闭环控制系统的基本组成 知识点题库

如图所示为一款烘箱的热风温度控制系统的示意图,其工作过程是:温度传感器检测到烘箱的实际温度,把信号传给温度控制器,与预设温度进行比较,到达预设温度时,温度控制器控制鼓风机及热风机关闭,低于预设温度时,鼓风机及热风机启动,从而使烘箱的实际温度保持在一定范围内。结合以上内容,请回答下列问题,在“       ”处填写上相应内容

  1. (1) 该控制系统的控制方式属于环控制,被控对象与被控量分别是。(在横线处填写相应的内容)。
  2. (2) 某次操作由于烘箱温度过高而超过设定温度,造成这次事故的原因可能是。(在①加热过程中温度传感器损坏;②供电电路损坏导致断路;③停止加热过程中温度传感器损坏 中选择一项,将序号填入)。
如图是太阳能自动跟踪控制系统及结构示意图,该控制系统能使太阳能电池板充分吸收太阳辐射的能量,提高发电系统的发电量。其工作原理是:传感器跟踪太阳相对方向,控制器根据偏差值控制电机运转,调整太阳能电池板的实际方向。根据上述材料,回答以下问题。

  1. (1) 根据示意图及描述,在控制系统方框图中横线处填写相应的内容。

      ②  ③  ④

  2. (2) 某用户在使用过程中发现:太阳能电池板无法根据太阳位置调整朝向,造成这种现象不可能的原因是(从①电机损坏,②控制器损坏;③电池板损坏中选择一项,将序号填写在横线上)
如图所示是网络型温室智能控制系统示意图。该系统可实时采集、存储温室内的环境信息(室内温度、土壤温度、CO2浓度、光照等环境参数),然后通过网络将数据传输给控制计算机,并按控制计算机的命令对温室的执行机构进行控制,从而实现对温室的智能控制。下列关于该控制系统的说法,错误的是(  )

A . 控制器是控制计算机 B . 输出量是实际的温室环境信息 C . 执行器是温室智能采集控制器 D . 检测装置是各类传感器
如图所示是某品牌中央空调内部简易结构示意图,内置温度控制子系统和空气质量调节子系统。工作原理为:当温度传感器检测到室温与设定值不一致时,温度控制器控制电动调节阀,将热风或冷风通过风机,由风门送入房间,实现温度调节。回答问题。

  1. (1) 室内温度控制子系统的被控对象是(  )
    A . 风门 B . 调节阀 C . 房间 D . 风机
  2. (2) 在使用过程中,空气的清洁度主要依靠空调本身的过滤和定时输送新风来维持。为了优化空气调节系统,改善室内空气质量,下列措施中较为合理的是(  )
    A . 人为定时开关窗户通风 B . 增大中央空调的额定功率 C . 增加空气质量检测调节装置 D . 增加过滤网数量
如所示的水位控制置,其工作原理为:当储水箱的水位降低到下限时,环形电磁铁到达干簧管“2”正下方,由于磁化使干簧管“2”接通,制电控制水泵工作,开始向储水箱送水;当储水箱的水位升高到上限时,环形电磁铁到达干簧管“1”正下方,由于磁化使干簧管“1”接通,控制电路控制水泵停止工作。请回答下列问题。

  1. (1) 该控制系统的被控对象是(在A .储水箱;B .水压开关;C .干簧管中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 该控制系统的控制量是(在A .水位的高低;B .水泵的开与关;C .弹簧形变大小中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 该控制电中“L”的大小决定了(在A .水箱的水位;B .注水时间;C .活塞移动距离中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 水压开关中的弹簧用久了之后劲度系数会出现变化,导致控制出现误差。这体现了系统的(在A .目的性;B .整体性;C .动态性;D .相关性;E .环境适应性中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 该控制系统工作时,输出量会受到其周围不确定磁场等因素的影响,这种影响属于控制系统的(在A .约束条件;B .干扰因素;C .控制误差中选择合适的项,将序号填入在横线处);
如图所示为太阳能热水器水箱水位控制示意图。当淋浴喷头放温水且水箱水位低于c点时,进水口的冷水会自动补充到水箱。从控制角度分析,下列说法正确的是(    )

