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任务二 辨析反馈在控制系统中的作用
任务二 辨析反馈在控制系统中的作用 知识点题库
人们往往通过看、听、拍等一系列动作来判断西瓜的生熟,他们所采用的方法是( )
A .
功能模拟法
B .
功能法
C .
黑箱方法
D .
模拟法
在电冰箱的温度控制系统中,下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素( )
A .
在电冰箱外放一盆水
B .
开电冰箱门
C .
热菜或热饭放入电冰箱中
D .
电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度
如图所示为机械臂运动限位系统示意图。位置传感器设置在机械臂的左右需要限位的位置,当机械臂左右运动靠近位置传感器时,位置传感器感知到机械臂接近并在达到规定的检测距离并给PLC发送信号,经伺服电机使机械臂停止运行,从而使机械臂在一定位置范围内运转。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(1) 该系统的控制手段与控制方式分别是
和
(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) 该控制系统的执行器是
(在①机械臂;②伺服电机;③PLC中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
(3) 若将该机械臂应用于工件的抓取,检测到有工件时机械臂能自动张开抓取,下列可以采用的传感器是
(在①热敏电阻传感器;②超声波传感器;③湿度传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
(4) 机械臂的运转过程会受到各种干扰,以下因素属于干扰因素的是
和
(在①运转过程中底座摇晃;②调整位置传感器的位置;③伺服电机与机械臂之间的摩擦;④周围环境亮度变暗)
如图为一款果实采摘机器人,内燃发动机驱动两台油压泵,其中的一台是用于驱动机械手,另一台用于驱动车辆行走,机器人内置的一套智能应用系统用以区分水果或者蔬菜成熟度,当采集系统传感过来的参数与预设的瓜果成熟参数匹配时,智能应用系统驱动伺服电机转动,从而带动机械臂及切割刀完成采摘。以下关于该控制系统说法正确的是( )
A .
此控制系统为闭环控制系统
B .
采集系统传感参数与预设参数比较的过程属于反馈
C .
被控量是伺服电机的转动
D .
预设的瓜果成熟参数不属于该控制系统的干扰因素
把将要研究的系统作为黑箱,通过对系统输入与输出关系的研究,进而推断出系统内部结构及其功能的方法,就是黑箱方法。下列事例中,不属于黑箱方法的是( )
A .
通过测定钢材的硬度判断其基本组成
B .
运行应用程序观察计算基本性能
C .
超级计算机与国际象棋大师人机对弈
D .
使用心理测试题来推测人的心理状况
如图所示是体育馆升旗控制系统示意图,图中控制电脑输出音频信号奏起国歌的同时也输出控制信号给继电器,继电器工作,电动机带动卷扬机转动,旗杆向上升。当国歌结束,控制信号消失,旗杆刚好升到顶部停住。关于该控制系统说法中正确的是( )
A .
该控制系统的被控对象是卷扬机
B .
该控制系统的控制量是旗杆的升降
C .
电动机电源电压的波动是该控制系统的干扰因素
D .
该系统的设计模拟了人的功能和行为,是黑箱方法的应用
如图所示四履带月球车,由四履带移动系统、可分离检测系统和多功能机械臂系统等构成。行走在沙石地面时,履带悬臂子系统会抬起适当高度,保护车身;内部的检测机器人可从月球车分离,体型小巧,能探测月球车难以到达的区域;多功能机械臂由机械臂和装载转盘组成,转盘上载有机械爪、摄像头、铲斗和钻头四个构件,可实现挖掘、抓取、探测等工作。请完成问题。
(1) 从系统角度分析,下列对月球车的分析不正确的是( )
A .
当机械臂出现问题时,月球车不能实现挖掘、抓取、探测等功能,体现系统的整体性
B .
履带悬臂子系统根据沙石地面情况抬升月球车高度,体现该子系统的目的性
C .
优先使用机械臂探测,难以探测时改用检测机器人探测,体现系统分析的综合性原则
D .
月球车上设备的空间分布、各部分的重量等都是系统优化的影响因素
(2) 月球车检测到研究对象时,控制台发出指令,电机运转,机械臂与装载转盘旋转后对齐,以便更换构件。以下关于该控制系统的描述,说法正确的是( )
A .
控制台输出的信号是控制量
B .
机械臂与装载转盘是被控对象
C .
该控制过程存在反馈
D .
检测到研究对象的信号属于干扰因素
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) 请补充完整蒸汽加热水槽自动控制系统方框图。
①
②
③
④
(2) 水温检测仪将检测到的水温信号传送给TC装置与输入端信号进行比较的过程称为
;
(3) 由于水中杂质在水温检测器上的沉淀,致使水温经常性发生偏差,这种设定状态以外的变化因素称为
。
导弹依靠自身动力装置推进,在飞行中会遇到气流,使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹位置与预设路线之间的偏差,据此不断调整其飞行路线并导向目标。这些气流被称为该控制系统的( )
A .
