(共85张PPT)
考点一 控制的方式与应用
考点集训
1.(2022强基联盟5月联考,14节选)小明家写字台上方的吊灯高度不能调节,想设计一款图1所示的可以升降的吊灯,在阅读书报时可以按动开关使吊灯下降,不用时上升,升降范围为0.8~1.2米。现还需要一个连接装置,把吊灯安装到天花板上,并在内部安装电机。小明设计的连接装置如图2所示,并准备用2毫米厚的钢板加工制作该装置。
根据图片及描述完成以下问题:
(2)按动开关,吊灯上升,升高到设定高度时需要自行
停止,于是小明设计了止动开关,实现上述目标,这个
控制属于 。
A.人工,开环控制 B.自动,闭环控制
C.自动,开环控制 D.自动,机械控制
答案 (2)C
2.(2022诸暨联考,14节选)如图所示的阀门定位器,是启动调节阀的核心部
件,起阀门定位作用。其工作原理:当进入波纹管的信号压力增加时,杠杆
2绕支点转动,使杠杆末端挡板靠近喷嘴,使喷嘴节流、背压,这样使得工
作气源经气动放大器后进入执行机构薄膜压力增加,推动连杆并带动平
板一起向下移动,也使得摆杆向下压,偏心凸轮随之逆时针转动,推动滚轮
使杠杆1向左运动,将反馈弹簧拉伸,当弹簧对杠杆2的拉力和信号压力作
用在波纹管上的力达到平衡时,执行机构达到平衡,此时一定的信号压力
就对应一定的阀门位置。
请根据描述和示意图,完成以下问题:
(1)该系统的控制方式和控制手段分别是 、 (在“A.闭
环控制;B.开环控制;C.自动控制;D.人工控制中选择合适的选项,将序号填
写在“ ”处)。
答案 (1)A C
3.(2022精诚联盟联考,14节选)如图a所示是小明设计的龙猫形手机支架,
在分享技术图样过程中,小明觉得该手机支架功能单一,为提高趣味性,小
明打算增加一些机械传动构件和电路部分(如图b所示),当看手机视频时
间过长时,龙猫能挥手示意休息时间。
请根据示意图和描述,完成以下任务:
(3)关于电路设计部分,当设定时间到达,龙猫挥动手臂示意休息,该控制方
式是 (在“A.人工控制;B.自动控制;C.开环控制;D.闭环控制”中
选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。
答案 (3)C
考点二 开环控制系统的工作过程
1.(2022临海新昌两地联考,9)如图所示是寻鱼器的原理图。将寻鱼器放
入水中,触水自动开机,离水自动关机。入水后,声呐发射装置发出声波,
回传的声波由声呐接收装置接收后传输给独立CPU,排除非生物信息后
通过蓝牙将定位、定层等相关信息传输至显示屏。从控制的角度分析,
下列关于显示子系统的说法中正确的是 ( )
A.该系统属于闭环控制系统
B.被控对象是定位、定层等信息
C.CPU发出的指令属于控制量
D.周边电磁波导致蓝牙信号异常是
干扰因素
答案 D
2.(2022金丽衢十二校二联,9)如图所示为咽拭子采样机器人。研发团队
围绕采样过程的每个环节,设计了相应的消毒装置、咽拭子安放装置、
末端执行器、采集装置等。用户扫描二维码,机器人就会放下一次性咬
口器。咬住咬口器,按下启动按键,机器人会自行将棉签捅入喉咙并刮
擦。视觉识别系统从侧面识别棉签后端标志,判断并通过显示面板和广
播告知是否为有效采集。采集好后,收样、封装、保存、消杀,这套“自
助式”核酸采样仅用时42秒就完成了。自主采样机一次采集可获取四
个有效部位样本,以确保采集到上皮细胞。下列关于采集告知子系统的
分析中,不恰当的是 ( )
A.该系统属于开环控制系统
B.被控对象是采样者
C.视觉识别系统识别的棉签后端标志是输入量
D.显示面板和广播告知是否为有效采集是输出量
答案 B
3.(2022浙南名校联考,9)自动灭火控制子系统的工作原理是在发生火灾
时传感器将信号送至消防联动控制器,控制器控制供水泵启动进行灭
火。下列关于自动灭火控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.传感器检测的是输出量
B.控制器是供水泵
C.该系统属于开环控制系统
D.控制量是灭火
答案 C
考点三 闭环控制系统的工作过程
1.(2022绍兴柯桥二模,9)手机在拍摄视频时,稳定非
常重要。很多摄影师在拍摄的时候,会使用手机稳
定器。稳定器主要由稳定控制器、陀螺仪模块和
三个伺服电机构成,这三个电机各保持一个轴向的
稳定,分别是航向(左右)方向、横滚方向、俯仰方
向。工作原理是:在稳定器系统里提前设定平衡初
始值,通过陀螺仪模块检测稳定器三个维度的姿态变化,当姿态发生变化时,稳定控制器输出补偿偏差信号,控制伺服电机的方向、转速,从而纠正画面的倾斜,实现稳定拍摄。下列关于稳定器控制系统的分析中正确的是 ( )
A.控制方式是开环控制
B.输入量为稳定器当前姿态
C.航向轴工作异常不属于干扰因素
D.控制量是伺服电机的方向与转速
答案 D
2.(2022台州二模,9)如图所示是蒸汽机转速控制系统示意图。该系统由
蒸汽机、重球锥摆、皮带传动轮、蒸汽阀、连杆机构组成。蒸汽机运
行后,两颗重球锥摆绕中心杆做离心旋转,当蒸汽机负载增大时,皮带传动
轮转速下降,两颗重球锥摆的摆角减小,带动连杆机构调节蒸汽阀的开启
程度,提高蒸汽机的转速,从而将蒸汽机的转速控制在一定范围内。下列
关于蒸汽机转速控制系统的分析中,正确的是 ( )
A.该系统属于开环控制系统
B.被控对象是蒸汽阀
C.重球锥摆的摆角是控制量
D.蒸汽机负载变化属于干扰因素
答案 D
3.(2022宁波二模,9)如图所示为奶粉生产中的湿法工艺,其主要流程有:按
比例将鲜牛乳与液态营养素进行混合,将混合后的乳液输送到高位槽,经
过滤后至干燥器顶部进行雾化干燥,经过高温空气蒸发干燥后的乳液到
达底部就成了奶粉。整个生产过程都是在无菌车间里由单片机控制完
成,单片机根据单位时间奶粉的产量、湿度、温度等参数,调节阀1、阀
2、阀3等,使得单位时间里产出的奶粉产量、质量稳定可靠。关于奶粉
温度控制系统,下列分析中正确的是 ( )
A.执行器是干燥器
B.输出量是奶粉
C.通过反馈克服了干扰
D.在无菌车间里运行,不存在干扰因素
答案 C
4.(2022绍兴二模,9)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。
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
答案 C
5.(2021绍兴4月适应考,9)如图所示是冰箱温度控制示意图。通过温度调
节旋钮设定温度,当电冰箱压缩机停止工作后,蒸发器表面温度逐渐上升,
感温包和膜盒内的感温剂气体的温度也随着上升,压强增大,使传动膜片
向外伸胀,通过连杆使触点闭合,电路接通,压缩机开始制冷,使电冰箱内
的温度下降。下列关于冰箱温度控制系统的分析中正确的是 ( )
A.执行器是压缩机
B.被控对象是蒸发器
C.检测装置是弹簧
D.调节旋钮的转动角度是干扰因素
答案 A
1.(2022浙江7月学考,10,3分)在校园农业劳动实践中,同学们为植物栽培
设计了一个营养液循环控制系统(如图a所示为系统框图模型,如图b所示
为控制系统示意图),该系统包括微控制器、环境感知部分、调节部分
等。温度传感器、液位传感器、pH值传感器和流速计均安装在栽培槽
中。根据微控制器指令,加热器与制冷器、蠕动泵、水泵联合调节栽培
槽中营养液的温度、pH值、液位和流速。下列关于该营养液循环控制
系统的说法中合理的是 ( )
A组 2019—2023年真题 基础题组
5年高考
A.流速控制子系统的执行器可以使用流速计
B.栽培槽中营养液的pH值控制子系统可以采用闭环控制方式
C.为提高温度控制效率,配液箱越大越好
D.为提高pH值控制精度,pH值传感器应安装在酸碱液箱中
答案 B
2.(2022浙江1月学考,10,3分)如图所示是自动扶梯上行控制系统示意图。
红外传感器检测到乘客进入扶梯时,控制器控制电动机拖动扶梯快速运
行,乘客离开后,扶梯慢速运行。关于该控制系统,下列说法正确的是
( )
A.红外传感器起反馈作用
B.被控对象是电动机
C.执行器是扶梯
D.控制方式属于开环控制
答案 D
3.(2021浙江7月学考,10,2分)如图是某
小区电梯监管系统示意图。该系统通
过电梯轿厢内电瓶车检测智能摄像机,
能准确区分电瓶车与其他车辆,当检测
到电瓶车进电梯后,发出声光报警,并将
信息关联至楼控系统,使得电梯门无法
