微专题(九) 控制系统 课件—2023届高三通用技术选考复习(共19张PPT)
文档属性
| 名称 | 微专题(九) 控制系统 课件—2023届高三通用技术选考复习(共19张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2022-06-18 22:23:01 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
微专题(九) 控制系统
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微专题——控制系统
开环控制特点
由输入来控制输出的单向控制称为开环控制。
特点：无反馈，单向控制，输出量不对系统的控制产生影响，输入与输出量往往是不同性质的量。
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微专题——控制系统
闭环控制特点
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统，称为闭环控制。
特点：1.有反馈，2.会调整，3.结果稳定，被控量会控制在一定的值。
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微专题——控制系统
如何判断开闭环控制
有无反馈是区分开闭环的的明显标志，闭环控制比开环多了一个由检测装置组成的环节。
无反馈的控制就是开环控制。
判断属于闭环的两条件：控制系统存在检测装置（传感器），同时检测装置检测的是被控量。
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微专题——控制系统
1.看输入量和输出量
开环控制的输入量与输出量是一一对应的，输入量与输出量往往是不同性质的物理量。
闭环控制则是一个输入量对应多个输出量。输入量与输出量往往是同一种性质的物理量。
如电风扇风速控制，就是开环控制
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微专题——控制系统
2.看系统输出量能否维持在某个状态上。
一旦输出量发生了变化，能及时进行调整，把输出量维持在原来的状态上，便是闭环控制。
如电冰箱温度控制经过分析判断是闭环控制。
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微专题——控制系统
1.弄清控制过程，根据开或闭环特点进行判断，
2.灵活运用几种方法，快速准确进行判断。
小结：判断开闭环的步骤
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微专题——控制系统
1、【2021.05杭州二中】如图所示是注塑成型机构原理图。原料被加热融化并保持恒定温度流入注塑腔，加气缸将气体充入注塑腔与熔融原料混合后，由液压杆推入模具。当模具内空腔被填满后，液压杆会保持一定时间的恒定推力，防止原料回流造成成型缺陷，当磨具内模型凝固后，打开模具，顶杆将模型顶出，并准备制作下一个模型，请根据结构原理示意图以及描述，从控制的角度分析，下列说法正确的是（ ）
A.液压杆压力保持控制系统的执行器是注塑腔
B.液压杆将混合原料推入模具，如在模具内检测到异物时立即停止工作，该控制属于闭环控制
C.输入原料的实际温度可能是温度控制的干扰因素
D.温度控制系统的被控对象为加热器
C
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微专题——控制系统
2.【2021.05北斗星高三联考】如图所示是反应釜化学反应控制系统示意图，图a为反应釜配料定量控制系统，通过流量计提供流量信号给控制柜，在控制柜表面板上设定需要定量值，达到设定量之后，自动关闭电磁阀、水泵等，可同时控制电磁阀、水泵，也可单独控制。图b为反应釜温度控制系统，可将反应物按照一定的比例进行混合后投入反应釜内，注入一定比例的冷热剂，控制反应釜的温度维持在一定范围，同时通过搅拌器的搅拌使物料均匀并提高导热速度从而提高反应效率。
对于该反应釜配料定量控制系统，下列分析中正确的是（ ）
输入量是流量计检测到的值是否达到设定值
交流电压的电压波动属于系统的干扰因素
控制量是搅拌电机的转速
被控对象是储料罐
B
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微专题——控制系统
