闭环控制系统的工作过程知识点题库

某种磁盘驱动器读取数据时（磁盘结构如图），需将磁头定位到某个磁道。当控制装置接收到预期磁头位置信号后，控制电机驱动支撑臂及磁头移动到相应的磁道。传感器检测磁头的位置，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。

根据上面的示意图及其描述，在控制系统方框图中横线处填写与磁头定位控制系统相对应的内容。

①②③④

比较闭环控制系统和开环控制系统，下面判断错误的是（）

A . 开环控制系统的控制精度较低 B . 开环控制系统无反馈环节 C . 闭环控制系统的抗干扰能力强 D . 闭环控制系统和开环控制系统都有比较器

比较闭环控制系统和开环控制系统，下列说法不正确的是（）

A . 开环控制系统的控制精度相对较低 B . 开环控制系统无反馈环节 C . 闭环控制系统的抗干扰能力强 D . 闭环控制系统属于自动控制，开环控制系统属于手动控制

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）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）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）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）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)。

如图所示为坐便器的水箱水位控制器（左）和双按钮放水阀门（右），请完成(1) (2)小题

（1）按下双按钮放水控制器的左侧或右侧按钮，挡水活塞向上抬起不同高度，然后在重力和水流作用下逐渐下落直至封闭出水口，从而控制冲洗马桶的出水量不一样的目的。该出水量控制系统中被控对象是（）

A . 放水按钮 B . 活塞 C . 水箱里的水 D . 坐便器
（2）水位控制器中，当水箱水位下降，浮球随之下落，连杆带动上端的水阀门进水，浮球上浮到一定高度后停止进水。下列关于该系统的说法错误的是（）

A . 可通过改变浮球与进水阀间的连杆长度设定不同的输入量 B . 按下放水按钮，对于水箱水位控制系统是干扰因素 C . 进水口的进水速度要大于放水口的放水速度 D . 设置成双按钮控制，体现了设计的可持续发展原则

如图所示为汽车定速退航控制系统示意图。当汽车达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定行驶速度。速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自动增减节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速行驶。

（1）根据示意图及其描述，在控制系统方框图中横线处填写相应的内容
① ② ③ ④ ⑤
（2）控制系统方框图中将④通过⑤返回到输入端与速度设定值进行比较的过程称为。

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）该系统的控制手段和控制方式分别属于和 (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）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）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）为了提高该系统的冬季升温效果，有效的优化措施是和 (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

如图所示是波音737Max客机独有的机动特性增强系统(MCAS)的工作原理。旨在防止在起飞爬升、陡峭转弯、俯冲飞行时引发飞机失速。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。请根据示意图和上述说明，完成⑴、⑵题。

（1）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 . 控制方式属于闭环控制 D . 输入量是迎角传感器检测到的迎角值
（2）如果迎角传感器故障并给 MCAS 系统提供了错误的数据，那么 MCAS 就会在飞机正常飞行时强行把飞机机头往下压，引发事故。为防止出现上述情形，现需要对该系统进行优化。下列措施中不合理的是（）

A . 增加控制开关，当机组人员发现MCAS系统执行错误动作时，可手动关闭该系统 B . 对两个迎角传感器提供的数据进行交叉检验，确保数据的真实性 C . 将原有的迎角传感器换成高检测精度的传感器 D . 对MCAS系统进行改进设计，系统执行抬升机尾，下压机头动作时，除了考虑迎角数据，还需要考虑飞行速度、飞行高度、姿态角等其它参数

如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图，其工作原理是：控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定值相比较，根据偏差值控制电动调节阀调节清水流量，从而使配浆浓度达到设定值。请回答(1)～(3)题。

（1）该控制系统的传感器应该选用（）

A . 浓度传感器 B . 流量传感器 C . 压力传感器 D . 温度传感器
（2）在该控制系统工作原理示意图中，不直接参与浓度自动控制的部件是（）

A . 电动调节阀 B . 控制器 C . 传感器 D . 手动取样阀
（3）该控制系统的输入量及输出量分别是（）

A . 清水流量；配浆流量 B . 原浆浓度；配浆浓度 C . 纸浆浓度的设定值；实际配浆浓度 D . 取样检测浓度；配浆浓度设定值

如图所示是地暖供热控制系统示意图。当室内温度与设定温度存在偏差时，温控仪启动供热电缆工作，使得室内温度稳定在设定温度附近。请根据示意图和描述，完成以下任务：

（1）该地暖供热控制系统的控制方式及控制手段分别属于和(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）该地暖供热控制系统中的传感器可选用(在①温度传感器；②光敏传感器；③湿敏传感器中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）该地暖供热控制系统的被控对象是(在①温控仪；②供热电缆；③室内空气；④水泥板中选择合适的选项，将序号填写在横线处);
（4）该地暖供热控制系统工作过程中，会受到各种干扰，以下因素中不属于干扰因素的是(在①室外温度发生变化；②室内温度设定值；③水泥板的厚度；④温控仪的灵敏度中选择所有合适的选项，将序号填入空格内)。
（5）下列因素中，不属于影响本系统优化的因素的是(在①传感器的灵敏度；②控制系统的精度和可靠性；③系统的制造和使用成本；④室外环境温度的变化中选择合适的选项，将序号填写在横线处)。

加图所示瓦特式速度调节器的控制过程：当发电机转速高于给定值时，齿轮组将这一信号反馈到离心调节器，离心调节器的转速变大，从而使控制阀下降，进入的燃油量减少，继而发电机的转速降低；反之当发电机的转速低于给定值时，离心调节器的转速变小，从面使控制阀上升，进入的燃油量增加，继而发电机的转速增加。关于该控制系统，以下说法正确的是（）

