闭环控制系统的工作过程知识点题库

如图所示为太阳能热水器系统示意图。真空管集热器利用太阳能将储水箱中的水加热后供用户使用。当阳光不足或用水用量过大时，可自动启动电加热器对储水箱中的水加热。当储水箱中水满时能自动停止进水，水位低时能自动补水，当储水箱中缺水时发出报警。请针对该系统回答以下问题：

（1）根据不同的加热方式，该系统有是两个子系统 (在①电加热；②卫浴设施；③报警；④真空管集热中选择两项，将序号填写在横线处）
（2）在设计时要统筹兼顾储水箱水位控制、水温控制、集热器集热和冷热水循环、自来水输入和热水输出等控制目标。这体现了系统分析的原则 (在①综合性；②科学性；③整体性中选择两项，将序号填写在横线处）
（3）当水箱中缺水时，水位传感器把信号传给控制器，控制器发出指令，电子开关闭合，启动报警器发出报警信号。根据描述，分析水位报警控制过程，在控制方框图中横线处填写相应的内容。
水位传感器获得缺水信号→控制器→ → →

如图所示是一款自动感应垃圾桶，当手伸至一定距离时，垃圾桶上方的红外线感应器将侦测到的信号输入电路模块，电路模块控制电机转动，电机转动开启桶盖。当手离开后一段时间，桶盖自动关闭。下列对该控制系统的分析中不正确的是（）

A . 被控对象是垃圾桶盖 B . 控制器是电路模块 C . 执行器是红外线感应器 D . 输入量是手的红外线信号

恒温式燃气热水器的操作过程为：设定水温→打开水龙头→燃气燃烧。水龙头流出的水应保持在设定的水温，该系统为闭环控制系统，其反馈装置应检测的量是（）

A . 火焰的温度 B . 设定的水温 C . 出水管的水温 D . 进水管的水温

关于温室大棚的温度控制系统，以下说法正确的是（）

A . 这个控制系统中没有干扰因素 B . 这是一个开环控制系统 C . 这是一个无反馈环节的控制系统 D . 被控量是室温

在人体温度控制系统中，外界环境的温度变化是（）

A . 控制器 B . 检测装置 C . 执行器 D . 干扰因素

下列关于控制系统说法，正确的是（）

A . 开环控制原理筒单，控制过程不能人工干预 B . 闭环系统能实现自动控制，开环系统不可以 C . 所有的控制系统都有反馈环节 D . 控制系统独立运行，不受外界干扰

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。请回答问题。

（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）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

如图所示的水位控制装置，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，控制电路控制水泵工作，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）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）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）该控制电路中“￡”的大小决定了(在“A ．储水箱的水位；B .注水时间；C ．活塞的移动距离”中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
（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。这体现了系统的和(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）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”中选择合适的选项，将序号填入横线处)。

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）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）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）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）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)。

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）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。
①；②；③；④。
（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）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)。

如图所示为现代工业化养鸡场温度控制系统，当养鸡场内的温度未达到设定值时，温控仪发出控制信号，控制热水供暖系统或降温湿帘等工作，以使养鸡场内温度达到设定值。下列关于该养鸡场温度控制系统分析中，正确的是（）

A . 控制方式属于开环控制 B . 输入量是电能 C . 该控制系统存在反馈 D . 输出量是养鸡场内的空气

定速巡航系统能有效减少驾驶员疲劳并节省燃料，当启动定速巡航开关后，控制电路设定当前速度为定速巡航速度，并与车速传感器检测到的实际车速进行比较，根据偏差值调整节气门的开度，使汽车以恒定的速度行驶。请根据上述说明，完成以下任务：

（1）该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，将序号填写在横线处)；
（2）该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，将序号填写在横线处)；
（3）该控制系统的控制量是(在①车速设定值；②节气门开度；③实际车速中选择一项，将序号填写在横线处)；
（4）定速巡航系统不仅要有稳定车速的功能，还要兼顾行驶安全以及与汽车其他控制系统协同工作等问题，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)；
（5）该系统在控制车速的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沙尘；②风速；③道路坡度中选择一项，将序号填写在横线处)。

如图是自动调温式电熨斗，下列说法不正确的是（）

A . 正常工作时上下触点是接触的 B . 双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲 C . 原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些 D . 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些

如图所示为某款混合动力汽车，具有动力好、排放低/起步平顺等优点。在怠速和低速行驶时，发动机停止运转，只靠电动机驱动，当传感器监测到车速达到发动机最佳工况时，行车电脑发送切换指令，择动离合器贴合到油动侧；当刹车降速后，又自动切回电动机驱动并停止给发动机供油，请根据示意图和描述，完成以下任务：

（1）该动力切换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）该动力切换系统的执行器是，控制器是（在①单片机；②择动离合器；③发动机；④汽车中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
（3）该系统中的传感器选用（在①流量传感器；②速度传感器；③阻力传感器中选择合适的选项，将序号填写在横线处）。