3.【2021.05义乌市高三二模】如图所示是板带材轧制过程中的厚度控制系统。通过测厚仪对板带材实际轧出厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较后的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序，改变轧辊的位置、张力或轧制速度，把板带材厚度控制在允许偏差范围之内。下列关于板带材轧制厚度控制系统的分析中正确的是（ ）
A.输入量是板带材
B.输出量是轧辊的位置、张力或轧制速度
C.当板带材厚度出现偏差时，测厚仪与轧辊之间的距离L越大，控制系统调整越及时
D.使用一段时间后，轧辊略微磨损，不会影响控制系统的精度
D
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微专题——控制系统
4.【2021.05绍兴诸暨高三模拟】如图所示是铁道控制系统目前采用的运行方式和新采用的基于数字无线通讯的ATACS列车运行控制系统，相较于目前采用的系统，新系统对列车的间隔调整、轨道岔口的控制都做了很大改变，可以把各列车掌握的位置信息汇集到一起，方便调度，减少信号灯等地面设施。通过轨道中每隔一定距离设有的已输入位置信息的小型装置“地上子”，列车在通过装有地上子的位置时，控制装置可根据列车在该基点的速度等计算出列车行驶到了哪个地点，从而可把误差控制在0. 5%以内，并通过无线设备向设在站内的行驶点发送信息，行驶点会实时向列车传达前一列车的位置信息，列车可根据该位置信息
和自身的加减速功能，保持适当距离行驶。
下列关于列车的间隔运行控制子系统的分析中正确的是（ ）
A.输入量是地上子检测到的列车信息
B.光线的亮暗是该控制系统的干扰因素
C.被控量是列车间的距离
D.执行器是无线设备
C
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微专题——控制系统
5.【2021.05五校联盟考】婴儿监控器摄像头拍摄到遮脸、踢被、趴睡、口鼻遮挡、卡床灯多种睡眠危险行为，通过芯片图像算法识别，能主动向显示器和关联手机发送报警信息，预防意外发生，下列说法不合理的是（ ）
A.支持双向语音通话，控制方式为闭环控制
B.该控制的检测装置为摄像头
C.输入量是危险行为信号
D.小孩踢被频繁行为，不属于干扰因素
A
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微专题——控制系统
6.【2021.03温州市高三检测】如图所示是气雾栽培控制系统，各传感器采集营养液的温度、盐分值、PH及液位信息并传送到主控中心，主控中心按照控制策略通过运算、判别后输出控制信号，通过继电器驱动自吸泵、电热丝、紫外线消毒灯灯设备，对营养液因子及雾化喷头进行控制，当营养液各项指标数达标时，自吸泵工作，当任何一项不达标时，自吸泵停止工作。关于喷头喷雾控制系统的分析，下列说分合理的是（ ）
A.被控对象是自吸泵
B.控制量是主控中心输出的控制信号
C.图示中的各传感器起反馈作用
D.营养液PH超标不属于干扰因素
D
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微专题——控制系统
7.【2021.04暨阳高三联考】如图所示是全自动泊车系统，不用人工干预，实现自动无碰撞地完成侧方向泊车或垂直方向泊车功能。该系统的工作过程是：遍布车辆周围的传感器实时监测采集汽车位姿、目标位置和泊车环境信息，电子控制单元（简称ECU）根据传感器信息规划计算出最佳泊车路径和策略，车辆策略控制子系统根据控制指令，调整转向伺服、油门伺服和刹车伺服，控制汽车按预定目标泊车入位。下列关于全自动泊车控制系统的分析中不正确的是（ ）
A.该系统为开环控制系统
B. 输入量是泊车位置
C.被控对象是汽车
D. 雨雾天气属于该控制系统的干扰因素
A
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微专题——控制系统
8.【2021.05温州二模】如图a所示为中心收卷式卷带机结构示意图，图b为卷带恒张力控制系统示意图，张力传感器测出输送带内部张力，压力传感器用来间接测量收卷半径，数据经PLC控制器处理后，控制变频器对三相异步电机进行调速，显示器显示设定张力与实际张力，并且可通过按键调节设定张力值以适应不同型号的输送带收卷。
关于卷带恒张力控制系统的说法中，以下不合理的是（ ）
按键是系统的输入装置
该控制系统的控制量是三相异步电机的转动量
被控对象是显示器
张力传感器检测实际张力值返回与设定值进行比较的过程属于反馈
C
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微专题——控制系统