反馈
B .
干扰
C .
被控量
D .
控制量
如图所示是某即热式饮水机设计方案。自来水经过滤装置后进入储水箱,再送到煮水箱,煮水箱与储水箱连通,水位相同。当水位达到高水位时,进水电磁阀断电关闭,水位降到低水位时电磁阀通电进水。在打开出水龙头取水时,控制电路工作,电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100℃,其间产生的水蒸汽通过排气管排出。请完成以下小题。
(1) 将储水箱和煮水箱作为被控对象,下列属于其水位控制系统干扰因素的是( )
A .
重新设置高低水位开关的位置
B .
电加热器无法加热
C .
在出水龙头处取水
D .
排气管伸出端截短一定 长度
(2) 下列关于煮水箱水温控制系统的说法错误的是( )
A .
控制器为出水龙头
B .
被控对象为煮水箱中的水
C .
输出量为煮水箱的水温
D .
执行器为电加热器
如图所示是一款智能车铃,用户可以录制自己的声音作为铃声播放,还能礼貌地向行人致歉。“它”拥有自动音量控制技术,当使用者按下按钮,系统根据检测到的环境噪声强度自动调节铃声的播放响度,以保证行人可以清楚地听见。它还具备防盗功能,一旦车铃离开自行车把手,就会鸣叫报警。
请根据题图及其描述,完成以下小题。
(1) 从系统角度分析,下列说法中不正确的是( )
A .
可以播放个性化铃声,体现了系统的目的性
B .
能通过检测环境噪声的强度来调整铃声的播放响度,体现了系统的相关性
C .
该车铃系统可以分为自动音量控制子系统、铃音设置子系统、固定子系统等
D .
设计时兼顾个性化铃音、铃声响度的调节、防盗等需求,体现了系统分析的综合性原 则
(2) 以下关于车铃的自动音量控制子系统的说法中正确的是( )
A .
被控对象是铃声
B .
环境噪声为干扰因素
C .
检测装置参与了系统的反馈过程
D .
该系统为开环控制系统
如图所示是锅炉蒸汽压力控制系统示意图,工作时,由传送器检测实际气压与给定气压比较,然后控制燃料调节棒等装置完成控制,请根据示意图及其描述,完成以下小题。
(1) 从系统的角度分析,下列说法中不恰当的是( )
A .
由气压调节器、燃料调节器、炉排电机等组成,体现了系统的整体性
B .
燃料调节器损坏导致炉排电机工作失常,体现了系统的相关性
C .
设计系统时,要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的
D .
设计系统时,通过对燃料调节器提供的热量数值分析来调整气压调节器,体现了系统分析的综合性原则
(2) 该控制系统中描述正确的是( )
A .
燃料控制子系统是开环控制系统
B .
炉排电机的转速是气压控制系统的被控量
C .
燃料控制子系统可看作气压控制系统的执行器
D .
给定气压的变化是该气压控制系统的干扰因素
1788年,瓦特为了解决蒸汽机的速度控制问题,把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速调节系统,使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置,如图所示。蒸汽机的离心式调速器主要由齿轮、飞球、蒸汽阀等组成,蒸汽机的速度通过齿轮反馈到飞球离心调节器。当由于蒸汽机的负载减轻或蒸汽温度升高等原因导致蒸汽机转速升高时,飞球调速器的转速也升高,带动套环上升,汽阀连结器关小蒸汽阀门,从而降低蒸汽机速度。反之,飞球调速器的转速降低,带动套环下降,汽阀联结器开大蒸汽阀门,从而提高蒸汽机速度。下列属于该控制系统干扰因素的是( )
A .
蒸汽温度变化
B .
飞球调速器的转速变化
C .
套环升降
D .
蒸汽阀门的开合度变化
如图所示的食堂智能结算台,消费者把菜品放在摄像头下,结算台的CPU将扫描的菜品与数据库中的图形对比识别,统计整单金额,并在显示器上显示。消费者核对后,自助刷卡支付。下列关于该智能结算台控制系统的说法中,正确的是( )
A .
控制方式属于闭环控制
B .
摄像头是该控制系统的检测装置
C .
被控量是食堂饭卡里的金额
D .