A . 淋浴喷头放温水是该控制系统的输出量 B . 淋浴喷头放冷水,是该控制系统的干扰因素 C . 水位传感器参与了反馈,所以水位控制系统属于闭环控制系统 D . 控制器只能负责水位控制系统,热水器的温度控制不可能兼容在该控制器
无绳蒸汽电熨斗是由发热元件、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;顺时针拧动调挡按钮到合适的功率挡位,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,本产品具有恒温功能,当温度超过额定温度时,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,如果电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自动中选择一项,将序号填写在横线处)。
  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调挡按钮;④电熨斗底板中选择一项,将序号填写在横线处)。
  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 (在①目的;②整体;③环境适应;④动态中选择一项,将序号填写在横线处)性。
  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基座温度;④室外气温中选择一项,将序号填写在横线处)。
如图所示是家用燃气减压阀结构示意图,橡胶薄膜把上气室和减压室分割成相互独立的空间,上气室的呼吸孔与大气相连.高压气体通过进气嘴进入减压室内,减压室内气压升高橡胶薄膜被顶起,进气嘴关闭停止进气;减压室内气压下降,进气嘴打开,高压气再次进入减压室,从而控制减压室内气压。

请根据结构示意图和工作过程描述,完成以下任务:

  1. (1) 该气压控制系统的控制手段和控制方式分别属于控制(在A . 开环控制;B . 闭环控制;C . 人工控制;D . 自动控制中选择一项,将序号填写在下划线处);
  2. (2) 该控制系统的执行器、被控对象分别是。(在A . 进气嘴;B . 杠杆;C . 橡胶薄膜;D . 减压室内的气体中各选择一项,将序号填写在下划线处处);
  3. (3) 为了使减压室内的气压增大,调节螺塞应该(在A . 往上调;B . 往下调;C . 上下调都可以中选择一项,将序号填写在下划线处处);
  4. (4) 该气压控制会受到各种干扰,以下因素中不属于干扰因素的是(在A . 橡胶薄膜老化;B . 呼吸孔堵塞;C . 减压室内气压变化;D . 燃气瓶内的气压减少中选择一项,将序号填写在下划线处处)。
风向测定装置将检测到的风向信号送给迎风控制装置与设定值比较,迎风控制装置根据风向角度偏差信号控制偏航电机运转,调整风轮角度,使风轮始终对准风向。下面是风力发电机跟踪风向的控制系统。

  1. (1) 请问风力发电机跟踪风向的控制系统属于开环控制还是闭环控制?
  2. (2) 请在上图的①填入相就的答案。选填(风轮,迎风控制装置,偏航电机)
如图是离心调速器的蒸汽机转速控制系统。其工作原理是:当蒸汽机带动负载转动的同时,通过圆锥齿轮带动一对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链可带动套筒上下滑动,套筒内装有平衡弹簧,套筒上下滑动时可拨动杠杆,杠杆另一端通过连杆调节供汽阀门的开度。离心调速器能自动地抵制负载变化对转速的影响,使蒸汽机的转速保持在某个期望值附近。对该转速控制系统的分析不正确的是(    )

A . 被控对象是蒸汽机 B . 被控量是蒸汽机的实际转速 C . 执行器是圆锥形齿轮 D . 该系统是闭环控制系统
如图所示为光电纠偏系统,光电纠偏可对卷筒纸薄膜、无纺布、织布等卷材进行纠偏,使卷材沿直线前进而不产生蛇形偏差。光电纠偏系统的工作原理是由传感器检测单边的位置拾取位置偏差信号,由微电脑纠偏控制器将位置偏差信号进行逻辑运算,产生控制信号,来驱动电机丝杠机械装置,修正物料运行时的蛇形偏差,控制物料沿直线运动。

