闭环控制系统的基本组成 知识点题库

如图所示是一辆磁悬浮列车，磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达到每小时500公里以上，比轻轨高速列车的300多公里还要快。其浮力控制原理为：磁悬浮列车车厢的两侧，安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时，这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环，致使其中产生感应电流，同时产生一个同极性反磁场，并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的排斥力与列车重力相互平衡，利用磁铁排斥力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。

根据该控制系统的描述回答问题：

如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。

如图所示是智能清洁机器人，具有吸尘、防撞功能。吸尘系统用电机带动清扫刷转动，清扫灰尘并将灰尘集中于吸风口处，由吸尘机构制造的吸力将灰尘吸入灰尘存储器中。防撞系统中传感器检测周围的障碍物，单片机对信号加以判断，控制电机驱动轮子改变方向，躲避障碍。如果吸尘系统与防撞系统的被控对象分别为灰尘存储器和轮子，则以下分析正确的是（   ）

如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图，当热电偶测到水温低于设定值，控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水，使水温达到设定值，关于该控制系统，下列说法中正确的是（   ）

农业大棚中采用喷淋系统对种植物进行浇水，湿度传感器通过检测地面含水量，经控制电路处理后驱动开关接通或关闭喷头。该系统的控制对象是喷头，控制量是（   ）

如图所示是塔式起重机，为了起重机的运行安全，设计有各种安全保障装置。为了防止吊钩碰撞小车及起重臂，设计了吊钩的防撞控制系统，其工作原理是：检测装置检测吊钩的位置，当吊钩到达设定位置时断开上升控制电路，则吊钩停止上升。关于吊钩防撞控制系统，下列说法正确的是（  ）

【加试题】下图为“暖手宝”温度控制电路，当温度下降到—定值时，触头J-1闭合，电热丝通电加热；当温度上升到设定的最高温度，自动切断电热丝，从而使“暖手宝”的温度控制在一定的范围内。图中R_t为热敏电阻，R_p为电位器。

如图所示为电梯箱体位置控制系统示意图，当电梯轿厢内的楼层按钮按下或某个楼层外呼面板 按钮按下时，控制柜根据电梯轿厢目前所处的楼层位置计算出电梯的运行方向，并启动曳引机将电梯轿厢送达设定楼层。请根据示意图和描述完成以下任务：

 

某公司设计了一款能根据花盆土壤湿度自动滴灌的智能浇花器，具体工作原理如下：控制电路将湿度传感器检测到的土壤湿度值与设定的湿度值进行比较，湿度值低于设定湿度值时，控制电路发出指令控制电磁阀门打开，开始浇水;湿度值达到设定湿度值时，控制电路发出指令关闭电磁阀门，停止浇水。

如图所示是离心调速器控制示意图。蒸汽机启动后，通过圆锥齿轮将转动传动到离心调速器的转轴上，转轴带动两个飞锤转动，飞锤的离心运动带动套筒向上运动，调节杠杆将套筒的运动传递到进气阀，阀门的开度调节了蒸汽进给量，从而调节蒸汽机转速。下列关于该控制系统的分析中正确的是 (       )

越来越多的学校大门都安装了如图所示的人脸识别道闸。当有人员进入时，进入人员的图像被控制主机识别、匹配，若匹配成功，向电机发送指令，道闸开启放行；若匹配不成功，道闸不予开启。下列关于该控制系统的分析正确的是（     ）

如图所示是简易旋转倒立摆控制系统示意图。该控制系统可以使摆杆保持竖直倒立状态，其工作原理是：设定摆杆处于竖直倒立状态时精密电位器输出的电压值，当摆杆由于外界作用力破坏其稳定性向一侧倒下时，精密电位器的阻值变化，从而改变了输出电压，并将信息传送到单片机与设定值进行比较，单片机榆出控制信号，通过驱动电路控制电机的转速和转向，带动旋臂水平转动，使摆杆重新保持竖直倒立状态。请根据描述，回答下面小题。

  如图所示是市政管网的水压控制示意图，当用户水管内的水压降到压力下限时，水泵启动，使压力上升；当用户水管内的水压达到上限时，水泵停止运行。其特点是，使管内压力保持在设定范围内。

 

试分析：

如图所示是一款新型血糖控制仪，它能够很好地模拟正常人胰腺分泌胰岛素的动态调节功能，皮下探针实时检 测出人体血糖并反馈给血糖控制仪，若超过正常血糖范围，血糖控制仪控制胰岛素泵的胰岛 素供给速度，直到把人体实时血糖值维持在正常指标范围内。从控制角度分析，下列说法正确的是（    ）

如图所示为涡轮发动机中采用的离心式调速器的工作原理图。图中支架1与发动机轴相连，离心球2铰接在支架1上，并通过连杆3与活塞4相连。在稳定运转状态下，由油箱供给的燃油一部分通过增压泵7增压后输送到发动机，另一部分多余的油则经过油路a、调节油缸6、油路b回到油泵进口处。当外界条件变化引起阻力矩减小时，发动机的转速w将增高，离心球2将因离心力的增大而向外摆动，通过连杆3推动活塞4向右移动，使被活塞4部分封闭的回油孔间隙增大，因此回油量增大，输送给发动机的油量减小，故发动机的驱动力矩相应地有所下降，机械又重新归于稳定运转。反之，如果工作阻力增加，则作相反运动，供给发动机的油量增加，从而使发动机又恢复稳定运转。关于该涡轮发动机转速控制系统的说法中错误的是（   ）

花房温室的温度和湿度都需要有效控制，花房温室一般是定期人工检测，根据需要温度和湿度控制，许多大型花房温度则安装了温度、湿度控制系统，能及时地对花房温度湿度进行降温除湿。如图所示是花房温室温度湿度控制系统方框图。

篮球运动员在赛场上运球的过程可看作如图所示的控制系统框图。从控制的角度分析，框图中的“篮球”被称为（   ）

现代工业化养鸡场要求通风、温度、湿度、光照等子系统间协调工作，其中养鸡场内的温度控制系统的工作过程是：当传感器检测到养鸡场内温度未达到设定值时，环境控制仪发出控制信号，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。请根据示意图和描述，完成下列任务。

如图是某舰船六自由度运动平台控制系统。工作过程为：传感器检测到工作平台相对于大地坐标系的位姿，与目标位姿作差，由PID控制器根据差值控制六个伺服电机工作，六个伺服电机带动电动缸做伸缩运动，六个运动缸并联设置共同驱动运动平台位姿的变化，最终实现工作平台处于稳定状态。请完成下面小题。

如图所示为太阳能热水器的原理图，阳光充足时，利用太阳能加热。天气不好时，可使用电加热器辅助加热。请根据示意图及其描述完成下面小题。