任务一 解析闭环控制系统工作过程 知识点题库

如图所示是酒店用洒水灭火喷头结构示意图,该喷水控制系统的工作原理是:当防护区发生火灾时,环境温度升高,玻璃球内的感温液体受热膨胀,达到动作温度65℃时玻璃球就会爆破,于是密封件脱落,开启喷头洒水进行灭火。

请根据以上信息,回答问题。

  1. (1) 在该喷水控制系统中,玻璃球与感温液体组成的装置所起的作用是(   )
    A . 控制水量 B . 发出控制指令 C . 控制温度 D . 执行控制命令
  2. (2) 在该喷水控制系统中,以下哪项不属于系统的干扰因素(   )
    A . 水管停水 B . 玻璃球漏液 C . 喷头堵塞 D . 着火后房间温度未达65℃
电冰箱工作时温度设定在一定的范围值,当箱内温度变化超过设定的范围值时,热敏电阻的阻值也相应地变化,通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大,带动继电器,控制压缩的启动,实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是(   )
A . 输入量 B . 输出量 C . 控制量 D . 其他量
如图为某一水槽水位控制系统的控制示意图,完成⑴~⑵题

  1. (1) 下列关于该水位控制系统的说法中不正确的是(   )
    A . 具有自动开启进水和自动停止进水的功能,体现了系统的目的性 B . 液位开关的损坏会影响控制系统的正常运行,体现了系统的整体性 C . 液位开关能检测水槽内水位的高低变化,体现了系统的环境适应性 D . 随着使用时间的增长,水位控制的精度降低,体现了系统的动态性
  2. (2) 下列关于水位控制系统工作过程的说法中,正确的是(   )
    A . 该控制系统的控制方式为开环控制 B . 电磁阀是被控对象 C . PVC水管是执行器 D . 液位开关起到检测作用
如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图,其工作原理为:控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定相比较,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。在该控制系统工作原理示意图中,不直接参与浓度自动控制的部件是(  )

A . 电动调节阀 B . 控制器 C . 传感器 D . 手动取样阀
如图所示是一款汽车轮胎胎压自动控制系统,让轮胎在运过程中将气压保持在一定范围内。该系统由充气泵、传动机构、压力控制阀和充气—停止气动执行机构组成。当轮胎里的气压达到要求值时,在压力控制阀 操纵下通过充气—停止气动执行机构使传动机构脱离啮合,充气停止。当轮胎里气压低于要求值时,充气—停止气动执行机构又使传动机构恢复啮合,使充气泵恢复充气。请根据以上描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制方式与控制手段分别属于 (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,将序号填写在横线处)
  2. (2) 该系统中的传感器可选用(在①热敏传感器;②气敏传感器;③压敏传感器;④力敏传感器  中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 该系统的被控对象是(在①汽车;②轮胎内的气体;③气泵中选择合适的选项,将序号填写横线处)
  4. (4) 为了提高汽车适应不同的路面状况,实现对汽车轮胎胎压的精准控制,对该系统有效的优化措施是(在①提高传感器的灵敏度;②增加胎压报警及相应的放气控制子系统;③增加气泵在单 位时间内输送气体的能力中选择合适的选项,将序号填写横线处)
随着现代农业技术的发展,农机自动驾驶导航系统代替人工转向操作已经成为现代农业的一个重要组成部分,由无线信号系统、导航控制器系统、转角控制系统、终端显示系统组成。农机自动驾驶导航的基本工作原理是:通过导航显示终端设定导航线,无线信号系统内的转角传感器、GNSS接收机获取拖拉机的实时位置和姿态,计算拖拉机与预设导航线的偏离距离和航向,导航控制器,驱动步进电动机转向结构,即时修正拖拉机方向轮的行驶方向。请完成问题:
  1. (1) 从系统角度分析,下列关于农机自动驾驶导航系统的说法正确的是(  )
    A . 农机自动驾驶导航系统由多个子系统构成,体现了系统的综合性 B . 雷雨天气导致信号接收出现异常,体现了系统的环境适应性 C . 无线信号系统实时监测与接受位置信号,体现了系统的动态性 D . 根据拖拉机的实时位置计算并修正偏离距离和航向,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 为了使拖拉机位置自动准确的控制在预设路线上,以下控制方案更合理的是(  )
    A . 将控制手段改为人工控制 B . 将控制方式改为开环控制 C . 增加传感器检测行驶速度,实现自动驾驶 D . GNSS天线同时接收北斗双频或三频及GPS双频信号
  3. (3) 从控制角度分析,下列说法正确的是(  )
    A . 控制量是电机的转速 B . 控制器是GNSS接收机 C . 被控对象是步进电机 D . 该控制系统属于开环控制
如图所示是一加热炉的恒温自动控制示意图。以下关于该控制系统说法正确的是(  )