A . 控制量是发电机的转速 B . 被控对象是离心调节器 C . 控制器是控制阀 D . 检测装置是齿轮组

如图所示是某水温控制系统示意图。蒸汽对容器中的水加热后变成冷凝水排出。热电偶对出水的温度进行检测，并将测得的信号送到PID控制器与设定的温度比较PID控制器根据偏差值控制电磁阀调节蒸汽的流量。下列因素的变化对蒸汽流量的调节没有影响的是（）

A . 冷凝水的温度 B . 进水的温度 C . 热电偶的性能 D . PID控制器的设定参数

如图所示为电冰箱温度控制系统，当电冰箱内的温度上升时，感温包内的气体膨胀，使传动盒向外伸胀，通过连杆使触点闭合，压缩M开始工作，连续制冷，温度下降，温度降低到某个值时，触点断开，制冷停止，如此反复使电冰箱温度保持在设定的温度范围内。请根据示意图及其描述，完成小题。

（1）关于该电冰箱温度的控制过程中，下列说法正确的是（）

A . 该控制属于电子控制，不属于机械控制 B . 逆时针转动调节旋钮，连杆向右偏移，压缩机的工作时间将延长 C . 弹簧的弹性变差是温度控制系统的干扰因素 D . 该控制系统的被控量是电冰箱工作温度
（2）下列关于电冰箱温度控制系统说法中错误的是（）

A . 感温包被霜覆盖后，将导致无法正常制冷，体现了系统的整体性 B . 感温包穿孔则无法推动连杆，体现了系统的相关性 C . 一段时间后，要给电冰箱加制冷剂，体现了系统的环境适应性 D . 密封电冰箱门的胶条老化，需要定期更换，体现了系统的动态性

如图所示为太阳能自动追光系统。主要分为三个模块，电路正常工作时，先由光电传感器电路检测到光信号，经过转换电路输出高低电平信号。单片机接收相应电信号，判断出是否检测到光，然后将控制信号输出到步进电机驱动芯片内，从而控制步进电机的转速和转角，实现太阳能电池板实时追踪光心。根据电路及描述完成问题。

（1）下列关于该太阳能自动追光系统，从系统的角度分析，下列说法中正确的是（）

A . 多个部件共同构成了有机整体，体现了系统的相关性 B . 当单片机出现故障时停止工作时，电动机也跟着停机，体现了系统的动态性 C . 在系统优化的过程中，检测到的外界光线信号属于约束条件 D . 在使用系统时，单片机要实时处理和计算传感器采集的信息，体现了系统分析的科学性原则
（2）从控制角度分析，下列说法中正确的是（）

A . 该系统的控制手段是开环控制系统 B . 步进电机的转速和转角是被控量 C . 光电传感器电路检测到光信号是输入量 D . 单片机处理器参与了检测与反馈过程

如图为某水位控制系统，通过浮球检测到水池水位下降时，放大器接受到电位器产生的电信号，电机带动减速器控制阀门的开启程度。当浮球达到设定位置时，阀门关闭。根据描述，请回答题问题。

（1）从系统的角度分析，下列说法不正确的是（）

A . 从系统相关性考虑，减速器的传动比需要和电机的转速、阀门的结构匹配 B . 从环境适应性考虑，设计补偿电路，以抵消外部干扰信号的影响 C . 设计时首先要考虑系统实现的功能，然后再考虑控制的精度、维护及成本，体现系统分析的综合性原则 D . 设计时根据电机转速与阀门的转动量，需通过定量计算来确定减速器传动比，体现系统分析的科学性原则
（2）从控制系统的角度分析，下列说法不正确的是（）

A . 该控制为闭环控制的原因是浮球对控制目标进行了反馈，使被控量能稳定在一定范围内 B . 放大器接受的电信号为控制量 C . 当水位下降后，要提高水位恢复的速度，可以增加进水的水压 D . 电动机、减速器、阀门都属于该控制的执行器

如图所示是飞机自动驾驶系统原理图，自动驾驶系统是一种通过飞行员操作设定，或者由导航设备接收地面导航信号，自动控制飞行器完成飞行动作的装置。使用自动驾驶仪主要是为了减轻飞行员的负担，使飞机自动按设定的姿态、航向、高度和马赫数飞行。通过垂直陀螺仪得到飞机目前的飞行数据，经放大器、舵机使飞机自动飞行，关于该控制系统回答以下问题：

（1）该控制系统属于控制（在①开环；②闭环中选择一项。请填序号）。
（2）该控制系统的被控对象是;(在①舵机；②垂直陀螺仪；③飞机中选择一项)。
（3）设计自动驾驶系统时，既要考虑到系统的成本，又要考虑到系统精度、可靠性，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)。
（4）下列属于系统干扰的是、、（在①高空气流波动；②乘客在飞机内走动；③飞机燃油报警；④飞机内行李位置变化中选择对的选项) 。

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

下列关于控制系统的说法中，不正确的是（）

A . 开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响 B . 有检测装置的系统就是闭环控制系统 C . 控制系统都会受干扰因素的影响 D . 闭环控制系统一般用于要求高精度和高可靠性的场合

下列有关控制系统说法正确的是（）

A . 直接对被控对象进行控制的装置或元件称为控制器 B . 闭环控制系统中-定存在反馈回路 C . 控制器发出的控制信号称为控制量 D . 开环控制系统一定没有检测用传感器

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