9.【2021.04嘉兴市高三】如图所示为某造纸厂纸张卷绕系统示意图，在卷绕过程中，要求纸张卷绕后的侧面整齐一致。卷绕系统由卷筒驱动子系统和纠偏控制子系统组成。驱动系统由伺服电机和传动装置等组成;纠偏控制子系统的工作过程为:光电传感器检测纸张的边缘位置信息，并将信息输入PLC控制单元与设定值比较，经分析处理后输出误差信号，控制油泵输出高压油进入油缸，推动活塞带动支架移动，从而将纸张整齐卷绕在卷辊上。
下列关于纠偏控制子系统的分析中不正确的是（ ）
A.油缸为被控对象
B.纠偏控制子系统为闭环控制
C.活塞的移动量是系统的控制量
D.机械传动装置的振动是干扰因素
A
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微专题——控制系统
10.【2021.03宁波十校】如图所示是冰箱温度控制系统示意图，刚开机时，电磁阀加电工作，制冷剂先向冷藏室供液，然后再到冷冻室；当冷藏室达到设定温度时，主控板停止电磁阀的供电，制冷剂只流向冷冻室；之后，主动板视冷藏室温度情况决定是否给电磁阀供电。下列关于该温度控住系统的分析中正确的是（ ）
感温头是输入装置
执行器是冷凝器和过滤器
环境温度过高属于干扰因素
控制量是给电磁阀的供电信号
C
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微专题——控制系统
11.【2021.04湖丽衢高三二模】如图所示为某番茄采摘智能机器人系统。其控制部分可分为番茄采摘控制子系统和行进驱动子系统。番茄采摘控制子系统工作过程是：工控机根据摄像机获得的数据，判定番茄是否成熟并确定其位置，然后控制机械臂和末端采摘装置，实现对成熟番茄的采摘。
下列关于番茄采摘控制子系统的分析中正确的是（ ）
A．摄像机获得的数据是输入量
B．工控显示器是被控对象
C．车轮是执行器
D．机械臂伸出的距离是输出量
第29题图
A
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微专题——控制系统
12.【2021.05精诚联盟】某校科技兴趣小组设计了车辆门禁控制系统，其控制部分可分为照明子系统、牌照摄像子系统和道闸杆升降控制子系统。其中，照明子系统工作过程：PLC根据检测到的车辆信号，发出指令是电子开关闭合，照明灯点亮，光线照射在车辆牌照上。道闸杆升降控制子系统中，PLC对检测到的车辆牌照信号进行分析处理，若与数据库中的牌照信号一致，则驱动电机转动，使道闸杆升起，车辆放行。
下列关于照明子系统的分析中不正确的是（ ）
输入量是车辆信号
被控对象是灯
控制器是PLC
控制量是灯的亮灭
D
微专题(九) 控制系统
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开环控制特点
由输入来控制输出的单向控制称为开环控制。
特点：无反馈，单向控制，输出量不对系统的控制产生影响，输入与输出量往往是不同性质的量。
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微专题——控制系统
闭环控制特点
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统，称为闭环控制。
特点：1.有反馈，2.会调整，3.结果稳定，被控量会控制在一定的值。
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如何判断开闭环控制
有无反馈是区分开闭环的的明显标志，闭环控制比开环多了一个由检测装置组成的环节。
无反馈的控制就是开环控制。
判断属于闭环的两条件：控制系统存在检测装置（传感器），同时检测装置检测的是被控量。
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微专题——控制系统
1.看输入量和输出量
开环控制的输入量与输出量是一一对应的，输入量与输出量往往是不同性质的物理量。
闭环控制则是一个输入量对应多个输出量。输入量与输出量往往是同一种性质的物理量。
如电风扇风速控制，就是开环控制
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2.看系统输出量能否维持在某个状态上。
一旦输出量发生了变化，能及时进行调整，把输出量维持在原来的状态上，便是闭环控制。
如电冰箱温度控制经过分析判断是闭环控制。
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1.弄清控制过程，根据开或闭环特点进行判断，
2.灵活运用几种方法，快速准确进行判断。
小结：判断开闭环的步骤