A . 该控制系统的设计模拟了人的功能和行为,这种研究方法是黑箱方法 B . 电热丝在控制系统中的作用是检测温度并反馈 C . 调低设定温度或炉体隔热性能不好会导致炉内温度降低,都是该控制系统的干扰因素 D . 在加热炉工作时,如果炉内温度大大超过了设定值,可能的原因是控制器损坏
汽车电子稳定控制系统((ESP)用于实时监控汽车的行驶状态,当车辆转向角度过大或过小时,使其避免偏离理想轨迹,帮助驾驶员轻松操作。其控制原理是通过ECU计算出保持车身稳定的理论值,与偏航率传感器测得的数据进行比较,发出平衡纠偏指令牵制发动机动力输出,对各个车轮进行有目的的制动,自动纠正车辆轨迹。根据上述描述完成问题。

  1. (1) 下列关于该系统的说法中,不正确的是(  )
    A . 能帮助驾驶员轻松操作驾驶,体现了系统的目的性 B . ESP实时监控汽车的行驶状态,体现了系统的动态性 C . 驾驶员的操作会影响汽车的行驶状态,体现了系统的整体性 D . ECU需要对检测信号进行处理与计算,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 下列关于汽车电子稳定控制系统的分析正确的是(  )
    A . 发动机是被控对象 B . 控制量是平衡纠偏指令 C . 输入量是驾驶员的操作及实际行驶状态 D . ECU对传感器测得的数据进行比较与分析
如图所示的空气压缩机,当储气罐内的压缩空气排放到一定程度时,压力开关自动接通电源,电机带动气泵运转,向储气罐补充压缩空气,使储气罐内的气压保持在设定范围内。下列关于该压缩机的气压控制系统的分析中,正确的是(  )

A . 控制方式属于开环控制 B . 输入量是电能 C . 控制量是气泵输出的空气流量 D . 输出量是储气罐内的压缩空气
自适应巡航控制(ACC)是通过调整车速以适应交通状况的汽车运行控制。其控制过程如下:在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的雷达持续扫描车辆前方,通过接收雷达信号检测出与前车的车距,同时轮速传感器采集车速信号,当与前车之间的距离过小或过大时,ACC控制单元通过协调制动防抱死系统和发动机控制系统控制车轮转速,使车辆与前方车辆始终保持在设定的安全距离。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 自适应巡航的控制方式属于(在①开环控制;②闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 该系统的执行器和被控对象分别是。(在①制动防抱死系统和发动机控制系统;②车轮;③车辆;④前方车辆中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 通过协调制动防抱死系统和发动机控制系统控制车轮转速,使车辆与前方车辆始终保持在设定的安全距离。此“设定的安全距离”属于控制系统的。(在①控制的目标;②控制的条件;③被控量;④控制量中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  4. (4) 为提高该系统的工作效果,以下不属于有效的优化措施的是。(在①提高车距检测灵敏度与精确度;②增加安全距离;③提高刹车与油门控制的精准度;④增加雷达测速报警装置中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
小明把自家的简易鱼缸通过摆景观石、铺底砂、种水草等环节后,改造成生态鱼缸;为鱼缸加装了加水装置,实现水位低于某高度时,系统自动加水.请按要求完成以下题目:

  1. (1)   下列描述不正确的是(A .生态量缸是—个系统,水草、鱼、水等为其要素且相互联系,相互作用;B .小明拟订有效的改造方案,完美实现鱼缸生态形成,这是系统分析的结果;C .鱼缸系统具有整体性、目的住、相关住、动态性、环境适应佳等基本特性;D .鱼缸晚间照明系统有安全隐患,小明可主要考虑照明效果,暂时忽视安全)。
  2. (2)   鱼缸水位控制中,水管注水到设定水位时,电极式水位传感器发回信号,控制装置开始控制关闭进水阀门后停止注水,下列判断正确的是(A .进水阀门是控制器;B .水位传感器是执行器;C .水管是被控对象;D .水位传感器是检测装置)。
  3. (3)   改造后的生态鱼缸水位控制属(A .开环、自动控制;B .闭环、自动控制;C .开环、手动控制;D .闭环、手动控制)。
  4. (4) 生态鱼缸水位控制框图中①处所指的是(A .反馈;B .系统;C .控制;D .干扰)。

如图所示是自来水厂水池水位控制系统和管道压力报警控制系统。当水池水位到达上限时,系统自动关停取水泵、电磁阀;当水池水位到达下限时,系统自动开启取水泵、电磁阀。当某台水泵的管道压力到达上限时,系统发出报警,调控中心关停该组取水泵、电磁阀,保护管道安全。从控制的角度分析,下列说法中不正确的是(    )

A . 水池水位控制系统中的被控对象是水池中的水 B . 管道压力报警控制系统中的控制器是压表 C . 水池水位控制系统的控制方式属于闭环控制 D . 管道压力报警控制系统中被控对象是报警器
如图所示的绿光水平仪,可以投影水平线、竖直线和斜线等多条激光线,帮助工人在施工时找准水平和竖直方向,提高工作效率和质量。该水平仪具有自动调整功能和报警功能,其工作原理是:施工人员把水平仪放在较平坦的地面上,行阵传感器监测水平仪的倾角,若倾角≥3°时,蜂鸣器发出报警声,提醒施工人员手动调整;当倾角调整到<3°时,控制电路发出信号,由内部电机自动调整三个脚的高度,使绿光水平仪始终保持在设定的误差范围内。关于该水平仪的自动调整子系统,以下说法中正确的是(    )

A . 控制方式为开环控制 B . 输入量为行阵传感器监测到的水平仪的倾角 C . 执行器为内部电机 D . 被控对象为投影线
如图所示是自动定量配料结构系统示意图。控制过程如下:自动定量配料系统通电后,料斗中的物料匀速落在落料区,驱动电机开始旋转,经皮带运送到称重区,称重传感器根据受力的大小输出一个电信号,可编程控制器(PLC)将此信号与设定值进行比较,调节运算后,通过变频器控制驱动电机的转速,使皮带每分钟输出的物料重量达到设定要求,完成自动定量配料过程。从控制系统的角度,下列关于该自动定量配料系统的说法中正确的是(   )

A . 该系统的控制方式为开环控制 B . 控制量是驱动电机的转速 C . 输入量是称重区上物料的重量 D . 执行器是变频器
四轴无人机由飞控系统、气压定高控制系统及起落架自动收放系统等部分组成。其中,气压定高控制系统利用气压计测量空气压力,计算出无人机的高度。并与设定值进行比较,根据偏差值调整电机动力,使四轴无人机悬停于设定的高度;起落架自动收放系统检测到无人机飞行高度低于某一值时,控制单元控制伺服电机放下起落架。根据以上描述,完成下面小题。

  1. (1) 从系统的角度考虑,下列说法不正确的是(     )
    A . 飞控系统、气压定高控制系统及起落架自动收放系统等可视为四轴无人机的子系统 B . 设计时既要考虑到成本,又要考虑性能。体现了系统分析的综合性原则 C . 电机动力不足。四轴无人机很难悬停于指定的高度。体现了系统的动态性 D . 设计人员的技术水平是四轴无人机系统优化的影响因素
  2. (2) 从控制的角度分析。下列说法不正确的是(     )
    A . 气压定高控制系统存在检测装置,据此判定该系统为闭环控制系统 B . 气压定高控制系统的执行器是电机 C . 起落架自动收放系统的控制方式属于开环控制 D . 控制单元的控制精度不属于起落架自动收放系统的干扰因素
2021年7月20日郑州地铁和桥梁隧道由于极端天气降雨,导致大量的积水,严重威胁人民的生命和财产安全。若遭遇极端天气,急需要对集水池中大量积水进行快速排水。由两台污水泵实现集水池积水的排放处理:当集水池达中水位时,一台水泵运行,当集水池达最低水位时,水泵停止运行,达到最高水位时两台水泵同时运行直至下降到最低水位停止。请根据示意图及描述完成以下问题。