菜品分量的多少是该控制系统的干扰因素
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
如图所示为机械臂运动限位系统示意图。位置传感器设置在机械臂的左右需要限位的位置,当机械臂左右运动靠近位置传感器时,位置传感器感知到机械臂接近并在达到规定的检测距离并给PLC发送信号,经伺服电机使机械臂停止运行,从而使机械臂在一定位置范围内运转。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(1) 该系统的控制手段与控制方式分别是
和
(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) 该控制系统的执行器是
(在“①机械臂;②伺服电机;③PLC”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
(3) 若将该机械臂应用于工件的抓取,检测到有工件时机械臂能自动张开抓取,下列可以采用的传感器是
(在“①热敏电阻传感器;②超声波传感器;③湿度传感器”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
(4) 机械臂的运转过程 会受到各种干扰,以下因素属于干扰因素的是
和
(在“①运转过程中底座摇晃;②调整位置传感器的位置;③伺服电机与机械臂之间的摩擦;④周围环境亮度变暗”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
感应水龙头的原理是通过红外感应开关接通电磁阀控制感应水龙头自动开关。当人的手进入感应范围时,传感器探测到人手信号,开关自动接通电磁阀,水龙头出水:在感应区域内无动作,开关延时(时间可调5s-120s) 自动关闭电磁阀。请根据描述完成下面小题。
(1) 关于该感应水龙头控制系统,下列分析中正确的是( )
A .
传感器出现故障,感应水龙头无法自动出水,体现了系统的整体性
B .
随着人体信号的变化,改变电磁阀的接通情况,体现了系统的环境适应性
C .
设计该系统时,既要考虑传感器,又要考虑电磁阀,体现了系统分析的综合性原则
D .
传感器的灵敏度是该系统控制精度优化的约束条件
(2) 以电磁闷为被控对象,下列关于该控制着系统的说法中,正确的是( )
A .
检测装置参与反馈
B .
需要检测人体信号,所以控制手段属于人工控制
C .
控制量是电磁阀的开启和闭合
D .
开关的异常属于干扰因素
如图所示是一款智能晾衣架,具有无线、语音、随手轻触控制升降、大面积高光渐亮,独特伸缩杆,母婴挂钩、烘干、除菌等功能。其中随手轻触升降控制子系统的控制过程是:晾衣杆下降到合适高度时,手轻轻一托,电子芯片接受到传感器传递的轻托信号后,下达指令给静音电机,静音电机停止转动,晾衣杆停止下降;挂好衣物后,手向上一推,电子芯片接收到传感器传递的轻推信息后,下达指令给静音电机,静音电机开始转动,晾衣杆开始上升。请根据示意图和描述,完成以下任务。
(1) 该衣架能通过无线、语音、随手轻触控制升降,体现了技术对人的作用为
(在“A .解放人;B .发展人;C .保护人”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
(2) 随手轻触升降控制子系统的执行器是
(在“A .晾衣杆;B .静音电机;C .电子芯片;D .传感器”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
(3) 不属于随手轻触升降控制子系统干扰因素的是
(在“A .人手臂的动作幅度;B .传感器的灵敏度下降;C .控制器输出信号异常;D .外接电源的波动”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
(4) 为了防止晾衣杆生锈,下列表面处理方法中合理的是
(从“A .表面刷光;B .电镀;C .淬火”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
(5) 烘干控制子系统设计时,需要对衣物的材质、数量、重量等参数进行建模和定量分析,体现了系统分析的
(在“A .整体性原则;B .科学性原则;C .综合性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
(6) 下列工具使用中,与晾衣杆的升降功能的传动效果不同的是
(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
A .
手柄带动钻头升降
B .
丝杠带动钳口移动
C .
丝杠转动使千斤顶升降
D .
手柄驱动钻头转动
如图所示是一简易自动升旗控制装置,采用电子定时器和调速电动机实现自动升旗。在国歌播放的同时启动定时器,电动机转动并带动滑轮运动,使国旗均匀上升。当定时器计时停止时,电动机停止转动,此时国旗正好升至旗杆顶部,下列关于该系统的说法中不正确的是( )
A .
该控制系统的控制方式属于开环控制
B .
该控制系统的控制量、输出量分别是电动机的转动、升旗速度
C .
为了使国歌播放停止时国旗正好升至杆顶,要测量旗杆长度和国歌播放时间来计算电动机转速。这体现了系统分析的科学性原则
D .
自动升旗时会受到各种干扰,定时器设定时间是干扰因素
人在驾车时,要使运行中的汽车保持80km/h的速度不变,司机需要目视速度表,就通过调节变速器或自动器(即踩油门或踩刹车)来增减车速。
(1) 简述以上过程是开环控制还是闭环控制?
(2) 简述以上过程的干扰因素。
(3) 画出以上过程的控制系统框图。
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