关闭。管理员看到可视化报警弹窗后,
通过客户端远程喊话教育,并手动解除
报警,恢复电梯运行,系统安全可靠。楼控系统的被控对象是 ( )
A.电梯中的人 B.电瓶车 C.摄像机 D.电梯
答案 D
4.(2020浙江7月学考,10,2分)某游泳池水位控制系统的控制过程为:水位
传感器检测游泳池的实际水位,并将信号返回到输入端与设定水位进行
比较,当实际水位低于设定水位时,控制器发出指令打开进水阀门;当实际
水位达到设定水位时,控制器发出指令关闭进水阀门。下列说法中不正
确的是 ( )
A.该控制方式是闭环控制
B.设定水位发生变化是干扰因素
C.被控对象是游泳池
D.执行器是进水阀门
答案 B
5.(2019浙江6月学考,10,2分)为方便人们出入,一些医院、宾馆等场所都
安装了自动门。当人走近门时,红外装置检测到人体热辐射发出的红外
信息,控制电路接收信号并发出指令,启动电动机将门打开,反之门关闭。
下列关于该自动门控制系统的分析中说法正确的是 ( )
A.红外装置起反馈作用
B.电机的转动是被控量
C.被控对象是医院、宾馆等场所
D.门的开启或关闭是输出量
答案 D
6.(2019浙江1月学考,8,2分)根据消防要求,仓库、图书馆等场所需要安装
火灾自动报警控制系统。如有火灾发生,烟雾探测器检测到室内的烟雾
信号,经控制电路分析处理后,驱动扬声器发出报警声。下列对该控制系
统的分析中不正确的是 ( )
A.被控对象是扬声器
B.输出量是报警声
C.控制量是烟雾的浓度
D.控制的方式是开环控制
答案 C
7.(2019浙江6月学考,9,2分)某供水系统,当管网水压发生变化时,变化的信
息通过微机处理,使变频器的输出频率发生变化,进而改变水泵电机的转
速,使管网水压自动接近需要的水压。下列关于该供水控制系统的说法
中不正确的是 ( )
A.变频器出现故障,会引起水泵电机工作不正常,体现了系统的相关性
B.管网水压自动稳定在需要的水压值,体现了系统的目的性
C.该系统没有检测装置,控制方式是开环控制
D.用户用水量变化是该控制系统的干扰因素
答案 C
8.(2019浙江1月学考,10,2分)如图所示是某即热式饮水机设计方案。自来
水经过滤装置后进入储水箱,再送到煮水箱。当水位达到高水位时,进水
电磁阀断电关闭,水位降到低水位时,电磁阀通电进水。在出水龙头取水
时,电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100 ℃,期间产生的水蒸气通过
排气管排出。小明构思了下列几种电加热器控制方案,较合理的是
( )
A.在出水龙头处安装传感器,有水流动时开始加热,无水流动时停止加热
B.在排气管上安装传感器,有水蒸气流动时停止加热,无水蒸气流动时开
始加热
C.与水位开关联动,高水位时开始加热,低水位时停止加热
D.与进水电磁阀联动,电磁阀通电时开始加热,电磁阀断电时停止加热
答案 A
9.(2022浙江7月学考,11节选,2分)如图所示是小明设计的新型路灯系统,
该系统包括交通拥堵预警、雾霾监测、太阳能发电等子系统。当检测
到路面车流量高于设定值时,交通拥堵预警子系统中的彩色LED灯闪
烁。
请完成下列问题:
(2)交通拥堵预警子系统的输出量是 (单选,填字母);
A.彩色LED灯闪烁或不闪烁
B.路面车流量
C.摄像头
(3)太阳能发电子系统具有发电、储电、供电等功能。测试时发现太阳
能发电子系统可提供的电能较少,下列改进措施中不合理的是 (单
选,填字母)。
A.增加太阳能电池板面积
B.增加雾霾检测仪数量
C.增加太阳能蓄电池的容量
答案 (2)A (3)B
1.(2023浙江1月选考,9,2分)如图所示的装配系统,包含工件输送子系统和
机械手装配子系统,其工作过程:工件A整齐排列在传送带Ⅰ上,当位置检
测传感器检测到工件A时,传送带Ⅰ暂停;工件B放置在传送带Ⅱ上,当工
件B进入相机的拍摄范围时,传送带Ⅱ暂停;相机拍摄工件B的图像并传送
到工控机,工控机根据工件B相对于基准位置的偏差确定工件B的坐标,控
制机械手抓取工件A并装配到工件B上。下列关于机械手装配子系统控
制的分析中合理的是 ( )
B组 2019—2023年真题 发展题组
A.装配速度是该装配子系统的被控量
B.基准位置的调整是工件装配的干扰因素
C.相机拍摄的工件B的图像信息是输入量
D.把工件A装配到工件B的过程采用了闭环控制方式
答案 C
2.(2022浙江6月选考,9,2分)如图所示是纸箱输送系统的示意图。电机驱
动输送带将纸箱送到输送辊道,纸箱自由下滑至装载平台。光电传感器
检测光线是否被遮挡,当光线被遮挡时间超过设定值时,表明纸箱在输送
辊道上拥堵,控制器控制电机停止转动;当光电传感器重新检测到光线时,
控制器控制电机重新启动。下列关于输送带控制子系统的分析中,不正
确的是 ( )
A.输入量是光电传感器检测到的信号
B.执行器是电机
C.控制量是纸箱在输送辊道上的运动状态
D.控制方式属于开环控制
答案 C
3.(2022浙江1月选考,9,2分)如图所示是物料连续进料切断系统示意图,包
括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控制器、电机、切断
装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时,物料连续进料,当
进料长度达到要求时,控制器控制电机驱动切断装置跟随物料一起运动,
切刀向上切割物料。控制器将跟随传感器测得的跟随速度与进料传感
器测得的进料速度进行比较,根据偏差不断调节切断装置的移动速度,保
证切断装置与物料同步运动。切断后,切刀向下离开物料,控制器控制电
机反转,切断装置返回。下列关于跟随切断控制子系统的分析中,不恰当
的是 ( )
A.进料传感器测得的进料速度为被控量
B.跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C.被控对象是切断装置
D.切屑进入切断装置使丝杠运转不畅,切屑属于干扰因素
答案 A
4.(2021浙江6月选考,9,2分)如图a所示是某自动对位控制系统的示意图。
其工作过程:摄像机连续获取被测物体的实时位置信息(如图b所示),工控
机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较,计算出被测物体的偏
移值,控制平台驱动器驱动平台移动和转动,使被测物体运动到设定位置
(如图c所示)。下列关于该自动对位控制系统分析中正确的是 ( )
图a
图b 图c
A.控制量是被测物体的偏移值
B.该系统属于闭环控制系统
C.摄像机用来获取输入量
D.被控量是设定位置
答案 B
5.(2021浙江1月选考,9,2分)如图所示经改进的某储油罐清洗系统,其控制
部分可分为喷水控制子系统和抽水控制子系统。喷水控制子系统工作
过程:PLC根据检测装置检测到的污水中的含污量,控制增压泵产生高压
水,通过喷头冲洗油罐。抽水控制子系统中,PLC控制真空泵将油罐中的
污水抽到污水箱。下列关于喷水控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.输入量是含污量
B.控制器是增压泵
C.被控对象是清水箱
D.控制量是PLC的输出信号
答案 A
6.(2020浙江7月选考,9,2分)如图所示是汽车蓄电池电量控制系统示意
图。汽车电气负载消耗蓄电池的电能,当蓄电池电量下降到设定值下限
时,发电机在动力控制模块的控制下给蓄电池充电,电量检测装置检测到
蓄电池电量达到设定值上限时,发电机停止给蓄电池充电。下列关于该
控制系统的分析中正确的是 ( )
A.被控对象是汽车
B.汽车电气负载变化属于干扰因素
C.执行器是动力控制模块
D.控制量是蓄电池的电量
答案 B
7.(2020浙江1月选考,9,2分)如图所示是浇铸机结晶器钢水液位控制系统
示意图。浇铸时,中间包连续向结晶器浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结
晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接
影响钢坯的质量和产量。钢水液位波动引起电涡流传感器与液面之间
的间隙产生变化,从而引起电涡流信号变化,液位仪根据信号的大小计算
出实际液位,送给PLC与液位设定值比较,PLC根据比较差值通过驱动器