  1. (1) 对于集水池水位控制系统的控制手段是,控制方式为(在“A .自动控制;B .开环;C .人工控制;D .闭环;”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 设计集水池的容积大小,要通过统计分析郑州某地铁和桥梁隧道进水量的大小,和排水流量综合分析来确定,体现了系统分析的原则。(在“A .综合性;B .整体性;C .科学性;”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 集水池水位控制系统需要专门技术人员定期维护保养,体现了系统的性;(在“A .整体性;B .环境适应性;C .相关性;D .动态性”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 对于集水池水位控制系统的执行器是,输出量是(在“A .集水池;B .污水泵;C .集水池实际水位。”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
如图所示的水位控制系统,当水位上升到设定值时,感压包压力增大,使传动膜片向外膨胀,推动连接杆带动电触点断开,电磁阀门关闭,停止进水;当水位低于设定值时,感压包压力减小,弹簧回拉连接杆,使电触点闭合,电磁阀导通,开始进水,如此反复。请根据描述和示意图,完成以下各题:

  1. (1)  该水位控制系统的控制方式和控制手段分别属于(在①开环控制;②闭环控制;③手动控制;④自动控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2)  该水位控制系统的控制器为(在①弹簧与连接杆;②凸轮;③电触点;④感压包、毛细管和膜盒中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3)  在水位控制过程中,弹簧(在①始终处于拉伸状态;②始终处于压缩状态;③处于拉伸和压缩状态交替变化中选择合适的选项,将序号填写在横线处);为了调高设定水位,则凸轮绕转轴应旋转一定角度(在①逆时针;②顺时针;③无法判断中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 在设计该系统时,既要考虑弹簧的长度,又要考虑其倔强系数,体现了系统分析的(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)。
如图所示为小明设计的“位置+速度”循迹小车系统控制方框图。系统通过红外光电传感器输入状态的变化来判断小车位置误差,并确定下一步调整时的转向和转角输出,计算出左、右电机的输出转速,进行速度设定和分配。左、右车轮进行测速后,速度PID控制器产生相应车轮的速度信号输出,再通过电机驱动板以PMW方式控制电机的转速,最终利用左、右轮的转速差驱动小车转向和直线运动,实现循迹运动。请根据示意图及描述完成下面小题。

  1. (1) 下列关于循迹小车系统的分析中正确的是(     )
    A . 红外光电传感器的灵敏度会影响小车循迹效果,体现系统的整体性 B . 能通过红外光电传感器输入状态的变化来判断小车位置误差的大小和方向,体现系统的动态性 C . 在优化小车运行精度、速度和流畅性的过程中,小车循迹的轨迹形状属于影响因素 D . 设计系统时兼顾左轮控制子系统和右轮控制子系统,体现系统分析的整体性原则
  2. (2) 下列关于左右轮转速控制子系统的分析中正确的是(    )
    A . 控制方式是开环控制 B . 控制器是转角PID控制器 C . 电机驱动板工作异常不属于干扰因素 D . 控制量是电机的转速
如图所示为一款具有保温功能的电水壶,按下保温按钮,能将水温保持在设定值,该保温控制系统的控制目的和控制的对象(  )

A . 电水壶中的水温、保温按钮 B . 电水壶中的水温、电水壶中的水 C . 加热盘的温度、电源指示灯 D . 加热盘的温度,保温按钮
如图是一个蒸汽加热的热水槽,冷水流入到水槽内,通过槽内蛇形盘管进行加热,加热后的热水流出热水槽。如果冷水流量加大,水槽内的温度下降,蒸汽阀开大,加大蒸汽的流量,冷水流量变小,加热槽水温上升,蒸汽阀门关小,蒸汽流量变小。控制加热槽内的温度稳定。

  1. (1) 蒸汽加热水槽控制系统属于(选填“开环”或“闭环”)控制系统。
  2. (2) 请补充完整蒸汽加热水槽自动控制系统方框图。

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