闭环控制系统的基本组成 知识点题库

下图为水箱水位自动控制系统框图,以下说法正确的是(   )

A . 水箱水位自动控制系统为闭环控制 B . 水箱水位自动控制系统为开环控制 C . 实际水位为被控量,即输入量 D . 当水位差为零时,阀门将开启、注水
如图所示是空气能热水器控制系统。其工作过程是:温度传感器检测储水箱中的水温,把信号反馈给微电脑控制器,与设定的温度值进行比较,达到设定的温度值时,控制器控制蒸发器、压缩机关闭。请回答下列问题。

  1. (1) 该定量控制系统的控制方式属于(在①闭环控制;②开环控制中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 温度传感器在该控制系统中属于 (在①输入处理装置;②检测反馈装置中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该控制系统的执行器与控制量分别是(在①微电脑控制器;②蒸发器、压缩机;③热量;④温度值中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 温度传感器应该安装在里(在①膨胀阀;②蒸发器;③储水箱中选择一项,将序号填写在横线处)。
  5. (5) 使用时间过长后,微电脑控制器灵敏度会下降以及热传递效率会下降,以下优化措施合理的是 (在①定期更换蒸发器和储水箱内的盘管;②定期清洗盘管上附着的水垢;③把冷水入口和热水出口对调互换使用中选择一项,将序号填写在横线处)。
巡航导弹原理是:导弹上装有卫星定位系统和小型喷射器,设定弹道后,卫星会时刻检测导弹的位置,看其是否在预设轨道上行驶。当导弹偏离预设轨道时,卫星将通过无线通信技术告诉导弹往哪个方向调整,导弹收到信号后,再通过自身的小型喷射器来修正导弹的飞行,直至命中目标。小型喷射器属于该控制系统的(   )
A . 被控对象 B . 输入元件 C . 执行器 D . 控制器
如图所示为某全自动鱼缸,该鱼缸能间隔a小时自动放入b颗鱼食,间隔c小时自动开启排水阀放去污水,排水d小时后自动关闭排水阀;当水位低于e(正常运行低水位)时则自动打开进水阀,当水位高于f(正常运行高水位)时自动关闭进水阀;a、b、c、d、e、f均可在单片机上直接设置。请根据上述说明,完成以下小题:

  1. (1) 该鱼缸定时喂食、定时排水的控制方式属于控制(在①人工;②自动中选择一项,将序号填写在横线处);水位保持在一定范围内的控制方式属于控制(在①开环;②闭环中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 鱼缸水位控制系统的执行器为(在①单片机;②定时器;③电子阀门;④水位传感器中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 金鱼喂食过多容易撑死,所以使用者在设定参数b时,需要根据鱼缸中鱼的数量、时间间隔参数和鱼食颗粒的重量计算得出。这体现了系统分析的原则(在①整体性;②综合性;③科学性中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 自动进水水位控制过程中,以下不属于干扰因素的是(在①水的含氧量变化;②排水口被堵塞;③供电电压波动;④水位传感器被鱼掀倒中选择一项,将序号填写在横线处)。
如图所示为水箱水位控制系统,分为供水子系统和保护子系统。供水子系统的工作过程为当水箱水位低于水位下限时,系统启动电机和水泵,使得水箱水位升高,直至最高水位。保护子系统的工作过程为当水池水位过低时, 电机和水泵不启动。供水子系统和保护子系统的被控对象分别为(  )

A . 水箱,水箱  B . 水箱,电机和水泵 C . 电机和水泵,水箱   D . 电机和水泵,电机和水泵
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。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”中选择合适的选项。将序号填入横线处);
  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”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  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性(在“①目的;②整体;③环境适应;④动态性”中选择合适的选项,将序号填入横线处):
  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基座温度;④室外气温”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
AGV自动搬运车作为物流装备中自动化水平最高的产品,越来越多地应用于仓储、制造、医疗等多个行业领域。AGV电磁导航是一种较为传统的引导方式,通过在AGV的行驶路径上埋设金属导线,并加载低频、低压电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导航磁场强弱的识别和跟踪,小车控制器(PLC)控制驱动电机和转向电机的转动,实现AGV的导引。下面对AGV搬运车导引控制的分析中不正确的是(     )

