控制与设计 知识点题库

下列事例中,属于黑箱方法的是(   )
A . 象棋对弈 B . 买西瓜通过“看形,看色,听声,测弹性”判断生熟  C . 医疗中运用CT技术对病变部位进行检查 D . 中医看病通过“望、闻、问、切”诊断病情
如图所示是一款盲人声呐智能手表,手表内的声呐和传感器测量障碍物与人的距离,并将信号发送给微处理器,随着盲人与障碍物距离的缩短,手表上的震动马达震动加快,使手表的震动频率加快。关于该控制系统下列说法中不正确的是( )

A . 控制器是微处理器 B . 控制量是障碍物与人的距离 C . 被控对象是手表 D . 执行器是震动马达
如图所示为恒温温泉池,池内水温保持在26-28℃。当温度低于设定值的下限(26℃)时,控制器发出信号,热泵以制冷剂为热媒,在空气中吸收热能(在蒸发器中间接换热),经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能,加热池水 (在冷凝器中间接换热),当温度高于设定值的上限(28℃)时,停止加热。从而池内水温保持在26-28℃。请根据描述,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) 该系统的被控对象是 (在①热泵;②池水;③压缩机中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用 (在①流量传感器;②湿度传感器;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) 为了提高该系统的冬季升温效果,有效的优化措施是 (在①减小蒸发器热交换面积;②增大冷凝器热交换面积;③降低温度设定值;④加大空气通过蒸发器的流量;⑤提高传感器的灵敏度中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
为方便人们出入,一些医院、宾馆等场所都安装了自动门。当人走近门时,红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息,控制电路接收信号并发出指令,启动电动机将门打开,反之门关闭。下列关于该自动门控制系统的分析中说法正确的是(   )
A . 红外装置起反馈作用 B . 电机的转动是被控量 C . 被控对象是医院、宾馆等场所 D . 门的开启或关闭是输出量
如图所示是一款医用注射泵,工作时,单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转,而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动,推动注射器的活塞进行注射输液,实现高精度,平稳无脉动的液体传输。注射速度可由操作人员通过键盘操作进行设定。注射泵启动后,CPU借助于D/A转换提供电机驱动电压。电机旋转检测电路为一组光电耦合电路,通过电机的旋转产生脉冲信号,这一脉冲信号反馈到CPU,CPU根据这一反馈控制电机电压,以便获得设定的转速。下列分析中,不正确的是(  )

A . 该控制是自动控制 B . 控制器是CPU C . 被控对象是病人 D . 检测装置为光电耦合电路
如图所示是磁悬浮列车浮力控制原理示意图:装在车辆转向架上的导电磁铁(悬浮电磁铁)与导轨上的铁磁轨道(导磁轨道)相互吸引,磁场浮力使车辆浮起。传感器实时测量车辆浮起的实际间隙返回给悬浮控制器,比较后精确地控制电磁铁中的电流,使车体与导轨之间保持10毫米左右的间隙。请根据上述说明,完成下列任务(将序号填写在横线处)

  1. (1) 该磁悬浮列车浮力控制系统的控制手段属于控制(在①手动;②自动中选择一项);
  2. (2) 该磁悬浮列车浮力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);
  3. (3) 该磁悬浮控制系统的输出量是(在①磁场浮力;②电磁铁中的电流;③车体与导轨实际间隙;④推进动力 中选择一项);
  4. (4) 该磁悬浮控制系统的执行器是(在①悬浮控制器;②导磁轨道;③导电磁铁;④转向架模块 中选择一项);
  5. (5) 传感器实时测量车辆浮起的实际间隙返回给悬浮控制器,比较后精确地控制电磁铁中的电流,这一过程称为(在①黑箱方法;②反馈;③干扰 中选择一项);
  6. (6) 该磁悬浮控制技术运用了材料学、电磁学等多门学科知识,这体现了技术的(在①目的性;②创新性;③两面性;④综合性 中选择一项);
如图所示是某汽车自动破窗系统工作示意图。水位传感器采集的落水车辆水位信号,经信号调理电路转换后,传送至电子控制器,与设定的水位危险阈值进行比较。若超过危险阈值则点亮黄色警示灯,以提醒乘员车辆出现落水险情;若水位持续超过危险阈值的时间T大于设定时间T , 车内蜂鸣器鸣叫;在蜂鸣器鸣叫时间M后,电子控制器向继电器发出指令,启动破窗器,从而帮助车内人员逃生。