控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改变中间包浇注口的大小,调节流
入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在一定范围内。该控制系统中
对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是( )
A.液位设定值
B.液位仪的性能
C.电动缸的运动精度
D.电涡流传感器的灵敏度
答案 A
8.(2019浙江4月选考,10,2分)如图所示是石材切割机工作原理图。通过人
机界面将石材的切割参数输入控制器,控制器通过继电器控制各个电机
工作,工作台将石材移至设定位置,横梁下降,刀盘旋转并沿着横梁进给,
完成切割。电机上的旋转编码器将电机的旋转量转换为计数脉冲信号,
送入控制器中进行运算,控制器获得各个方向的间接位移量,并与设定值
比较,当达到设定值时控制器控制相应的电机停止转动。该切割机的电
机驱动控制系统中的被控对象是 ( )
A.电机 B.刀盘 C.横梁 D.石材
答案 A
9.(2021浙江6月选考,14节选,1分)如图所示是一种钢板剪切机的控制示意
图,剪切机构安装在切台上。其工作过程:上下送料轮推动钢板向前移动,
测量轮采集送料速度和长度信息,控制器根据接收到的信号控制剪切机
构切断钢板,得到所需长度的板料。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(3)不属于剪切长度控制系统干扰因素的是 (在“A.所需板料长
度的改变;B.测量轮工作表面磨损造成的直径减小;C.控制器输出信号异
常”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。
答案 (3)A
10.(2021浙江1月选考,14节选,2分)如图所示为钢制滚柱自动分选控制系
统,其工作过程:PLC控制气缸使推杆运动,推动滚柱至测量位置,传感器测
量头下移压住滚柱进行直径测量;PLC根据测定的直径值控制相应容器
的电磁翻板开启,并使限位挡板下移,推杆推动滚柱落入容器中。请根据
示意图和描述,完成以下任务:
(1)该系统的控制方式属于 (在“A.开环控制;B.闭环控制”中选择
合适的选项,将序号填入“ ”处);
(3)下列不属于该控制系统干扰因素的是 (在“A.滚柱直径的变化;
B.测量头的磨损;C.PLC输出信号异常”中选择合适的选项,将序号填入
“ ”处)。
答案 (1)A (3)A
限时:15分钟/满分:34分
选择题(每小题2分,共34分)
1.(2023届山水联盟期初,9)如图所示为
内燃机的阀门行程控制系统,通过转动
调节柄调整可调节支点C的位置,可以
改变内燃机阀门的行程,其中Q点位于
弧AB的圆心处,安装于底座上。内燃
机部分省略未画。下列关于内燃机的
阀门行程控制系统的分析中不正确的是 ( )
3年模拟
A.凸轮的转动是输入量
B.阀门是被控对象
C.A点的行程是控制量
D.控制方式属于开环控制
答案 A
2.(2022五校联盟联考,9)如图所示是一款智能淋浴头,内置LED灯、水量
感应器以及水流发电装置,水流发电装置可给智能淋浴头的控制系统供
电。其中的用水量提示控制系统工作原理是:当水量感应器测得用水量
达到10升时,灯显示蓝色,用水量达到30升为红色,超过30升灯会一直闪
烁。以下关于水量提示控制系统的说法中正确的是( )
A.水量感应器是反馈装置
B.被控对象是水龙头
C.输出量是灯的状态
D.执行器是水流发电装置
答案 C
3.(2022温州三模,9)如图所示为水箱水位控制系统示意图,当水位低于下
限时,水位探头将信号传递给控制室,控制室通过继电器启动电动机,同时
水泵转动,通过塑料管给水箱注水,直到水位达到水位上限,停止注水。若
以电动机为被控对象,下列关于电动机自动控制系统的说法不正确的是
( )
A.水位探头测得的水位信息为输入量
B.电动机自动控制系统的控制方式属于开环控制
C.继电器为执行器
D.水池的水位属于干扰因素
答案 D
4.(2022上虞二模,9)如图所示为某机械设备上的工作台位置控制系统,该
控制系统由液压缸、电液伺服阀、放大器、电位器等部件构成。该系
统的工作过程:放大器将信号放大驱动电液伺服阀打开。同时液压缸内
产生压力差控制工作台移动。工作台的移动带动反馈电位器的信号变
化,反馈信号返回放大器。当工作台到达指定位置,放大器控制电液伺服
阀关闭。下列关于液压缸控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.输入量是设定的工作台位置
B.控制量是放大器输出的信号
C.输出量是工作台实际位置
D.被控对象是液压缸
答案 D
5.(2022强基联盟联考,9)如图所示是一款智能快递柜,柜体与控制系统一
起构成智能快递终端系统。快递员通过特定的身份识别卡进入配送模
式,通过快递柜上的扫码枪扫描邮件上的条形码,获取邮件的相关信息,控
制系统自动打开空闲柜子,快递员将邮件放入后关闭柜门,系统将包含有
快递的信息发送至收件人手机,完成配送任务。收件人收到信息后,到相
应的快递柜处取件,输入事先收到的验证密码,由系统识别后自动打开对
应的柜门,完成取件任务。下列关于智能快递柜控制系统的分析不正确
的是 ( )
A.快递柜门自动打开系统的被控对象是柜门
B.扫码枪扫描到的信息是配送子系统的输入量
C.配送控制系统和取件控制系统都是开环控制
D.收件人输入的错误验证密码是系统的干扰因素
答案 D
6.(2021十校联盟联考,9)自动驾驶控制技术包括车道保持辅助系统
(LKA)、自适应巡航控制系统(ACC)、自动泊车系统(AP)、自动制动系
统(AEB)和卫星导航系统等。车道保持辅助系统(LKA):使汽车遵循道路
标志和声音警告并在车辆开始偏移车道时调整方向,保证汽车沿着目标
车道线行驶。自适应巡航控制系统(ACC):使汽车和前面的车辆始终保
持一个安全的距离,确保无人驾驶汽车的安全性。自动泊车系统(AP):使
无人驾驶汽车能够顺利地实现在停车位的倒入和离开。自动制动系统
(AEB):使汽车在遇到紧急情况时能够充分有效制动,同时使无人驾驶汽
车处于人类的监视和控制范围之内。下面关于该自动驾驶系统说法错
误的是 ( )
A.自动泊车系统(AP)、自适应巡航控制系统(ACC)都属于自动控制
B.自动制动系统(AEB)在检测到与前车车距小于设定值时,紧急制动,该
系统为闭环控制
C.汽车开启自适应巡航模式,在行驶过程中马路中间突然窜出一条小狗
导致行驶速度发生变化,属于该系统的干扰因素
D.车道保持辅助系统(LKA)的被控对象是汽车
答案 B
7.(2021五校联盟联考,9)感应水龙头的原理是通过红外感应开关接通电
磁阀控制感应水龙头自动开关。当人的手进入感应范围时,传感器探测
到人手信号,开关自动接通电磁阀,水龙头出水;在感应区域内无动作,开
关延时(时间可调,5~120 s)自动关闭电磁阀。以电磁阀为被控对象,下列
关于该控制系统的说法中,正确的是 ( )
A.检测装置参与反馈
B.需要检测人体信号,所以控制手段属于人工控制
C.控制量是电磁阀的开启和闭合
D.开关的异常属于干扰因素
答案 D
8.(2021浙江A9协作体联考,9)如图所示为冲压控制系统,其工作过程是:在
控制屏输入需要冲压的距离,PLC控制电动机运动到相应位置,伺服装置
把原料送到冲压杆下面,电动机带动冲压杆进行冲压。下列关于冲压控
制系统分析正确的是 ( )
A.冲压控制系统是闭环控制系统
B.被控对象是电动机
C.控制量是PLC的输出信号
D.电源电压不稳定是该控制系统的干扰因素
答案 D
9.(2021名校协作体联考,9)汽车防撞预警系统基于智能分析处理,帮助司
机与前方车辆保持安全距离。当与前车达到危险距离后,系统以声音警
报提醒司机有可能发生追尾碰撞,可有效提高行车安全性,减少交通事故
的发生,降低经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中,正确的是 (
)
A.该系统属于闭环控制系统
B.输入量是驾驶者的刹车动作
C.被控对象是前方障碍物
D.雨雾天气是该控制系统的干扰因素
答案 D
10.(2021七彩阳光联盟联考,9)汽车超载自动检测系统的工作原理是:在公
