闭环控制系统的基本组成 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℃
有检测装置不一定是闭环控制,开环控制也可能有检测装置。
如图所示为滑台的运动系统示意图,由电机控制子系统和机械传动子系统组成。在电机控制子系统中,传感器检测电机的转动角度,并反馈到控制装置与设定值比较,控制装置根据偏差值发出运动信号,驱动器将运动信号转变成相应的电流驱动电机转动,在机械传动子系统中,电机带动丝杆转动,丝杆通过螺母驱动滑台移动。系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离,从而实现对滑台位置的间接控制。请根据示意图及其描述,完成(1)~(2) 题。

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  1. (1) 电机控制子系统的执行器是(   )
    A . 驱动器 B . 控制装置 C . 电机 D . 丝杆
  2. (2) 由于丝杆传动的误差和滑块移动时的摩擦,导致滑台移动的距离存在误差。为了提高滑台位置的控制精度,需要对高系统进行优化,下列措施中合理的是(   )
    A . 将电机换成高精度电机,控制方式改为开环控制_x0000_i1037 B . 将传感器换成高精度传感器,提高电机转动角度的检测精度图片_x0020_8 C . 将传感器安装在丝杆上,检测丝杆的转动角度图片_x0020_9 D . 在滑台上安装传感器换,检测滑台的位置图片_x0020_10
如图所示是某款应用于校园的直饮水机,具有自动加热、保温、净化水质等功能。

热水机保温自动控制系统
  1. (1) 小飞同学在学习了通用技术的有关知识后,画出了饮水机保温自动控制系统的部分框图,如图所示,请你帮助他完成该方框图,在图中有横线处填上相应内容。

     ② 

  2. (2) 学校总务部门会定期派专业人员对该饮水机的控制电路、加热器和检测装置等进行日常维护,这体现了系统的性;近期小飞同学班级的饮水机一直处于加热状态,专业人员检修后发现,检测装置出现了故障,这说明该系统的各部件之间存在性。(在①整体性;②相关性;③目的性;④动态性;⑤环境适应性 中选择一项,填在横线处。)
  3. (3) 在周末和节假日期间,饮水机一直处在加热和保温的状态,非常浪费能源,为解决这一问题,以下方案可行的是。(在①安装一个定时插座,设置自动关闭时间,再将饮水机连在定时插座上;②设置红外线装置,当检测到饮水机周围没人时,则停止工作 中选择一项,填在横线处。)
有一种恒温温泉池,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)。
如图所示的智能扫地机器人自动工作、自动充电,智能机器人通过电量传感器判定内部电池电量,该电量信息被传送到控制模块,并由控制模块判断是否需要充电。如果电量低于设定电量,控制模块就会做出需要充电决定,机器人充电器自动识别底座,引导机器人进行充电,直至充满。

  1. (1) 根据自动充电原理的描述,补充完整方框图,在横线处填写相应内容。

    ;②;③;④

  2. (2) 为防止充电座被其他物体遮挡或防止机器人进入后无返回的路线,设计师们常需要对常用家具底部高度与家具支撑脚宽度做大量的科学分析与数学统计,这体现了系统分析原则。
  3. (3) 该扫地机器人遇到以下情况工作不会遇到问题的是(在①沙发与地面间隙过大;②房间之间有台阶;③工作区域有干扰源中选择一项,将序号填写在横线处)。
恒温自动干衣机,可在烘衣服时维持温度恒定,避免衣服被烧坏,其温度控制系统方框图如下。请按要求完成问题:

  1. (1) 恒温自动干衣机里的温度传感器的作用是(  )
    A . 加热 B . 设定温度 C . 控制 D . 检测反馈
  2. (2) 恒温自动干衣机控制类型是(  )系统 。
    A . 自动、开环 B . 自动、闭环 C . 人工、开环 D . 人工、闭环
  3. (3) 实际温度是恒温自动干衣机控制系统的(  )。
    A . 输入量 B . 控制量 C . 被控量 D . 执行器
如图所示是变频器恒压供水系统,恒压供水是指在供水网中用水量发生变化时,出水口压力保持不变的供水方式。供水网系出口压力值是根据用户需求设定。压力传感器检测水管的水压信号,并将信号送至电压及频率控制器(变频器),变频器回路对信号处理后,送出一个水量增加或减少信号,控制马达(电动机及水泵)转速,使实际管网压力与设定压力相一致,通过调节水泵输出流量,以实现恒压供水。请根据示意图及其描述,完成下面两题。