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1、【2021.05杭州二中】如图所示是注塑成型机构原理图。原料被加热融化并保持恒定温度流入注塑腔，加气缸将气体充入注塑腔与熔融原料混合后，由液压杆推入模具。当模具内空腔被填满后，液压杆会保持一定时间的恒定推力，防止原料回流造成成型缺陷，当磨具内模型凝固后，打开模具，顶杆将模型顶出，并准备制作下一个模型，请根据结构原理示意图以及描述，从控制的角度分析，下列说法正确的是（ ）
A.液压杆压力保持控制系统的执行器是注塑腔
B.液压杆将混合原料推入模具，如在模具内检测到异物时立即停止工作，该控制属于闭环控制
C.输入原料的实际温度可能是温度控制的干扰因素
D.温度控制系统的被控对象为加热器
C
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2.【2021.05北斗星高三联考】如图所示是反应釜化学反应控制系统示意图，图a为反应釜配料定量控制系统，通过流量计提供流量信号给控制柜，在控制柜表面板上设定需要定量值，达到设定量之后，自动关闭电磁阀、水泵等，可同时控制电磁阀、水泵，也可单独控制。图b为反应釜温度控制系统，可将反应物按照一定的比例进行混合后投入反应釜内，注入一定比例的冷热剂，控制反应釜的温度维持在一定范围，同时通过搅拌器的搅拌使物料均匀并提高导热速度从而提高反应效率。
对于该反应釜配料定量控制系统，下列分析中正确的是（ ）
输入量是流量计检测到的值是否达到设定值
交流电压的电压波动属于系统的干扰因素
控制量是搅拌电机的转速
被控对象是储料罐
B
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微专题——控制系统
3.【2021.05义乌市高三二模】如图所示是板带材轧制过程中的厚度控制系统。通过测厚仪对板带材实际轧出厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较后的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序，改变轧辊的位置、张力或轧制速度，把板带材厚度控制在允许偏差范围之内。下列关于板带材轧制厚度控制系统的分析中正确的是（ ）
A.输入量是板带材
B.输出量是轧辊的位置、张力或轧制速度
C.当板带材厚度出现偏差时，测厚仪与轧辊之间的距离L越大，控制系统调整越及时
D.使用一段时间后，轧辊略微磨损，不会影响控制系统的精度
D
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微专题——控制系统
4.【2021.05绍兴诸暨高三模拟】如图所示是铁道控制系统目前采用的运行方式和新采用的基于数字无线通讯的ATACS列车运行控制系统，相较于目前采用的系统，新系统对列车的间隔调整、轨道岔口的控制都做了很大改变，可以把各列车掌握的位置信息汇集到一起，方便调度，减少信号灯等地面设施。通过轨道中每隔一定距离设有的已输入位置信息的小型装置“地上子”，列车在通过装有地上子的位置时，控制装置可根据列车在该基点的速度等计算出列车行驶到了哪个地点，从而可把误差控制在0. 5%以内，并通过无线设备向设在站内的行驶点发送信息，行驶点会实时向列车传达前一列车的位置信息，列车可根据该位置信息
和自身的加减速功能，保持适当距离行驶。
下列关于列车的间隔运行控制子系统的分析中正确的是（ ）
A.输入量是地上子检测到的列车信息
B.光线的亮暗是该控制系统的干扰因素
C.被控量是列车间的距离
D.执行器是无线设备
C
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微专题——控制系统
5.【2021.05五校联盟考】婴儿监控器摄像头拍摄到遮脸、踢被、趴睡、口鼻遮挡、卡床灯多种睡眠危险行为，通过芯片图像算法识别，能主动向显示器和关联手机发送报警信息，预防意外发生，下列说法不合理的是（ ）
A.支持双向语音通话，控制方式为闭环控制
B.该控制的检测装置为摄像头
C.输入量是危险行为信号
D.小孩踢被频繁行为，不属于干扰因素
A
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微专题——控制系统
6.【2021.03温州市高三检测】如图所示是气雾栽培控制系统，各传感器采集营养液的温度、盐分值、PH及液位信息并传送到主控中心，主控中心按照控制策略通过运算、判别后输出控制信号，通过继电器驱动自吸泵、电热丝、紫外线消毒灯灯设备，对营养液因子及雾化喷头进行控制，当营养液各项指标数达标时，自吸泵工作，当任何一项不达标时，自吸泵停止工作。关于喷头喷雾控制系统的分析，下列说分合理的是（ ）