  1. (1) 下列关于光电纠偏系统的分析中不正确的是(    )
    A . 库存的传感器的灵敏度是该系统优化的约束条件 B . 转动轮和固定轮之间相互联系,体现了系统的相关性 C . 需要定期给丝杆、齿轮和齿条加润滑油,体现了系统的动态性 D . 微电脑纠偏控制器将位置偏差信号进行逻辑运算,体现了系统分析的科学性原则
  2. (2) 下列关于光电纠偏控制系统的分析中正确的是(   )
    A . 输入量是传感器检测到的位置 B . 控制量是微电脑纠偏控制器产生的控制信号 C . 电机丝杆机械装置是执行器 D . 被控对象是转动轮
车载空调的制冷控制系统主要由冷凝器、膨胀阀、微处理器、鼓风机、蒸发器、压缩机、制冷剂储液干、燥器等组成,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。

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 . 控制量为微处理器输出信号 C . 输入量是鼓风机从车厢外鼓入的热空气 D . 检测装置是温度传感器
如图所示为风力发电机风向跟踪控制系统的示意图。其工作原理为:风向测定装置实时检测风轮与风向的实际角度差,并与设定的角度差比较,迎风控制装置根据实际角度差控制偏航电机运转,调整风轮角度,使风轮始终对准风向。针对风向跟踪控制系统,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) 该控制系统输人量是设定的角度差,控制器是,执行器是,被控对象是,输出量是
如图所示是数控机床控制系统的示意图,该系统包括位置控制子系统和速度控制子系统。工作时位置检测元件检测移动部件的实际位移量并输送给位置比较电路,接着速度控制电路对接收到的指令进行处理并驱动伺服电动机工作,从而实现对移动部件的精准控制。下列关于该控制系统说法中正确的是(    )

A . 速度控制子系统的控制方式是开环控制 B . 位置控制子系统的被控量是电机的转速 C . 速度控制子系统的被控对象是伺服电机 D . 位置控制子系统的控制量是移动部件的实际位移量
如图a所示是某自动对位控制系统的示意图。其工作过程:摄像机连续获取被测物体的实时位置信息(如图b所示),工控机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较,计算出被测物体的偏移值,控制平台驱动器驱动平台移动和转动,使被测物体运动到设定位置(如图c所示)。

  1. (1) 关于该自动对位控制系统,下列分析中不恰当的是(    )
    A . 具有自动对位功能,体现了系统的目的性 B . 摄像机长期使用后清晰度隆低,体现了系统的动态性 C . X、Y平台的移动精度会影响平台的定位精度,体现了系统的相关性 D . 可应用于印刷、电子加工等行业,体现了系统的整体性
  2. (2) 下列关于该自动对位控制系统分析中正确的是(    )
    A . 控制量是被测物体的偏移值 B . 该系统属于闭环控制系统 C . 摄取像机用来获取输入量 D . 被控量是设定位置
如图所示是某学校太阳能+空气源热泵集成热水系统,该系统的基本工作原理如下:太阳能集热器将太阳能循环泵传送过来的自来水(年平均15℃)预热到16-80℃并储存在太阳能水箱内,太阳能水箱里的预热水通过太阳能预热水泵补给热泵热水箱(恒温水箱),若热泵热水箱水温超过55℃,则空气源热泵不工作;若低于53℃,则控制器启动空气源热泵对热泵热水箱中的水进行循环加热,保证用水温度恒定在53-55℃。热泵热水箱中的温度传感器和水位传感器实时检测水箱液位和温度的情况进行补水,条件达到后停止补水。供水泵将热泵热水箱的恒温热水供给学生公寓,若公寓热水管道里的水低于设定温度则回水电磁阀就会自动开启,让热水管里的水与热水箱进行循环交换。系统采用A、B泵切换的供给方式以防止其中一路故障而备用。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 从流程的角度分析,下列说法正确的是____(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 太阳能水箱冷水补水和热泵热水箱冷水补水是串行环节 B . 热泵热水箱的预热水补水和冷水补水是串行环节 C . 太阳能集热器加热和空气源热泵加热是并行环节 D . 系统采用的A,B泵供给过程都属于并行环节
  2. (2)  系统设计时,需要对太阳能集热器、空气源热泵等的工作参数进行计算和反复调试,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);
  3. (3)  热泵热水箱水温控制系统的控制方式是(在“A .开环控制;B .闭环控制;”中选择合适的选项,将序号填入横线处),该控制系统的执行器是(在“A .太阳能集热器;B .空气源热泵;C .热泵循环泵”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4)  以下因素中(①冷水补水;②预热水补水;③热水回水;④外界环境温度)属于热泵热水箱水温控制系统干扰因素的是(在“A .④;B .①②③;C .①②③④”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 冬季遇到寒冷天气时会出现加热来不及导致热水温度不够的情况,(不考虑用电负荷和成本)以下优化措施中最合理的是(在“A .提高水位传感器灵敏度;B .提高温度传感器灵敏度;C .在恒温水箱中增加电热管”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
如图所示为某造纸厂采用的纸张厚度自动控制系统。其工作原理是;β射线穿过纸,在另一侧β射线接收器接收β射线,如果纸偏厚或偏薄,穿过纸以后的β射线就会变化,控制器根据接收到的变化发出指令,控制轧机中轧辊调整装置来调整轧辊之间的间隙,控制纸张达到要求的厚度。该控制系统中,输入量是(     )