路收费站前方每一条车道上安装称重传感器,用于监测每辆通过的汽车
重量,同时高清摄像头将车辆的车型、牌照等数据信息都传入监察电脑,
电脑辨认出各种车型,并查明该车型的规定载重量,经过与实测数据比对,
以判断该车是否超载。对于超载的车辆,系统将发出警报,
通知执法人员进行相应处理。下列关于汽车超载自动检测控制系统的
分析中不正确的是 ( )
A.输入量是汽车的重量及信息
B.被控对象是汽车
C.控制器是监察电脑
D.该控制系统不存在反馈
答案 B
11.(2023届浙江A9协作体期初,9)如图所示是一种离心式蒸汽机调速控制
系统示意图。蒸汽机通过圆锥齿轮带动竖轴转动,当转速过快超过某一
限定值时,重球带动套筒升高,调节杠杆将蒸汽阀门关小,从而使蒸汽机的
转速降低。反之,若蒸汽机的转速过慢,重球位置下降,调节杠杆便将阀门
开大,使蒸汽机转速加快。其中重球、套筒、弹簧、调节杠杆等组成离
心调速子系统。下列关于蒸汽机调速控制系统的分析中,正确的是 (
)
A.控制量是进气阀的开合程度
B.被控量是蒸汽机设定转速
C.控制方式属于智能控制
D.重球质量对蒸汽机转速控制没
有影响
答案 A
12.(2023届七彩阳光联盟期初,9)如图所示是某智能鱼缸控制系统原理示
意图和实物图。利用Cortex-M3单片机提供的DS18B20温度传感器来控
制鱼缸内的水温,当温度到达设定上限时停止加热。若温度超过上限,开
启报警系统。系统中的杀菌灯可依据鱼的种类设定杀菌灯的开启、关
闭时间;系统还设计了鱼缸水位监测的功能,当超过警戒水位鱼缸都会自
动报警。系统的供氧时间也会依据观赏者的作息进行定时控制,在不需
要观赏的时间供氧,其余时间停止供氧。下列对温度监控系统的分析中,
不恰当的是 ( )
A.该系统具有温度控制和温度超限报警的功能
B.温度监控系统中,控制器是Cortex-M3单片机
C.鱼缸内的实际水温是该系统的一种输出量
D.单片机发出的异常指令一定属于温度监控系统的干扰因素
答案 D
13.(2023届名校协作体期初,9)如图所示是颗粒类粮食定量自动打包系统
示意图,包括粮食输送子系统、计量控制子系统、打包子系统。其工作
过程是:当落料仓中的粮食达到设定的打包重量时,控制器打开落料仓底
部仓门,粮食落入包装袋内,封口机进行封口打包。控制器根据计量传感
器测得的落入落料仓中的粮食重量与输送带速度之间的对应关系,来调
节输送带的速度,使落料仓里的粮食重量与设定的打包重量一致。下列
关于计量控制子系统的分析中不恰当的是 ( )
A.计量控制子系统的控制方式属于闭环控制
B.被控对象是底部仓门
C.落料仓内粮食重量为被控量
D.输送带磨损老化属于系统的干扰因素
答案 B
14.(2023届百校联盟期初,9)汽车运行过程中,发动机怠速运转的时间约占
30%,怠速转速过高,会使燃油消耗增加;怠速转速过低,当运行条件较差或
负载增加(如空调打开等)时,容易导致发动机运转不稳甚至熄火,同时会
增加排放污染。如图为汽车怠速控制系统,主要由传感器、ECU和执行
元件组成。ECU根据各传感器的检测信号判断发动机是否处于怠速工
况及发动机负荷的变化情况,然后根据存储在ECU的怠速控制程序确定
一个怠速运转的目标转速,并与实际怠速转速进行比较,根据比较结果控
制执行元件工作,以调节进气量,使发动机的怠速转速达到所确定的目标
值。下列关于汽车怠速控制系统的说法中不正确的是 ( )
A.控制方式属于闭环控制 B.ECU是检测装置
C.被控对象是发动机 D.控制量是进气量
答案 B
15.(2023届浙江Z20联盟期初,9)如图所示为机械臂运动限位系统示意
图。位置传感器设置在机械臂的左右需要限位的位置,当机械臂左右运
动靠近位置传感器时,位置传感器感知到机械臂接近并在达到规定的检
测距离时给PLC发送信号,经伺服电机使机械臂停止运行,从而使机械臂
在一定位置范围内运转。下列关于机械臂运动限位控制系统的分析中,
正确的是 ( )
A.机械臂停止运动是控制量
B.控制方式属于开环控制
C.位置传感器的灵敏度属于干扰因素
D.伺服电机是控制器
答案 C
16.(2022诸暨三模,9)如图所示是电子皮带秤工作原理图。其工作原理:称
重给料机将经过皮带上的物料,通过称重秤架下的称重传感器进行检测
重量,以确定皮带上的物料重量;装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测
速传感器,连续测量给料速度,该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度;
速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器,产生并显示累计量/瞬
时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号
控制变频器,调节电动机的转速,实现定量给料的要求可由上位PC机设定
各种相关参数,并与PLC实现系统的自动控制。下列关于电子皮带秤定
量给料控制系统分析中不合理的是 ( )
A.输入量是设定流量
B.速度传感器是检测装置
C.电动机是执行器
D.秤体积灰积料不属于系统
的干扰因素
答案 D
17.(2022绍兴一模,9)如图所示为一款网球
发球机。储球箱用于盛放网球,下球装置
可对网球进行搅动,使球落入导球管后进
入滚道,通过电机驱动的摩擦飞轮加速后
从滚道出口发射出去。电机驱动控制器
中的单片机通过设定的参数控制调速模
块产生相应的脉冲信号,进而控制电机的
转速,实现对网球球速的控制。下列关于电机转速控制子系统的分析中正
确的是 ( )
A.执行器是单片机
B.被控对象是网球
C.下球装置对网球的搅动属于干扰因素
D.控制量是调速模块产生的脉冲信号
答案 D专题八 控制与设计
考点集训
考点一 控制的方式与应用
1.(2022强基联盟5月联考,14节选)小明家写字台上方的吊灯高度不能调节,想设计一款图1所示的可以升降的吊灯,在阅读书报时可以按动开关使吊灯下降,不用时上升,升降范围为0.8~1.2米。现还需要一个连接装置,把吊灯安装到天花板上,并在内部安装电机。小明设计的连接装置如图2所示,并准备用2毫米厚的钢板加工制作该装置。
根据图片及描述完成以下问题:
(2)按动开关,吊灯上升,升高到设定高度时需要自行停止,于是小明设计了止动开关,实现上述目标,这个控制属于 。
A.人工,开环控制 B.自动,闭环控制
C.自动,开环控制 D.自动,机械控制
答案 (2)C
2.(2022诸暨联考,14节选)如图所示的阀门定位器,是启动调节阀的核心部件,起阀门定位作用。其工作原理:当进入波纹管的信号压力增加时,杠杆2绕支点转动,使杠杆末端挡板靠近喷嘴,使喷嘴节流、背压,这样使得工作气源经气动放大器后进入执行机构薄膜压力增加,推动连杆并带动平板一起向下移动,也使得摆杆向下压,偏心凸轮随之逆时针转动,推动滚轮使杠杆1向左运动,将反馈弹簧拉伸,当弹簧对杠杆2的拉力和信号压力作用在波纹管上的力达到平衡时,执行机构达到平衡,此时一定的信号压力就对应一定的阀门位置。
请根据描述和示意图,完成以下问题:
(1)该系统的控制方式和控制手段分别是 、 (在“A.闭环控制;B.开环控制;C.自动控制;D.人工控制中选择合适的选项,将序号填写在“ ”处)。
答案 (1)A C
3.(2022精诚联盟联考,14节选)如图a所示是小明设计的龙猫形手机支架,在分享技术图样过程中,小明觉得该手机支架功能单一,为提高趣味性,小明打算增加一些机械传动构件和电路部分(如图b所示),当看手机视频时间过长时,龙猫能挥手示意休息时间。
请根据示意图和描述,完成以下任务:
(3)关于电路设计部分,当设定时间到达,龙猫挥动手臂示意休息,该控制方式是 (在“A.人工控制;B.自动控制;C.开环控制;D.闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。
答案 (3)C
考点二 开环控制系统的工作过程
1.(2022临海新昌两地联考,9)如图所示是寻鱼器的原理图。将寻鱼器放入水中,触水自动开机,离水自动关机。入水后,声呐发射装置发出声波,回传的声波由声呐接收装置接收后传输给独立CPU,排除非生物信息后通过蓝牙将定位、定层等相关信息传输至显示屏。从控制的角度分析,下列关于显示子系统的说法中正确的是 ( )