  1. (1) 关于该变频器恒压供水系统,从系统的角度分析正确的是(  )
    A . 压力采集点的选取若离水泵出水口太近,管路压力受出水的流速影响大,从而使控制器的压力值忽高忽低,体现了系统的整体性 B . 控制器和变频器的控制信号线易受周围空间电磁场的干扰,使输出水压产生震荡,体现了系统的相关性 C . 恒压供水系统的设计不仅要考虑减少截流损失,延长管道和泵的使用寿命,还要考虑节能效果等,体现了系统分析的整体性原则 D . 压力采集点与水泵出水口距离的远近是实现系统优化的影响因素
  2. (2) 关于该变频器恒压供水控制系统,从控制的角度分析中正确的是(  )
    A . 控制量是马达的转速 B . 该控制系统是开环控制系统 C . 该控制系统抗干扰能力弱 D . 该控制系统的压力传感器检测的是输入量
如图所示为智能输液器及其控制系统示意图,该系统包括智能输液滴速控制子系统、异常情况报警子系统以及输液完毕后的关断子系统。其中智能输液滴速控制系统工作原理是:红外对管检测茂菲滴管里是否有药液滴落,将信号送入单片机计算并与设定的滴速进行比较,控制蠕动泵改变药液的滴速,从而实现精确调速。请根据控制系统示意图及其描述,完成以下小题。

  1. (1) 下列关于智能输液器的分析,正确的是(    )
    A . 该系统的三个子系统输入信号是一致的 B . 该系统的三个子系统均为开环控制系统 C . 在智能输液滴速控制子系统中的蠕动泵是控制器 D . 红外对管仪仅是只能输液滴速控制子系统的反馈装置
  2. (2) 从系统角度分析,正确的是(    )
    A . 在没人看护的情况下,系统能实现自动关断,体现了系统的环境适应性 B . 三个子系统的控制器都是单片机,因此单片机是系统的核心元件,体现了系统的整体性 C . 该控制器单片机经过精确的对比来调节速度,体现了系统分析的科学性原则 D . 设计该系统时,既要考虑滴速的精确性,还要考虑异常情况下的安全性,体现了系统分析的综合性原则
如图所示是一款家用地暖系统的示意图,往地板下铺设的地暖盘管通入循环热水,从而加热地面,达到室内取暖的目的。该系统开启后,温度智慧控制模块会实时采集室内的温度,与设定的采暖温度进行比较,并发出设置好的计算机程序指令,通过阀门和水泵来调节地暖管道内热水的流量,将室内温度保持设定值范围内。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,下列说法中不恰当的是(     )
    A . 该家用地暖系统可分为热源子系统、控制子系统、管道子系统和保温子系统 B . 保温层属于保温子系统的要素,性能好差直接影响保温功能 C . 设计该系统时,要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的 D . 可以取消室外温度传感器,只需室内温度传感器,从而实现系统优化
  2. (2) 从控制系统的角度分析,下列有关房间温度控制系统的说法中不恰当的是(    )
    A . 该控制系统的被控对象是房间 B . 采暖温度设置错误属于该控制系统的干扰因素 C . 该控制系统的执行器是阀门与水泵 D . 该控制系统的控制量为管道内热水的流量
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)。
如图所示,某数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。其中伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。测量元件将数控机床各坐标位的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。请完成下面小题。

  1. (1) 关于该数控机床说法不正确的是(    )
    A . 数控机床控制系统为闭环控制 B . 控制量是向伺服系统输出的达到设定值所需的位移量 C . 给定量是数控机床各坐标轴的设定位移值 D . 被控对象是机床主体
  2. (2) 从系统角度分析,下列说法不正确的是(    )
    A . 数控机床提高了零件加工的效率和质量,体现了系统的目的性 B . 检测装置的精度太低,会使数控装置向伺服系统输出的位移指令偏差较大,体现了系统的相关性 C . 数控机床传动系统容易发生磨损,体现了系统的动态性 D . 设计数控机床系统时要考虑加工精度,以及加工效率,体现了系统分析的整体性原则
如图所示为电加热开水炉,由水位控制、温度控制和显示控制子系统组成,当炉内水位低于设定水位时,进水阀门打开,同时启动加热,红色指示灯亮,绿色指示灯熄灭;达到设定水位后,进水阀门关闭,并继续加热至 100摄氏度后停止加热,红色指示灯熄灭,绿色指示灯亮,开水炉进入保温状态。关于该控制系统的说法正确的是(    )