  1. (1) 根据汽车自动破窗系统的工作过程及示意图,下列分析中不正确的是(在 A . 电子控制器控制与破窗器破窗属于串行环节;B . 黄色警示灯工作与继电器工作属于并行环节;C .继电器线圈工作电压可选用5v 直流电源;D . 汽车自动破窗控制属于开环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 汽车自动破窗系统的控制器和执行器分别是 (在A .水位传感器;B .信号调理电路;C . 电子控制器;D . 继电器;E . 破窗器;F . 车窗玻璃中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 当传感器检测到水位超过危险阈值时,黄色警示灯会亮起,主要体现了系统的(在A .整体性;B .相关性;C .目的性;D .动态性;E .环境适应性中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 为了避免特殊情况如洗车、车轮误入水坑等造成系统的错误判断,引起不必要的破窗行为,以下对该系统的优化措施中不合理的是(在A .给电源电路增加稳压模块;B .将水位传感器设置于车辆的发动机舱内;C .在汽车底盘悬架处安装水压传感器联动检测;D .增加手动启动开关,人工介入破窗模式;E .增加逃生救护装置中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示的是一款自动伸缩式遮阳篷,当传感器检测到雨水、阳光时,将感应信号发送给控制器,启动电机展开遮阳篷。关于该控制系统,下列说法中不正确的是(  )

A . 输入量是雨水、阳光信号 B . 控制量是前杆的位移量 C . 该控制系统是自动闭环控制系统 D . 被控对象是遮阳篷
如图所示是一款宠物医院专用手术台。采用了微电脑控制,先进的电动液压传动技术,替代了传统的电动推杆传动技术,产品结构独特,操作简单,安全可靠。

根据描述及图示,完成以下任务:

  1. (1) 电子显示屏可以实时显示工作台的温度,主要体现了人机关系中的(在①安全目标;②信息交互;③特殊人群需求;④高效目标中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  2. (2) 微电脑控制器可以对手术台进行恒温控制,该温度控制系统的传感器应选用(在①位移传感器;②水位传感器;③温度传感器中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  3. (3) 手术台的高度可以通过遥控器输入相应指令,控制液压泵的伸缩来完成调节,该高度控制系统的控制手段是 (在①开环控制;②闭环控制;③自动控制;④人工控制中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  4. (4) 采用橡胶刹车轮可以让手术台可靠的停在手术室的任意位置,主要考虑了的因素(在①人;②物;③环境中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  5. (5) 为了测试手术台的不锈钢网台面的强度,小明在网台面上放置装满水的矿泉水瓶(500ml/瓶),观察不锈钢网台面的形变情况,他采用的试验方法是(在①移植试验法;②模拟试验法;③虚拟试验法中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  6. (6) 从结构的稳定性考虑,下列方案不能有效提高手术台静止状态下稳定性的是 (在①适当增加橡胶刹车圆轮的重量;②适当增加圆轮之间的间距;③适当增加支撑杆的大小中选择合适的选项,将序号填入下划线处)。
如图所示为恒温温泉池,池内水温保持在26-28℃。当温度低于设定值的下限(26℃)时,控制器发出信号,热泵以制冷剂为热媒,在空气中吸收热能(在蒸发器中间接换热),经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能,加热池水(在冷凝器中间接换热),当温度高于设定值的上限(28℃)时,停止加热。从而池内水温保持在26-28℃。请根据描述,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,将序号填写在下划线处);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在①热泵;②池水;③压缩机中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  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温度传感器中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  4. (4) 为了提高该系统的冬季升温效果,有效的优化措施是(在①减小蒸发器热交换面积;②增大冷凝器热交换面积;③降低温度设定值;④加大空气通过蒸发器的流量;⑤提高传感器的灵敏度中选择合适的选项,将序号填写在下划线处)。
  指纹锁是具有身份识别系统的智能锁具,具有方便、快速、精确、防盗等特点。如图所示为一种比较简单的指纹锁的控制系统示意图。请根据示意图和描述完成下列小题。