A.该系统属于闭环控制系统
B.被控对象是定位、定层等信息
C.CPU发出的指令属于控制量
D.周边电磁波导致蓝牙信号异常是干扰因素
答案 D
2.(2022金丽衢十二校二联,9)如图所示为咽拭子采样机器人。研发团队围绕采样过程的每个环节,设计了相应的消毒装置、咽拭子安放装置、末端执行器、采集装置等。用户扫描二维码,机器人就会放下一次性咬口器。咬住咬口器,按下启动按键,机器人会自行将棉签捅入喉咙并刮擦。视觉识别系统从侧面识别棉签后端标志,判断并通过显示面板和广播告知是否为有效采集。采集好后,收样、封装、保存、消杀,这套“自助式”核酸采样仅用时42秒就完成了。自主采样机一次采集可获取四个有效部位样本,以确保采集到上皮细胞。下列关于采集告知子系统的分析中,不恰当的是 ( )
A.该系统属于开环控制系统
B.被控对象是采样者
C.视觉识别系统识别的棉签后端标志是输入量
D.显示面板和广播告知是否为有效采集是输出量
答案 B
3.(2022浙南名校联考,9)自动灭火控制子系统的工作原理是在发生火灾时传感器将信号送至消防联动控制器,控制器控制供水泵启动进行灭火。下列关于自动灭火控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.传感器检测的是输出量
B.控制器是供水泵
C.该系统属于开环控制系统
D.控制量是灭火
答案 C
考点三 闭环控制系统的工作过程
1.(2022绍兴柯桥二模,9)手机在拍摄视频时,稳定非常重要。很多摄影师在拍摄的时候,会使用手机稳定器。稳定器主要由稳定控制器、陀螺仪模块和三个伺服电机构成,这三个电机各保持一个轴向的稳定,分别是航向(左右)方向、横滚方向、俯仰方向。工作原理是:在稳定器系统里提前设定平衡初始值,通过陀螺仪模块检测稳定器三个维度的姿态变化,当姿态发生变化时,稳定控制器输出补偿偏差信号,控制伺服电机的方向、转速,从而纠正画面的倾斜,实现稳定拍摄。下列关于稳定器控制系统的分析中正确的是 ( )
A.控制方式是开环控制
B.输入量为稳定器当前姿态
C.航向轴工作异常不属于干扰因素
D.控制量是伺服电机的方向与转速
答案 D
2.(2022台州二模,9)如图所示是蒸汽机转速控制系统示意图。该系统由蒸汽机、重球锥摆、皮带传动轮、蒸汽阀、连杆机构组成。蒸汽机运行后,两颗重球锥摆绕中心杆做离心旋转,当蒸汽机负载增大时,皮带传动轮转速下降,两颗重球锥摆的摆角减小,带动连杆机构调节蒸汽阀的开启程度,提高蒸汽机的转速,从而将蒸汽机的转速控制在一定范围内。下列关于蒸汽机转速控制系统的分析中,正确的是 ( )
A.该系统属于开环控制系统
B.被控对象是蒸汽阀
C.重球锥摆的摆角是控制量
D.蒸汽机负载变化属于干扰因素
答案 D
3.(2022宁波二模,9)如图所示为奶粉生产中的湿法工艺,其主要流程有:按比例将鲜牛乳与液态营养素进行混合,将混合后的乳液输送到高位槽,经过滤后至干燥器顶部进行雾化干燥,经过高温空气蒸发干燥后的乳液到达底部就成了奶粉。整个生产过程都是在无菌车间里由单片机控制完成,单片机根据单位时间奶粉的产量、湿度、温度等参数,调节阀1、阀2、阀3等,使得单位时间里产出的奶粉产量、质量稳定可靠。关于奶粉温度控制系统,下列分析中正确的是 ( )
A.执行器是干燥器
B.输出量是奶粉
C.通过反馈克服了干扰
D.在无菌车间里运行,不存在干扰因素
答案 C
4.(2022绍兴二模,9)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。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
答案 C
5.(2021绍兴4月适应考,9)如图所示是冰箱温度控制示意图。通过温度调节旋钮设定温度,当电冰箱压缩机停止工作后,蒸发器表面温度逐渐上升,感温包和膜盒内的感温剂气体的温度也随着上升,压强增大,使传动膜片向外伸胀,通过连杆使触点闭合,电路接通,压缩机开始制冷,使电冰箱内的温度下降。下列关于冰箱温度控制系统的分析中正确的是 ( )
A.执行器是压缩机
B.被控对象是蒸发器
C.检测装置是弹簧
D.调节旋钮的转动角度是干扰因素
答案 A
5年高考
A组 2019—2023年真题 基础题组
1.(2022浙江7月学考,10,3分)在校园农业劳动实践中,同学们为植物栽培设计了一个营养液循环控制系统(如图a所示为系统框图模型,如图b所示为控制系统示意图),该系统包括微控制器、环境感知部分、调节部分等。温度传感器、液位传感器、pH值传感器和流速计均安装在栽培槽中。根据微控制器指令,加热器与制冷器、蠕动泵、水泵联合调节栽培槽中营养液的温度、pH值、液位和流速。下列关于该营养液循环控制系统的说法中合理的是 ( )
A.流速控制子系统的执行器可以使用流速计
B.栽培槽中营养液的pH值控制子系统可以采用闭环控制方式
C.为提高温度控制效率,配液箱越大越好
D.为提高pH值控制精度,pH值传感器应安装在酸碱液箱中
答案 B
2.(2022浙江1月学考,10,3分)如图所示是自动扶梯上行控制系统示意图。红外传感器检测到乘客进入扶梯时,控制器控制电动机拖动扶梯快速运行,乘客离开后,扶梯慢速运行。关于该控制系统,下列说法正确的是 ( )
A.红外传感器起反馈作用
B.被控对象是电动机
C.执行器是扶梯
D.控制方式属于开环控制
答案 D
红外
信号→控制器→电动机扶梯→扶梯的
运行情况
3.(2021浙江7月学考,10,2分)如图是某小区电梯监管系统示意图。该系统通过电梯轿厢内电瓶车检测智能摄像机,能准确区分电瓶车与其他车辆,当检测到电瓶车进电梯后,发出声光报警,并将信息关联至楼控系统,使得电梯门无法关闭。管理员看到可视化报警弹窗后,通过客户端远程喊话教育,并手动解除报警,恢复电梯运行,系统安全可靠。楼控系统的被控对象是 ( )
A.电梯中的人 B.电瓶车
C.摄像机 D.电梯
答案 D
4.(2020浙江7月学考,10,2分)某游泳池水位控制系统的控制过程为:水位传感器检测游泳池的实际水位,并将信号返回到输入端与设定水位进行比较,当实际水位低于设定水位时,控制器发出指令打开进水阀门;当实际水位达到设定水位时,控制器发出指令关闭进水阀门。下列说法中不正确的是 ( )
A.该控制方式是闭环控制
B.设定水位发生变化是干扰因素
C.被控对象是游泳池
D.执行器是进水阀门
答案 B
5.(2019浙江6月学考,10,2分)为方便人们出入,一些医院、宾馆等场所都安装了自动门。当人走近门时,红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息,控制电路接收信号并发出指令,启动电动机将门打开,反之门关闭。下列关于该自动门控制系统的分析中说法正确的是 ( )
A.红外装置起反馈作用
B.电机的转动是被控量
C.被控对象是医院、宾馆等场所
D.门的开启或关闭是输出量
答案 D
6.(2019浙江1月学考,8,2分)根据消防要求,仓库、图书馆等场所需要安装火灾自动报警控制系统。如有火灾发生,烟雾探测器检测到室内的烟雾信号,经控制电路分析处理后,驱动扬声器发出报警声。下列对该控制系统的分析中不正确的是 ( )
A.被控对象是扬声器
B.输出量是报警声
C.控制量是烟雾的浓度
D.控制的方式是开环控制
答案 C
7.(2019浙江6月学考,9,2分)某供水系统,当管网水压发生变化时,变化的信息通过微机处理,使变频器的输出频率发生变化,进而改变水泵电机的转速,使管网水压自动接近需要的水压。下列关于该供水控制系统的说法中不正确的是 ( )
A.变频器出现故障,会引起水泵电机工作不正常,体现了系统的相关性
B.管网水压自动稳定在需要的水压值,体现了系统的目的性
C.该系统没有检测装置,控制方式是开环控制
D.用户用水量变化是该控制系统的干扰因素
答案 C
8.(2019浙江1月学考,10,2分)如图所示是某即热式饮水机设计方案。自来水经过滤装置后进入储水箱,再送到煮水箱。当水位达到高水位时,进水电磁阀断电关闭,水位降到低水位时,电磁阀通电进水。在出水龙头取水时,电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100 ℃,期间产生的水蒸气通过排气管排出。小明构思了下列几种电加热器控制方案,较合理的是 ( )
A.在出水龙头处安装传感器,有水流动时开始加热,无水流动时停止加热
