箱进水;当水位上升到最高水位时,控制器关闭电磁阀,停止进水。

  1. (1) 该控制系统的控制手段和控制方式分别属于(在A .人工控制;B .自动控制;C .开环控制;D .闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 若太阳能热水器处于低水位时仍不上水,有可能的原因是(在A .手阀1被关上了;B .手阀2被关上了;C .控制器出现故障;D.混水阀没有关上中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 下列属于影响水位控制系统控制精度优化的因素是 (在A .调整水位探头的测量精度;B .定期检查系统运行状况;C .调整电加热器功率;D .电网中电压的波动中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
AGV自动搬运车作为物流装备中自动化水平最高的产品,越来越多地应用于仓储、制造、医疗等多个行业领域。AGV电磁导航是一种较为传统的引导方式,通过在AGV的行驶路径上埋设金属导线,并加载低频、低压电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导航磁场强弱的识别和跟踪,小车控制器(PLC)控制驱动电机和转向电机的转动,实现AGV的导引。下面对AGV搬运车导引控制的分析中不正确的是(     )

A . 被控对象是货物 B . 检测装置是感应线圈 C . 控制量是电机的转动 D . 输出量是AGV搬运车的运行轨迹
汽车ABS防抱死制动系统的工作原理如下: 在制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定车轮趋于被抱死时,电子控制装置通过一系列的操作来调整制动轮缸的制动压力,从而调节车轮的转速,防止车轮在制动时被完全抱死。关于该控制系统的说法不正确的是(  )
A . 该控制系统是闭环控制系统 B . 被控对象是车轮 C . 给定量是车轮被抱死 D . 控制器是电子控制装置
如图所示为一款智能加油机,设定需要加入的燃油量或金额后开始加油,当流量计检测到加油量达到设定值时,控制电路就会关闭油泵和电磁阀停止加油。该控制系统的被控量是(  )

A . 设定的燃油量或金额 B . 油泵和电磁阀的启动与关闭 C . 流量计输出的电信号 D . 实际燃油量
如图所示为数控机床系统控制图,程序输入数控系统后,MCU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。请根据示意图和描述完成以下任务:

  1. (1) 数控机床系统控制系统可以减少工人手工调整机床工作台的次数,这体现了技术具有 作用(在 A .解放人; B .保护人; C .发展人中选择合适的一项, 将序号填写在横线处);
  2. (2) 该系统中机床工作台控制系统的控制手段和控制方式属于(在“A .人工控制;B .自动控制;C .开环控制;D .闭环控制”中选择合适的选项);
  3. (3) 该系统中伺服电动机控制子系统的被控对象是
  4. (4) 位置传感器的作用是(从A .机床工作台系统的反馈装置;B .机床工作台系统 的输入部分;C .伺服电动机控制子系统的输入部分 中选择合适的一项,将序号填入横线中)
  5. (5) 下列属于数控机床系统的干扰因素是(从A .外界电压的波动;B .位置传感器的获取信号变化;C .MCU的指令脉冲变化 中选择合适的一项,将序号填入横线中)
  6. (6) 数控系统长期使用后,由于电机的老化及丝杠的磨损,容易出现不稳定的情况,这体现了系统的特征是(多选,在A .环境适应性;B .动态性;C .相关性;D .整体性;E .综合性中选择合适选项,将序号填写在横线处):
  7. (7) 数控机床系统控制系统的应用提高了加工的精度,降低了工人操作的危险程度,同时提高了加工效率,这体现了设计的一般原则中的原则是(多选,在A .实用原则; B .技术规范原则; C .经济原则;D .道德原则;E .美观原则;中选择合适的选项, 将序 号填写在横线处);
下图是燃油发动机的工作原理图。调节臂能控制阀门开启的大小,当发动机的转速超出设定转速时,飞球离心力增大,调节臂向上移动,在杠杆作用下阀门通孔截面调节臂积减小,发动机汽缸内进油减小,发动机转速下降。反之亦然。请根飞球据以上描述,完成以下任务:

  1. (1) 该控制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,将序号填写在燃油横线处);
  2. (2) 该控制系统的被控对象是(在“①飞球;②发动机;③调节阀;④调节臂”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 该控制系统的控制量、输入量分别是
  4. (4) 该控制系统用久后,调节阀会老化,要定期更换,这体现了系统的(在“①目的性;②相关性;③整体性;④动态性;⑤环境适应性”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
如图所示的是供水水箱水位的自动控制示意图,其目的是使水箱中的水位保持在给定的高度。以下说法不正确的是(  )