A . 被控对象是货物 B . 检测装置是感应线圈 C . 控制量是电机的转动 D . 输出量是AGV搬运车的运行轨迹
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);
如图所示是某高楼供水自动增压控制系统示意图,其控制过程为:当罐体水压低于一定值时,微电脑控制器发出指令使增压泵启动,将水压入罐体,提升罐体水压;当罐体水压达到一定值时,增压泵关闭。下列关于该控制系统的分析中正确的是(  )

A . 执行器是出水阀门 B . 被控对象是水压表 C . 输出量是罐体内的实际水压 D . 控制量是增压泵的电流量
如图所示是汽车轮胎维护控制系统示意图。汽车行驶时,压力传感器将检测到的轮胎压力信号传送给ECU电子控制单元,当轮胎气压比正常压力低10%时,车上的报警灯通知驾驶员,系统打开止回阀对管道进行加压并检查压力。如管道未达到正常压力,系统开始对轮胎进行充气,直到达到正常压力。关于轮胎的充气控制,下列说法不正确的是(  )

A . 输入量是正常压力值 B . 被控对象是报警灯 C . 控制器是ECU电子控制单元 D . 该控制是闭环控制
如图所示为车间温度控制系统示意图。当传感器检测到室内温度达到设定值的上限时,控制器发出信号,接通水泵和风机电源,水泵向进气窗输送冷却水形成水帘,风机将室内的空气排出,室外的空气通过水帘降温后进入室内,降低室内温度。当室内温度达到设定值的下限时,断开水泵和风机电源。请根据示意图和描述,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水帘;②水泵和风机;③车间中选择合适的选项,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) 为了提高该系统的降温效果,有效的优化措施是(在①增大进气窗和水帘面积;②降低温度设定值;③加大排风量;④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)。
如图所示是自动调整角度的控制系统。挪威的留坎镇是个工业型小镇,坐落在山谷谷底。由于高山遮挡,每年9月至次年3月没有阳光照射。镇上居民只能坐缆车到山顶晒太阳。2013 年,小镇在海拔450米的山坡上安装了3面巨型镜子,利用镜子,跟踪太阳自动调整角度,将阳光反射到镇中心广场。

其工作原理是:通过测量装置的检测,给出太阳在东西方向和南北方向的方位信号,此信号与镜子和中心广场的姿态信号在PLC系统内进行比较后输出电机动作信号进而使东西方向的电机转动来调节镜子在东西方向的姿态,同时南北方向的电机也转动来调节镜子在南北方向的姿态,最终使太阳光通过镜面反射始终照在中心广场。根据上述说明,回答下列问题:

  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,将序号填入横线处)。
  2. (2) 该控制系统的控制器和被控对象分别是(在①太阳;②PLC系统;③东西和南北方向电机;④镜子中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
  3. (3) 该自动调整角度控制系统,如果测量装置出现故障,无法测出太阳的方位信号,会使阳光反射不到镇中心广场,这体现了系统的(在①整体性;②相关性;③动态性;④环境适应性中选择一项,将序号填入横线处)。
  4. (4) 在设计该控制系统时,为了保证系统能更好地运行,既要考虑电机载荷与驱动、控制性能与安全,又要考虑在极端天气下对镜子姿态的控制,这属于系统分析中的(在①科学性原则;②综合性原则;③整体性原则;④实用性原则中选择一项,将序号填入横线处)
造纸厂采用一套自动控制纸张厚度的系统,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,根据β射线接收器检测到的β射线变化,由控制器发出指令来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。如图所示是能正常生产的控制示意图,下列因素的变化对生产的纸张厚度没有影响的是(   )

A . 轧机中轧辊调整装置的精度 B . 输入纸浆厚度的变化 C . 射线检测装置的性能 D . 设定的纸张厚度
如图所示为波音737Max客机独有的机动特性增强系统(MCAS)。其工作原理是,客机头部的左右两侧装有迎角传感器,当系统检测到迎角过大超过阈值飞机即将进入到失速状态时,系统会自动调整飞机尾部的水平稳定舵,抬起机尾并强制使机头下压,避免飞机失速。当迎角充分降低后,系统又会重新调整水平稳定舵,保证飞机正常飞行。下列关于该机动特性增强系统的分析中不正确的是(   )