B.在排气管上安装传感器,有水蒸气流动时停止加热,无水蒸气流动时开始加热
C.与水位开关联动,高水位时开始加热,低水位时停止加热
D.与进水电磁阀联动,电磁阀通电时开始加热,电磁阀断电时停止加热
答案 A
9.(2022浙江7月学考,11节选,2分)如图所示是小明设计的新型路灯系统,该系统包括交通拥堵预警、雾霾监测、太阳能发电等子系统。当检测到路面车流量高于设定值时,交通拥堵预警子系统中的彩色LED灯闪烁。
请完成下列问题:
(2)交通拥堵预警子系统的输出量是 (单选,填字母);
A.彩色LED灯闪烁或不闪烁
B.路面车流量
C.摄像头
(3)太阳能发电子系统具有发电、储电、供电等功能。测试时发现太阳能发电子系统可提供的电能较少,下列改进措施中不合理的是 (单选,填字母)。
A.增加太阳能电池板面积
B.增加雾霾检测仪数量
C.增加太阳能蓄电池的容量
答案 (2)A (3)B
B组 2019—2023年真题 发展题组
1.(2023浙江1月选考,9,2分)如图所示的装配系统,包含工件输送子系统和机械手装配子系统,其工作过程:工件A整齐排列在传送带Ⅰ上,当位置检测传感器检测到工件A时,传送带Ⅰ暂停;工件B放置在传送带Ⅱ上,当工件B进入相机的拍摄范围时,传送带Ⅱ暂停;相机拍摄工件B的图像并传送到工控机,工控机根据工件B相对于基准位置的偏差确定工件B的坐标,控制机械手抓取工件A并装配到工件B上。下列关于机械手装配子系统控制的分析中合理的是 ( )
A.装配速度是该装配子系统的被控量
B.基准位置的调整是工件装配的干扰因素
C.相机拍摄的工件B的图像信息是输入量
D.把工件A装配到工件B的过程采用了闭环控制方式
答案 C
2.(2022浙江6月选考,9,2分)如图所示是纸箱输送系统的示意图。电机驱动输送带将纸箱送到输送辊道,纸箱自由下滑至装载平台。光电传感器检测光线是否被遮挡,当光线被遮挡时间超过设定值时,表明纸箱在输送辊道上拥堵,控制器控制电机停止转动;当光电传感器重新检测到光线时,控制器控制电机重新启动。下列关于输送带控制子系统的分析中,不正确的是 ( )
A.输入量是光电传感器检测到的信号
B.执行器是电机
C.控制量是纸箱在输送辊道上的运动状态
D.控制方式属于开环控制
答案 C
3.(2022浙江1月选考,9,2分)如图所示是物料连续进料切断系统示意图,包括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控制器、电机、切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时,物料连续进料,当进料长度达到要求时,控制器控制电机驱动切断装置跟随物料一起运动,切刀向上切割物料。控制器将跟随传感器测得的跟随速度与进料传感器测得的进料速度进行比较,根据偏差不断调节切断装置的移动速度,保证切断装置与物料同步运动。切断后,切刀向下离开物料,控制器控制电机反转,切断装置返回。下列关于跟随切断控制子系统的分析中,不恰当的是 ( )
A.进料传感器测得的进料速度为被控量
B.跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C.被控对象是切断装置
D.切屑进入切断装置使丝杠运转不畅,切屑属于干扰因素
答案 A
4.(2021浙江6月选考,9,2分)如图a所示是某自动对位控制系统的示意图。其工作过程:摄像机连续获取被测物体的实时位置信息(如图b所示),工控机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较,计算出被测物体的偏移值,控制平台驱动器驱动平台移动和转动,使被测物体运动到设定位置(如图c所示)。下列关于该自动对位控制系统分析中正确的是 ( )
图a
图b
图c
A.控制量是被测物体的偏移值
B.该系统属于闭环控制系统
C.摄像机用来获取输入量
D.被控量是设定位置
答案 B
5.(2021浙江1月选考,9,2分)如图所示经改进的某储油罐清洗系统,其控制部分可分为喷水控制子系统和抽水控制子系统。喷水控制子系统工作过程:PLC根据检测装置检测到的污水中的含污量,控制增压泵产生高压水,通过喷头冲洗油罐。抽水控制子系统中,PLC控制真空泵将油罐中的污水抽到污水箱。下列关于喷水控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.输入量是含污量
B.控制器是增压泵
C.被控对象是清水箱
D.控制量是PLC的输出信号
答案 A
6.(2020浙江7月选考,9,2分)如图所示是汽车蓄电池电量控制系统示意图。汽车电气负载消耗蓄电池的电能,当蓄电池电量下降到设定值下限时,发电机在动力控制模块的控制下给蓄电池充电,电量检测装置检测到蓄电池电量达到设定值上限时,发电机停止给蓄电池充电。下列关于该控制系统的分析中正确的是 ( )
A.被控对象是汽车
B.汽车电气负载变化属于干扰因素
C.执行器是动力控制模块
D.控制量是蓄电池的电量
答案 B
7.(2020浙江1月选考,9,2分)如图所示是浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图。浇铸时,中间包连续向结晶器浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化,从而引起电涡流信号变化,液位仪根据信号的大小计算出实际液位,送给PLC与液位设定值比较,PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改变中间包浇注口的大小,调节流入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在一定范围内。该控制系统中对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是( )
A.液位设定值
B.液位仪的性能
C.电动缸的运动精度
D.电涡流传感器的灵敏度
答案 A
8.(2019浙江4月选考,10,2分)如图所示是石材切割机工作原理图。通过人机界面将石材的切割参数输入控制器,控制器通过继电器控制各个电机工作,工作台将石材移至设定位置,横梁下降,刀盘旋转并沿着横梁进给,完成切割。电机上的旋转编码器将电机的旋转量转换为计数脉冲信号,送入控制器中进行运算,控制器获得各个方向的间接位移量,并与设定值比较,当达到设定值时控制器控制相应的电机停止转动。该切割机的电机驱动控制系统中的被控对象是 ( )
A.电机 B.刀盘 C.横梁 D.石材
答案 A
9.(2021浙江6月选考,14节选,1分)如图所示是一种钢板剪切机的控制示意图,剪切机构安装在切台上。其工作过程:上下送料轮推动钢板向前移动,测量轮采集送料速度和长度信息,控制器根据接收到的信号控制剪切机构切断钢板,得到所需长度的板料。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(3)不属于剪切长度控制系统干扰因素的是 (在“A.所需板料长度的改变;B.测量轮工作表面磨损造成的直径减小;C.控制器输出信号异常”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。
答案 (3)A
10.(2021浙江1月选考,14节选,2分)如图所示为钢制滚柱自动分选控制系统,其工作过程:PLC控制气缸使推杆运动,推动滚柱至测量位置,传感器测量头下移压住滚柱进行直径测量;PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启,并使限位挡板下移,推杆推动滚柱落入容器中。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(1)该系统的控制方式属于 (在“A.开环控制;B.闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处);
(3)下列不属于该控制系统干扰因素的是 (在“A.滚柱直径的变化;B.测量头的磨损;C.PLC输出信号异常”中选择合适的选项,将序号填入“ ”处)。
答案 (1)A (3)A
3年模拟
限时:15分钟/满分:34分
选择题(每小题2分,共34分)