A . 被控对象是水箱 B . 执行器是阀门 C . 控制量是水箱中的水位 D . 检测器是浮球
如图所示,这是某校同学设计的自动浇花系统示意图。其工作原理是:湿度传感器实时监测花盆的湿度值,与设定值相比较,得出偏差值,控制电路(放大电路、比较器、继电器等)根据偏差值控制电磁阀打开或关闭,通过储水装置使花盆土壤湿度值达到设定值。请回答小题。

  1. (1) 自动浇花系统控制系统属于(     )
    A . 手动控制系统、开环控制系统 B . 自动控制系统、开环控制系统 C . 手动控制系统、闭环控制系统 D . 自动控制系统、闭环控制系统
  2. (2) 电磁阀属于该控制系统的(     )
    A . 反馈元件 B . 输入元件 C . 控制器 D . 执行器
如图所示是一款普通抽水马桶的水箱水位控制装置。扳动放水手柄,水箱冲水,与此同时,浮球下降,打开进水塞,水箱开始进水。当水位开始上升,浮球上浮到原设定位置时,水箱停止进水。请根据所学知识完成小题。

  1. (1) 该控制系统属于(    )
    A . 手动控制、开环控制 B . 自动控制、开环控制 C . 手动控制、闭环控制 D . 自动控制系统、闭环控制
  2. (2) 该控制系统的控制器与输出量分别是(    )
    A . 浮球、实际水位 B . 浮臂、 设定水位 C . 浮臂、实际水位 D . 启动杆、设定水位
如图所示是某锅炉汽水系统及其汽包水位控制子系统示意图。汽包是一个蒸汽发生装置,水位过高会造成蒸汽带水,损坏后续的蒸汽处理或使用设备。水位过低则容易使水全部汽化,导致设备烧环甚至爆炸。汽包水位控制系统的处理器根据汽包内水位的检测数据,控制给水调节阀,使汽包水位保持在一定范围内。同时参考容易测得的水流量与蒸汽流量对特定类型的外部干扰进行迅速补偿。请根据示意图及其描述完成以下小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法中恰当的是(    )
    A . 蒸汽使用量剧增时,给水调节阀的开度相应增大,体现了系统的相关性 B . 给水流量检测装置损坏时,汽包水位也基本能得到控制,说明该系统的环境适应性好 C . 处理器综合分析多种监测装置数据后进行控制,体现了系统分析的科学性原则 D . 设计该系统时,应先确定好各种检测装置和处理器的性能,再设计汽包和炉膛
  2. (2) 下列关于汽包水位控制系统的说法中正确的是(    )
    A . 炉膛热效率对控制精度无影响 B . 控制量是实际水位 C . 输出量是蒸汽 D . 采用了反馈的手段
如图所示是喷漆室的空调送风控制系统原理图,当压力传感器检测到风机出风口处的压力低于设定位时,PLC运算控制器控制风机电机提高转速,使风机出口处升高到设定值,下列关于该控制系统的分析中正确的是(    )

A . 该控制系统是开环控制系统 B . 输入量是压力传感器检测到的压力 C . 输出量是风机出口处的压力 D . 执行器是压力传感器
无绳蒸汽电熨斗,由发热元件、温控器、指示灯、电源接线柱和电源插头等组成的。使用时,先给水箱注水;顺时针拧动调档按钮到合适的功率档位,插上电源,使温控器对发热元件通电发热,对电熨斗底板进行加热,同时工作指示灯亮,本产品带恒温功能,当温度超过恒温额定温度时,恒温功能启动并自动切断电源;当温度下降到低于额定温度时,机器会自动接通电源并继续对电熨斗底板加热。另外本产品还有自动关熄功能,如果熨斗未使用的时间达到8分钟,熨斗将自动关闭。要让熨斗再次加热,必须取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后将其放回基座。