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，这种研究方法是黑箱方法 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，可能原因是控制器损坏

随着生活水平的提高，我们的新房也开始安装智能新风控制系统，此系统能使我们在不开窗的情况下，也能改善房间的空气质量。智能新风控制系统的工作过程为，在设定智能新风系统在某个我们需要的状态后，传感器检测房间内二氧化碳和颗粒物的浓度值，并与刚刚开启的状态的值进行比较，之后再把信号传送至智能控制器，控制器在处理完信号后控制风机转动使进风口和出风口有流动的空气，最终使房间内的空气质量达到我们需要的值。请根据描述，完成问题。

（1）从系统的角度分析，下列说法正确的是（）

A . 该系统对颗粒物过滤效果在使用一段时间后会慢慢变差，这体现了系统的环境适应性差 B . 能根据检测到的二氧化碳和颗粒物浓度值来控制风机的运转，这体现了系统的动态性 C . 在传感器发生故障会使新风系统无法工作，这体现了系统的相关性 D . 新风控制系统由传感器、智能控制器、风机、出风口、进风口等组成，这体现了系统的整体性
（2）关于该新风控制系统，以下说法正确的是（）

A . 控制量为进风口和出风口空气的流动量 B . 该控制系统的被控对象为出风口和进风口 C . 该控制系统的输入量为传感器检测到的信号 D . 输出量为风机转动输出的流动的空气

如图所示为某工业机器人的工作结构示意图，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，转角和速度检测元件检测伺服电机的转动角度和速度，并反馈到伺服控制器与设定值比较，伺服控制器根据差值发出运动信号，驱动装置将运动信号转变成相应的电流驱动伺服电机转动。在机械传动子系统中，伺服电机带动机械臂做相应动作，实现对机械臂的位置和运动的控制。下列关于电机控制子系统的分析中不正确的是（）

A . 控制器是伺服控制器 B . 执行器是驱动装置 C . 被控对象是机械臂 D . 输出量是电机的实际转动角度和转速

下图所示是供水水箱水位自动控制系统的示意图。其工作原理如下：用户可以根据螺旋调节机构设定水位期望值，浮球可以测量水位高低，通过杠杆机构控制阀门开度，保持水位稳定在期望值。

请结合所学知识分析以下问题：

（1）供水水箱水位自动控制系统属于开环控制系统还是闭环控制系统？
（2）该系统的控制目标是。当水箱的出水量增大时，水位，浮球测出水位后与水位期望值比较，杠杆机构根据误差调节阀门，使阀门开度，使得水位回升到给定水位。
（3）请将①浮球、②阀门、③杠杆机构的序号填入下面供水水箱水位自动控制系统框图的方框内。

如图所示为小区自动供水控制系统，用水量较小时，由民用电源控制水泵，以降低能耗；而当用户用水量增加时，水压下降到设定值，PLC发出指令启动变频器，由变频器控制水泵，通过检测水泵出口压力并与设定压力进行比较，根据两者之间的差值控制水泵电机的启停台数和水泵的转速，确保自动供水系统的恒压供水。请根据图及其描述完成下面小题。

（1）下列关于小区自动供水控制系统的分析中，不恰当的是( )

A . 由蓄水池、水泵、PLC等组成，是构成系统的条件之一 B . 系统运行过程中，蓄水池水位会发生变化，体现了系统的目的性 C . 备用泵损坏，用户用水量少时系统仍能正常工作，体现了系统的整体性 D . 新小区规划时，蓄水池的大小、位置是影响该系统优化的因素
（2）下列关于自动供水系统各子系统的分析中，正确的是( )

A . 当用水量大时，水泵工作控制系统处于开环控制 B . 变频器输出的频率变化的电流，是水泵工作的干扰因素 C . 当用水量大时，水压检测器检测管网水压并与设定压力进行比较的过程属于反馈 D . 管网中的供水压力是由用户的用水量所决定的，所以改用流量传感器的检测来控制水压效果更好

加热炉的温度自动控制系统是闭环控制系统，炉内的温度可以通过控制器来控制使之稳定在给定的温度值上。控制系统由控制器、执行器、被控对象和检测器等组成。

被控对象：加热炉；

被控量：炉内温度；

执行器：炉内的加热器；

控制器：一种电子或微机控制装置。它根据输入给定植与检测反馈值的比较信号控制

执行器的动作；

检测器：热电偶（具有检测和传感的作用），它将信号返回到输入端，构成反馈环节。

（下图是加热炉的温度自动控制示意图）

请根据以上信息回答以下问题：

（1）请画出加热炉的温度自动控制系统的方框图。
（2）通过给定的信息，简要说明它的工作过程。
（3）此控制系统工作时，主要受到的干扰因素有那些？系统是如何克服干扰使炉温稳定在给定范围的？

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