1.(2023届山水联盟期初,9)如图所示为内燃机的阀门行程控制系统,通过转动调节柄调整可调节支点C的位置,可以改变内燃机阀门的行程,其中Q点位于弧AB的圆心处,安装于底座上。内燃机部分省略未画。下列关于内燃机的阀门行程控制系统的分析中不正确的是 ( )
A.凸轮的转动是输入量
B.阀门是被控对象
C.A点的行程是控制量
D.控制方式属于开环控制
答案 A
2.(2022五校联盟联考,9)如图所示是一款智能淋浴头,内置LED灯、水量感应器以及水流发电装置,水流发电装置可给智能淋浴头的控制系统供电。其中的用水量提示控制系统工作原理是:当水量感应器测得用水量达到10升时,灯显示蓝色,用水量达到30升为红色,超过30升灯会一直闪烁。以下关于水量提示控制系统的说法中正确的是( )
A.水量感应器是反馈装置
B.被控对象是水龙头
C.输出量是灯的状态
D.执行器是水流发电装置
答案 C
3.(2022温州三模,9)如图所示为水箱水位控制系统示意图,当水位低于下限时,水位探头将信号传递给控制室,控制室通过继电器启动电动机,同时水泵转动,通过塑料管给水箱注水,直到水位达到水位上限,停止注水。若以电动机为被控对象,下列关于电动机自动控制系统的说法不正确的是 ( )
A.水位探头测得的水位信息为输入量
B.电动机自动控制系统的控制方式属于开环控制
C.继电器为执行器
D.水池的水位属于干扰因素
答案 D
4.(2022上虞二模,9)如图所示为某机械设备上的工作台位置控制系统,该控制系统由液压缸、电液伺服阀、放大器、电位器等部件构成。该系统的工作过程:放大器将信号放大驱动电液伺服阀打开。同时液压缸内产生压力差控制工作台移动。工作台的移动带动反馈电位器的信号变化,反馈信号返回放大器。当工作台到达指定位置,放大器控制电液伺服阀关闭。下列关于液压缸控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.输入量是设定的工作台位置
B.控制量是放大器输出的信号
C.输出量是工作台实际位置
D.被控对象是液压缸
答案 D
5.(2022强基联盟联考,9)如图所示是一款智能快递柜,柜体与控制系统一起构成智能快递终端系统。快递员通过特定的身份识别卡进入配送模式,通过快递柜上的扫码枪扫描邮件上的条形码,获取邮件的相关信息,控制系统自动打开空闲柜子,快递员将邮件放入后关闭柜门,系统将包含有快递的信息发送至收件人手机,完成配送任务。收件人收到信息后,到相应的快递柜处取件,输入事先收到的验证密码,由系统识别后自动打开对应的柜门,完成取件任务。下列关于智能快递柜控制系统的分析不正确的是 ( )
A.快递柜门自动打开系统的被控对象是柜门
B.扫码枪扫描到的信息是配送子系统的输入量
C.配送控制系统和取件控制系统都是开环控制
D.收件人输入的错误验证密码是系统的干扰因素
答案 D
6.(2021十校联盟联考,9)自动驾驶控制技术包括车道保持辅助系统(LKA)、自适应巡航控制系统(ACC)、自动泊车系统(AP)、自动制动系统(AEB)和卫星导航系统等。车道保持辅助系统(LKA):使汽车遵循道路标志和声音警告并在车辆开始偏移车道时调整方向,保证汽车沿着目标车道线行驶。自适应巡航控制系统(ACC):使汽车和前面的车辆始终保持一个安全的距离,确保无人驾驶汽车的安全性。自动泊车系统(AP):使无人驾驶汽车能够顺利地实现在停车位的倒入和离开。自动制动系统(AEB):使汽车在遇到紧急情况时能够充分有效制动,同时使无人驾驶汽车处于人类的监视和控制范围之内。下面关于该自动驾驶系统说法错误的是 ( )
A.自动泊车系统(AP)、自适应巡航控制系统(ACC)都属于自动控制
B.自动制动系统(AEB)在检测到与前车车距小于设定值时,紧急制动,该系统为闭环控制
C.汽车开启自适应巡航模式,在行驶过程中马路中间突然窜出一条小狗导致行驶速度发生变化,属于该系统的干扰因素
D.车道保持辅助系统(LKA)的被控对象是汽车
答案 B
7.(2021五校联盟联考,9)感应水龙头的原理是通过红外感应开关接通电磁阀控制感应水龙头自动开关。当人的手进入感应范围时,传感器探测到人手信号,开关自动接通电磁阀,水龙头出水;在感应区域内无动作,开关延时(时间可调,5~120 s)自动关闭电磁阀。以电磁阀为被控对象,下列关于该控制系统的说法中,正确的是 ( )
A.检测装置参与反馈
B.需要检测人体信号,所以控制手段属于人工控制
C.控制量是电磁阀的开启和闭合
D.开关的异常属于干扰因素
答案 D
8.(2021浙江A9协作体联考,9)如图所示为冲压控制系统,其工作过程是:在控制屏输入需要冲压的距离,PLC控制电动机运动到相应位置,伺服装置把原料送到冲压杆下面,电动机带动冲压杆进行冲压。下列关于冲压控制系统分析正确的是 ( )
A.冲压控制系统是闭环控制系统
B.被控对象是电动机
C.控制量是PLC的输出信号
D.电源电压不稳定是该控制系统的干扰因素
答案 D
9.(2021名校协作体联考,9)汽车防撞预警系统基于智能分析处理,帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车达到危险距离后,系统以声音警报提醒司机有可能发生追尾碰撞,可有效提高行车安全性,减少交通事故的发生,降低经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中,正确的是 ( )
A.该系统属于闭环控制系统
B.输入量是驾驶者的刹车动作
C.被控对象是前方障碍物
D.雨雾天气是该控制系统的干扰因素
答案 D
10.(2021七彩阳光联盟联考,9)汽车超载自动检测系统的工作原理是:在公路收费站前方每一条车道上安装称重传感器,用于监测每辆通过的汽车重量,同时高清摄像头将车辆的车型、牌照等数据信息都传入监察电脑,电脑辨认出各种车型,并查明该车型的规定载重量,经过与实测数据比对,以判断该车是否超载。对于超载的车辆,系统将发出警报,
通知执法人员进行相应处理。下列关于汽车超载自动检测控制系统的分析中不正确的是 ( )
A.输入量是汽车的重量及信息
B.被控对象是汽车
C.控制器是监察电脑
D.该控制系统不存在反馈
答案 B
11.(2023届浙江A9协作体期初,9)如图所示是一种离心式蒸汽机调速控制系统示意图。蒸汽机通过圆锥齿轮带动竖轴转动,当转速过快超过某一限定值时,重球带动套筒升高,调节杠杆将蒸汽阀门关小,从而使蒸汽机的转速降低。反之,若蒸汽机的转速过慢,重球位置下降,调节杠杆便将阀门开大,使蒸汽机转速加快。其中重球、套筒、弹簧、调节杠杆等组成离心调速子系统。下列关于蒸汽机调速控制系统的分析中,正确的是 ( )
A.控制量是进气阀的开合程度
B.被控量是蒸汽机设定转速
C.控制方式属于智能控制
D.重球质量对蒸汽机转速控制没有影响
答案 A
12.(2023届七彩阳光联盟期初,9)如图所示是某智能鱼缸控制系统原理示意图和实物图。利用Cortex-M3单片机提供的DS18B20温度传感器来控制鱼缸内的水温,当温度到达设定上限时停止加热。若温度超过上限,开启报警系统。系统中的杀菌灯可依据鱼的种类设定杀菌灯的开启、关闭时间;系统还设计了鱼缸水位监测的功能,当超过警戒水位鱼缸都会自动报警。系统的供氧时间也会依据观赏者的作息进行定时控制,在不需要观赏的时间供氧,其余时间停止供氧。下列对温度监控系统的分析中,不恰当的是 ( )
A.该系统具有温度控制和温度超限报警的功能
B.温度监控系统中,控制器是Cortex-M3单片机
C.鱼缸内的实际水温是该系统的一种输出量
D.单片机发出的异常指令一定属于温度监控系统的干扰因素
答案 D
13.(2023届名校协作体期初,9)如图所示是颗粒类粮食定量自动打包系统示意图,包括粮食输送子系统、计量控制子系统、打包子系统。其工作过程是:当落料仓中的粮食达到设定的打包重量时,控制器打开落料仓底部仓门,粮食落入包装袋内,封口机进行封口打包。控制器根据计量传感器测得的落入落料仓中的粮食重量与输送带速度之间的对应关系,来调节输送带的速度,使落料仓里的粮食重量与设定的打包重量一致。下列关于计量控制子系统的分析中不恰当的是 ( )
A.计量控制子系统的控制方式属于闭环控制
B.被控对象是底部仓门
C.落料仓内粮食重量为被控量
D.输送带磨损老化属于系统的干扰因素
答案 B