A . 执行器是水平稳定舵 B . 被控对象是飞机 C . 控制方式属于开环控制 D . 输入量是迎角传感器检测到的迎角值
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(①开环控制;②闭环控制;③人工控制;④自动控制)控制;
  2. (2) 该控制系统的执行器、被控对象分别是(①进气嘴;②杠杆;③橡胶薄膜;④减压室内的气体);
  3. (3) 为了使减压室内的气压增大,调节螺塞应该(①往上调:②往下调;③上下调都可以);
  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(①橡胶薄膜老化;②呼吸孔堵塞;③减压室内气压变化;④燃气瓶内的气压减少)。
电脑CPU散热控制系统的工作过程如下:电脑启动后风扇开始工作,测温电路实时检测CPU的温度。若测得CPU温度低于设定温度,则使散热风扇处于低转速,以小风量吹CPU散热器;若测得CPU温度等于或大于设定温度,则使散热风扇处于高转速,以大风量吹CPU散热器,增加热量的散发。
  1. (1) 请根据上面的描述,补充完整电脑CPU散热控制系统方框图。

  2. (2) 本控制系统中检测装置所起的作用又被称为
  3. (3) 由于灰尘在CPU散热器中的累积,小李同学使用的电脑经常无故死机,这种由设定状态以外的变化因素称为
如图所示是空气能热水器,具有自动控制水温的功能。其工作原理是:热水器控制芯片接收到温度传感器检测的水箱水温信息,与设定值比较,如未达到设定值,则启动压缩机,通过压缩空气热量加热水温。如果达到设定值时,则关闭压缩机。请完成下面小题。

  1. (1) 该空气能热水器的温度控制系统的控制方式与控制手段是(  )
    A . 自动控制、闭环控制 B . 自动控制、开环控制 C . 人工控制、闭环控制 D . 人工控制、开环控制

    解析 该系统的控制过程无人参与,且有反馈是自动控制,闭环控制。故答案是A。

  2. (2) 关于该空气能热水器的温度控制系统,下列说法不正确的是(  )
    A . 执行器是压缩机 B . 控制器是控制芯片 C . 输入量是设定水温 D . 控制量是水箱水温
在我国北方地区,大多采用集中供暖的方式提供高温水汽入户。如图是暖气恒温控制系统的示意图,各家庭在采暖季节需要依据各户的要求设定室内温度,控制电路就会利用感温元件来控制进汽阀门闭合的大小,调节合适的热水流入室内散热器,直到室内空气被加热到设定的温度值时关闭阀门,热水就不再流入散热器,室内空气不再被加热。待室内温度下降时再次开始加热过程,由此循环达到恒温的目的,则温控阀门属于该控制系统的(  )

A . 反馈元件 B . 输入元件 C . 执行器 D . 控制器
如图所示的供暖锅炉,它的主要工作原理是:水进入供暖锅炉以后,在锅炉的汽水系统中把水加热成有一定温度和压力的热水或生成蒸汽。膨胀水箱可容纳系统的水膨胀量,与设定的水位进行对比,适时为系统定压与补水,通过膨胀水箱后出水经过分水器进入地暖或经过循环泵回水进入锅炉再次利用。通过热水放热、PLC电子电路控制、温度传感器的实时检测,保持房屋内的温度恒定。请根据示意图及描述完成下面小题。

  1. (1) 下列关于供暖锅炉系统的分析不正确的是(    )
    A . 分水器的开合度影响房屋的温度,体现了系统的整体性 B . 使用一段时间后,循环泵口出现堵塞,体现了系统的动态性 C . 智能电锅炉能准确显示水蒸气温度,体现了系统分析的科学性原则 D . 循环泵使得水得到循环使用,体现了系统的目的性
  2. (2) 下列关于房屋内温度控制子系统的分析不正确的是(    )
    A . 温度传感器检测到的温度是输入量 B . 被控对象是房屋 C . 开窗属于干扰因素 D . 该控制系统存在反馈
下图是房间温度控制系统的方框图,请回答下列问题。

  1. (1) 这是一个环控制系统;本控制系统中的控制对象是
  2. (2) 本控制系统中的给定量和被控量是什么?
  3. (3) 在该控制系统工作时,打开空调房间的门窗,对控制系统起作用。
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