  1. (1) 该温度控制系统的控制方式和控制手段分别属于 (在①开环;②闭环;③手动;④自动选择一项,将序号填写在下划线处) ;
  2. (2) 该恒温控制系统的最终控制对象是(在①指示灯;②水箱;③调档按钮;④电熨斗底板中选择一项,将序号填写在下划线处) ;
  3. (3) 本产品还有自动关熄功能,如果熨斗未使用的时间达到8分钟,熨斗将自动关闭。要让熨斗再次加热,必须取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后将其放回基座。这主要体现了系统的性。(在“①目的;②整体;③环境适应;④动态性”中选择一顶,将序号填写在下划线处),;
  4. (4) 下列因素中属于该温度控制系统优化的影响因素的是 ( 在①被熨烫衣服的大小;②热能主机功率;③发热元件质量;④室外气温,请选择一项,将序号填写在下划线处)。
下图为花盆土壤湿度控制系统示意图。其工作过程为:湿度传感器检测到土壤的湿度信号,当土壤湿度低于设定值时,控制电路发出信号,电磁阀打开,水通过喷淋头浇灌到花盆里,当湿度达到设定值时,电磁阀关闭,喷淋头停止浇灌。请根据图示和以上描述,回答下列问题:

  1. (1) 分析该土壤湿度控制系统,在控制系统方框图中横线处填写相应内容;

     ② ③ 

  2. (2) 设计该系统时既要考虑湿度控制精度,又要考虑节约成本,体现了系统分析的(在A .整体性原则;B .相关性原则;C .科学性原则;D .综合性原则中选择正确的选项,将序号填入横线处) ;
  3. (3) 若用电子定时器控制电磁阀的开关状态,从而实现花盆土壤湿度控制,请画出该控制系统的方框图,并在框图中写出相应的内容。
如图所示为某车载空调的制冷控制系统示意图,压缩机和膨胀阀协同工作使制冷剂循环制冷,鼓风机将车厢外的热空气吹经蒸发器使空气温度降低并送入车厢内。制冷时,温度传感器采集车厢内实际温度,微处理器根据设定温度与实测温度对压缩机、膨胀阀和鼓风机作出相应控制,使车厢内温度稳定在设定温度附近。

  1. (1) 若以车厢内的空气作为被控对象,下列关于该制冷控制系统的说法中正确的是(   )
    A . 控制方式为开环控制 B . 输入量为鼓风机从车厢外鼓入的热空气 C . 控制量为压缩机排量、膨胀阀开度和鼓风机风量 D . 主要干扰因素至少包括车窗的开闭、车外空气温度和道路能见度
  2. (2) 该制冷控制系统发生如下故障,需要大约原来一倍的制冷时间才能稳定在设定温度,则下列故障分析中合理的是(   )
    A . 鼓风机风扇不转 B . 冷凝器表面脏污,使散热不良 C . 制冷剂储液干燥器密封不严导致制冷剂完全泄漏 D . 温度传感器故障导致所测温度比实际温度高10℃
某游泳池水位控制系统的控制过程为:水位传感器检测游泳池的实际水位,并将信号返回到输入端与设定值进行比较,当实际水位低于设定水位时,控制器发出指令打开进水阀门;当实际水位达到设定值时,控制器发出指令关闭阀门。下列说法中不正确的是(    )
A . 该控制方式是闭环控制 B . 设定水位发生变化是干扰因素 C . 被控对象是游泳池 D . 执行器是进水阀门
   如图所示是冰箱温度控制示意图。通过温度调节旋钮设定温度,当电冰箱压缩机停止工作后,蒸发器表面温度逐渐上升,感温包和膜盒内的感温剂气体的温度也随之上升,压强增大,使传动膜片向外伸胀,通过连杆使触点闭合,电路接通,压缩机开始制冷,使电冰箱内的温度下降。请根据示意图及描述完成下面小题。

  1. (1) 下列关于冰箱温度控制系统的分析中不正确的是(    )
    A . 感温包的灵敏度影响着冰箱温度控制精度,体现了系统的整体性 B . 温度调节旋钮能设定一定范围的温度值,体现了系统的动态性 C . 压缩机的性能是影响该系统优化的因素 D . 在系统设计时,根据主弹簧的各项指标来确定传动膜片、动触点的最佳位置,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 下列关于冰箱温度控制系统的分析中正确的是(    )
    A . 执行器是感温包 B . 被控对象是蒸发器 C . 检测装置是弹簧 D . 电压波动属于干扰因素
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