  1. (1) 该指纹锁的控制手段和方式属于(   )
    A . 开环控制、自动 B . 闭环控制、自动 C . 开环控制、手动 D . 闭环控制、手动
  2. (2) 该控制系统的执行器、输出量分别是(   )
    A . 伺服电机、门锁开闭状态 B . 门闩、门锁开闭状态 C . 指纹识别器、指纹数据 D . 伺服电机、指纹数据
  3. (3) 下列因素无法影响系统工作状态的是(    )
    A . 指纹识别器无法正常识别指纹 B . 门闩折断 C . 小偷试图用自己的指纹开门 D . 伺服电机损坏
  如图所示为一款饮料搅拌杯,在它的底座中装有主控电路板、搅拌电机、蓄电池等部件,搅拌电机的输出轴上装有搅拌扇叶,当按下杯柄上的开启按钮,杯底的电动机带动搅拌扇叶转动,迅速搅拌咖啡、豆奶等饮料,根据用户按压开关的轻重程度,还可以调节搅拌的速度。

 

请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该搅拌控制系统的控制方式是(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) 该搅拌控制系统的执行器是,被控对象是(在①搅拌电机;②搅拌扇叶;③开关;④杯中的饮料中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 由于杯体和电机电路部分不是独立分开的,需定期对搅拌轴的密封处进行检查,防止因密封圈磨损而发生漏液、漏电,从系统的角度分析,这体现了系统的(在①动态性;②环境适应性;③目的性中选择合适的一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 以下属于搅拌控制系统干扰因素的是(在①用户按压开关的轻重程度;②电路电压的变化;③工作环境温度的变化;④异物卡住扇叶;⑤搅拌时盖上盖子中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
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
如图所示是水箱液位控制系统,当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉,带动活塞偏离进水口位置,此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位,浮子上浮,活塞归位。在这个系统中,浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。回答以下问题:

  1. (1) 该控制系统是开环控制还是闭环控制?
  2. (2) 该控制系统的输入量和输出量分别是什么?
利用遥控器转换电视频道的过程中,它的控制器、执行器和被控对象分别是:(    )
A . 电视机、遥控器、接收电路 B . 接收电路、遥控器、电视机 C . 遥控器、接收电路、电视机 D . 电视机、接收电路、遥控器
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. (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. (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. (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. (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. (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. (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
下列设备属于开环电子控制系统的是(  )
A . 烟雾报警器 B . 电热水器 C . 游泳池水温控制系统 D . 家用空调
如图所示为太阳能热水器的原理图,阳光充足时,利用太阳能加热。天气不好时,可使用电加热器辅助加热。请根据示意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正确的是(     )
    A . 电磁阀的性能是影响该系统优化的因素 B . 温度探头的精度影响电加热器的工作,体现了系统的相关性 C . 能根据天气的情况选择不同的加热方式,体现了系统的动态性 D . 设计系统时,对给进水、出水流量进行定量分析,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 下列关于该电加热器辅助加热控制系统的分析不正确的是(     )
    A . 控制方式是闭环控制 B . 进水水温的变化属于影响因素 C . 温度探头是检测装置 D . 控制量是电加热器的功率
有一款全自动洗衣机,洗衣时,先加入洗衣粉,选择洗衣方式然后按下启动,洗衣机开始工作(加水、洗涤、脱水、漂洗、再加水、再漂洗、再加水、再漂洗、然后脱水),最后洗衣机停止工作。该过程的控制属于(  )
A . 手动控制、开环控制 B . 自动控制、开环控制 C . 自动控制、闭环控制 D . 手动控制、闭环控制
如图所示某校高二(2)学生董小意设计的自动灭火控制系统。

用日光灯里的起辉器的双金属片作感温元件,当点燃蜡烛时,火苗燃烧着,感温元件感知温度升高,感温元件会接通电路,将灭火风扇启动,将蜡烛吹灭,感温元件随之不受到火焰的烘烤,温度降低,感温元件随即自动断开电路,风扇自动停转。

 

请回答以下:

  1. (1)  该控制系统是开环控制还是闭环控制?
  2. (2)  该控制系统的被控对象和输出量分别是什么?
  3. (3) 该控制系统中起关键作用的元件是什么?

    双金属片感温元件的工作原理是什么?

  4. (4) 画出控制系统图。
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