A .  水位控制子系统的被控对象是进水阀门 B . 温度控制子系统的被控对象是电热丝 C . 显示控制子系统的被控对象是红色、绿色指示灯 D . 此系统包括三个子系统,它们之间相互独立
如图所示是铣床和铣床工作台的工作示意图,有铣床内的电机带动工作台前进,当工作台运动到B点碰到限位开关SQ1,通过控制线路使电机反转工作台后退,后退到A点工作台碰到限位开关SQ2,通过控制线路使电机正传工作台前进,这样实现铣床工作台循环来回运动,下列关于铣床工作台控制系统分析中,正确的(  )

A . 控制方式属于开环控制 B . 输入量是限位开关SQ1、SQ2的位置 C . 控制量是工作台的移动量 D . 被控对象是电机
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);
如图所示为水循环热泵空调的结构示意图,它能够通过水循环将建筑物内的余热转移到需要热量的区域,具有良好的节能效果。其循环水水温控制系统的原理为:传感器检测循环水的温度,当水温在15-35℃时,控制系统只开启水循环泵维持水循环;当冬季空调水温度低于15℃时,控制系统还需启动加热器进行加热;当夏季空调水温度高于35℃时,控制系统则开启冷却塔进行降温。用户也可以根据使用需要,通过手动开关选择直接打开或关闭加热器及冷却塔。请根据示意图及其描述,完成下面小题。

  1. (1) 关于该水循环热泵空调系统,下列分析中不恰当的是(     )
    A . 该系统可划分为水循环系统、水温控制系统与手动开关系统等子系统 B . 通过水循环将建筑物内的余热转移到需要热量的区域,体现了系统的动态性 C . 具有良好的节能效果,体现了系统的目的性 D . 当冷却塔工作时,加热器不工作,体现了系统的相关性
  2. (2) 关于循环水水温控制系统,下列说法正确的是(     )
    A . 传感器检测的是系统的输入量 B . 水循环泵是该系统的执行器 C . 传感器出现故障对于该系统来说是一种干扰因素 D . 该系统的输出量是达到设定温度的循环水
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
如图所示的隧道内设置烟雾浓度控制系统,用于调节隧道内的空气质量和能见度。检测装置测出隧道内的实际烟雾浓度值并输入到控制器与设定值进行比较,隧道内的烟雾浓度值超过设定值时,控制器控制电机带动风叶运转,从而使烟雾浓度下降到设定值,改善隧道内的空气质量和能见度。请回答下列各题:

  1. (1) 该控制属于控制(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) 根据上述描述,分析该系统的控制过程,在方框图中横线处填写相应的内容。如果是开环请忽略图下面的方框和箭头。

  3. (3) 该系统在设计时,根据隧道的长度、车流量、汽车尾气排放量、气候建立数学模型进行研究,为确定风机的通风量和机组的数量、布置测控点提供依据,这体现了系统分析的原则(在①整体性;②科学性;③综合性中选择一项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 该系统发生故障后,当隧道内的烟雾浓度值超过设定值时,容易发生交通事故。为了提高系统的可靠性,确保隧道内行车安全,需要对系统进行优化,以下措施中合理的是(在下列措施中选择一项,将序号填写在横线处)。

    ①在隧道口设置声光报警装置,提醒司机注意;

    ②在隧道口设置减速带;

    ③增加备用设备,当该系统发生故障时,备用设备能自动投入使用。

如图所示是直流电动机闭环调速控制系统示意图,工作时,由转速检测器检测到实际转速反馈给速度PI调节器和给定转速比较,然后由电流PI调节器等装置完成控制,下列关于该控制系统的分析中正确的是(  )

 

A . 电流控制子系统可看作转速控制系统的执行器 B . 电动机的转速是电流控制系统的被控量 C . 电流控制子系统是开环控制系统 D . 给定转速的变化是该转速控制系统的干扰因素
下图是房间温度控制系统的方框图,请回答下列问题。

  1. (1) 本控制系统中的控制对象是什么?
  2. (2) 本控制系统中的被控量和输入量是什么?
  3. (3) 在该控制系统工作时,打开空调房间的门窗,对控制系统起什么作用?
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