A.被控对象是自吸泵
B.控制量是主控中心输出的控制信号
C.图示中的各传感器起反馈作用
D.营养液PH超标不属于干扰因素
D
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7.【2021.04暨阳高三联考】如图所示是全自动泊车系统，不用人工干预，实现自动无碰撞地完成侧方向泊车或垂直方向泊车功能。该系统的工作过程是：遍布车辆周围的传感器实时监测采集汽车位姿、目标位置和泊车环境信息，电子控制单元（简称ECU）根据传感器信息规划计算出最佳泊车路径和策略，车辆策略控制子系统根据控制指令，调整转向伺服、油门伺服和刹车伺服，控制汽车按预定目标泊车入位。下列关于全自动泊车控制系统的分析中不正确的是（ ）
A.该系统为开环控制系统
B. 输入量是泊车位置
C.被控对象是汽车
D. 雨雾天气属于该控制系统的干扰因素
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微专题——控制系统
8.【2021.05温州二模】如图a所示为中心收卷式卷带机结构示意图，图b为卷带恒张力控制系统示意图，张力传感器测出输送带内部张力，压力传感器用来间接测量收卷半径，数据经PLC控制器处理后，控制变频器对三相异步电机进行调速，显示器显示设定张力与实际张力，并且可通过按键调节设定张力值以适应不同型号的输送带收卷。
关于卷带恒张力控制系统的说法中，以下不合理的是（ ）
按键是系统的输入装置
该控制系统的控制量是三相异步电机的转动量
被控对象是显示器
张力传感器检测实际张力值返回与设定值进行比较的过程属于反馈
C
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9.【2021.04嘉兴市高三】如图所示为某造纸厂纸张卷绕系统示意图，在卷绕过程中，要求纸张卷绕后的侧面整齐一致。卷绕系统由卷筒驱动子系统和纠偏控制子系统组成。驱动系统由伺服电机和传动装置等组成;纠偏控制子系统的工作过程为:光电传感器检测纸张的边缘位置信息，并将信息输入PLC控制单元与设定值比较，经分析处理后输出误差信号，控制油泵输出高压油进入油缸，推动活塞带动支架移动，从而将纸张整齐卷绕在卷辊上。
下列关于纠偏控制子系统的分析中不正确的是（ ）
A.油缸为被控对象
B.纠偏控制子系统为闭环控制
C.活塞的移动量是系统的控制量
D.机械传动装置的振动是干扰因素
A
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微专题——控制系统
10.【2021.03宁波十校】如图所示是冰箱温度控制系统示意图，刚开机时，电磁阀加电工作，制冷剂先向冷藏室供液，然后再到冷冻室；当冷藏室达到设定温度时，主控板停止电磁阀的供电，制冷剂只流向冷冻室；之后，主动板视冷藏室温度情况决定是否给电磁阀供电。下列关于该温度控住系统的分析中正确的是（ ）
感温头是输入装置
执行器是冷凝器和过滤器
环境温度过高属于干扰因素
控制量是给电磁阀的供电信号
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11.【2021.04湖丽衢高三二模】如图所示为某番茄采摘智能机器人系统。其控制部分可分为番茄采摘控制子系统和行进驱动子系统。番茄采摘控制子系统工作过程是：工控机根据摄像机获得的数据，判定番茄是否成熟并确定其位置，然后控制机械臂和末端采摘装置，实现对成熟番茄的采摘。
下列关于番茄采摘控制子系统的分析中正确的是（ ）
A．摄像机获得的数据是输入量
B．工控显示器是被控对象
C．车轮是执行器
D．机械臂伸出的距离是输出量
第29题图
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微专题——控制系统
12.【2021.05精诚联盟】某校科技兴趣小组设计了车辆门禁控制系统，其控制部分可分为照明子系统、牌照摄像子系统和道闸杆升降控制子系统。其中，照明子系统工作过程：PLC根据检测到的车辆信号，发出指令是电子开关闭合，照明灯点亮，光线照射在车辆牌照上。道闸杆升降控制子系统中，PLC对检测到的车辆牌照信号进行分析处理，若与数据库中的牌照信号一致，则驱动电机转动，使道闸杆升起，车辆放行。
下列关于照明子系统的分析中不正确的是（ ）
输入量是车辆信号
被控对象是灯
控制器是PLC
控制量是灯的亮灭
D
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