A . 轧机中轧辊调整装置的精度 B . 输入纸浆厚度的变化 C . β射线检测装置的性能 D . 设定的纸张厚度
如图为某土壤湿度自动控制系统示意图,该系统会根据设定好的湿度实现自动灌溉。当土壤湿度低于设定的湿度时,控制系统的处理单元会发出指令给电磁阀门让其开启喷头喷水,当达到设定湿度后,处理单元会发出指令,关闭电磁阀门结束灌溉,从而达到灌溉的自动化。关于此系统下列说法错误的是(  )

A . 该控制系统的控制手段和控制方式分别属于自动控制和闭环控制 B . 该控制系统的控制器和被控对象分别是电磁阀门和喷头 C . 该控制系统中的输出量是土壤湿度 D . 在设计该控制系统的方案时,既要考虑保持土壤的湿度设定值范围内,又要考虑节约水资源和能源等因素,做到统筹兼顾,体现了系统分析的综合性原则
如图所示是一种电辅助加热太阳能热水器,具有自动加水、自动加热功能。在阴雨天或晚上,系统会自动检测水温,若水温高于设定温度,如55℃,则不加热;若水温达不到设定温度,则电热管自动将水温加热至设定温度;若水箱水位降至最低水位,电磁阀会自动打开,往水箱里补充冷水至指定水位,同时启动电加热系统加热至55℃。请完成下面小题。

  1. (1) 电辅助加热系统的目的是进行(    )
    A . 水位控制 B . 进水时间控制 C . 进水速度控制 D . 水温控制
  2. (2) 在该电辅助加热自动控制系统中,电热管属于(    )
    A . 控制器 B . 执行器 C . 反馈装置 D . 输入端传感器
  3. (3) 为了检测最低水位,需要安装水位传感器,该水位传感器合理的安装位置是(    )
    A . 比电热管高 B . 与电热管在同一平面上 C . 比电热管低 D . 没有具体要求,只要在水箱内较低的位置就行
在校园农业劳动实践中,同学们为植物栽培设计了一个营养液循环控制系统(如图a所示为系统框图模型,如图b所示为控制系统示意图),该系统包括微控制器、环境感知部分、调节部分等。温度传感器、液位传感器、PH值传感器和流速计均安装在栽培槽中。根据微控制器指令,加热器与制冷器、蠕动泵、水泵联合调节栽培槽中营养液的温度、PH值、液位和流速。请完成下面小题。

  1. (1) 下列关于该系统设计与分析的说法中不合理的是(    )
    A . 系统设计要从整体出发,以创建植物生长的最优营养液环境为目标 B . 系统设计要考虑液位控制与pH值控制之间的相互影响 C . 不能将该系统分解为温度、液位等子系统进行设计 D . 系统分析过程中建立了系统框图模型,属于建模的分析方法
  2. (2) 下列关于该营养液循环控制系统的说法中合理的是(    )
    A . 流速控制子系统的执行器可以使用流速计 B . 栽培槽中营养液的pH值控制子系统可以采用闭环控制方式 C . 为提高温度控制效率,配液箱越大越好 D . 为提高pH值控制精度,pH值传感器应安装在酸碱液箱中
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