14.(2023届百校联盟期初,9)汽车运行过程中,发动机怠速运转的时间约占30%,怠速转速过高,会使燃油消耗增加;怠速转速过低,当运行条件较差或负载增加(如空调打开等)时,容易导致发动机运转不稳甚至熄火,同时会增加排放污染。如图为汽车怠速控制系统,主要由传感器、ECU和执行元件组成。ECU根据各传感器的检测信号判断发动机是否处于怠速工况及发动机负荷的变化情况,然后根据存储在ECU的怠速控制程序确定一个怠速运转的目标转速,并与实际怠速转速进行比较,根据比较结果控制执行元件工作,以调节进气量,使发动机的怠速转速达到所确定的目标值。下列关于汽车怠速控制系统的说法中不正确的是 ( )
A.控制方式属于闭环控制
B.ECU是检测装置
C.被控对象是发动机
D.控制量是进气量
答案 B
15.(2023届浙江Z20联盟期初,9)如图所示为机械臂运动限位系统示意图。位置传感器设置在机械臂的左右需要限位的位置,当机械臂左右运动靠近位置传感器时,位置传感器感知到机械臂接近并在达到规定的检测距离时给PLC发送信号,经伺服电机使机械臂停止运行,从而使机械臂在一定位置范围内运转。下列关于机械臂运动限位控制系统的分析中,正确的是 ( )
A.机械臂停止运动是控制量
B.控制方式属于开环控制
C.位置传感器的灵敏度属于干扰因素
D.伺服电机是控制器
答案 C
16.(2022诸暨三模,9)如图所示是电子皮带秤工作原理图。其工作原理:称重给料机将经过皮带上的物料,通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量,以确定皮带上的物料重量;装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器,连续测量给料速度,该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度;速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器,产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器,调节电动机的转速,实现定量给料的要求可由上位PC机设定各种相关参数,并与PLC实现系统的自动控制。下列关于电子皮带秤定量给料控制系统分析中不合理的是 ( )
A.输入量是设定流量
B.速度传感器是检测装置
C.电动机是执行器
D.秤体积灰积料不属于系统的干扰因素
答案 D
17.(2022绍兴一模,9)如图所示为一款网球发球机。储球箱用于盛放网球,下球装置可对网球进行搅动,使球落入导球管后进入滚道,通过电机驱动的摩擦飞轮加速后从滚道出口发射出去。电机驱动控制器中的单片机通过设定的参数控制调速模块产生相应的脉冲信号,进而控制电机的转速,实现对网球球速的控制。下列关于电机转速控制子系统的分析中正确的是 ( )
A.执行器是单片机
B.被控对象是网球
C.下球装置对网球的搅动属于干扰因素
D.控制量是调速模块产生的脉冲信号
答案 D
(
第
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考向基础
一、控制的含义
人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发
展。
二、理解控制的三要素
1.控制要达到什么目的。
2.控制的对象是什么。
3.采取什么控制手段。
考点一 控制的方式与应用
三、控制的手段
1.人工控制(手动控制):控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行
的。
2.自动控制:在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地朝着期望的
方向进行。可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子
控制等。
3.智能控制:具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式,
它能在无人干预的情况下,自主地驱动智能机器实现控制目标。主要用
于解决复杂系统的控制问题。
例1 随着控制技术和理论的发展,控制越来越多地应用在日常生活中,
特别是自动控制的应用极大地方便了人们的生活。下列不属于自动控
制的是 ( )
A.空调房间的温度控制
B.声控走廊照明灯的开关控制
C.太阳能热水器的水温控制
D.自动挡汽车的行驶方向控制
解析 自动控制是不需要人直接干预或全程干预的,而自动挡汽车的行
驶方向控制需要人的干预,属于人工控制,故选D。
答案 D
考向基础
一、控制系统
1.含义:任何控制都要通过若干个环节来实现,这些环节所涉及的装置构
成了一个系统,称为控制系统。
2.控制系统通常分为:开环控制系统、闭环控制系统。
3.控制系统的方框图
在控制系统中,为了方便分析,常采用方框来表示系统的环节,用单向信号
线来表示系统信号传递的方向,这种图称为控制系统的方框图。
二、开环控制系统
1.含义:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制系统
称为开环控制系统。
考点二 开环控制系统的工作过程
2.方框图:
输入量 控制器 执行器 被控对象 输出量
3.输入量:控制系统的给定量。
4.控制器:对输入信号进行处理并发出命令的装置或元件。
5.执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件。
6.控制量:执行器的输出信号。
7.被控对象:控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
8.输出量(被控量):控制系统所要控制量,也是控制系统的输出信号,即控
制的目的。
【典例】 典型开环控制过程案例
1.车辆超速检测系统(检测报警类)
测速雷达测量汽车的速度 电脑 电子开关 摄像头 超速汽
车的图像信号存储、输出
2.公交车车门的开关控制系统(开关类)
车门开关信号 控制电路 电磁阀和气动活塞 车门 车门的
开启、关闭
3.游泳池定时注水系统(定时类)
设定注水时间 定时器 进水阀 泳池 泳池的水位
例2 如图所示是智能车位引导系统示意图。该系统能够准确、快速引
导驾驶员到达空余车位,其工作过程是:中央处理器接收到超声波车位探
测器探测的车位信息,经过处理后控制信息发布器把空余车位信息通过
引导屏和车位指示灯显示出来。根据示意图及其描述,请回答下面的问
题。
根据上述描述,分析该车位引导系统的控制过程,在方框图中“
”处填写相应的内容。
① ② ③ 引导屏、车位指示灯 ④
解析 该系统能根据探测器探测的①车位信息,经②中央处理器处理,由
③信息发布器控制引导屏和车位指示灯显示④空余车位信息。
答案 ①车位信息;②中央处理器;③信息发布器;④空余车位信息
例3 如图所示是停车场收费系统示意图,该系统由入口控制子系统和出
口控制子系统组成。当入口处的地感线圈检测到有车辆驶入,车位显示
器会显示可以停靠的车位数,入口控制器控制道闸开启;当出口处的地感
线圈检测到有车辆驶出,出口控制器计算停车费用并在计费显示器上显
示,收费完成后道闸开启放行车辆。关于该系统中的出入口道闸升降控
制,下列说法正确的是 ( )
A.该控制系统控制方式为开环控制
B.控制量为出入车流量
C.地感线圈检测该控制系统的被控量
D.被控对象为出入车辆
解析 该系统控制目的为控制出入口道闸的开启和关闭,故被控对象为
道闸,输出量(被控量)为道闸的开启和关闭,D错误。地感线圈检测的是车
辆信号(输入量),C错误。输出量不对控制产生任何影响,是开环控制,A正
确。执行器为控制道闸的电机,故控制量应为电机转速,B错误。
答案 A
考向基础
一、干扰因素与反馈
1.干扰因素:在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各
种因素都可以视为干扰因素。
2.反馈:在自动控制系统中,将输出量通过检测装置返回到输入端并与输
入量进行比较的过程,称为反馈。
3.反馈的作用:利用反馈来分析和处理被控对象,通过系统的输出来调整
系统的行为,使系统沿着预期的目标运行。
考点三 闭环控制系统的工作过程
4.反馈的判断:
1)有检测装置。
2)检测输出量。
3)与给定值比较。
例4 某学校铃声控制系统的工作过程是:电脑根据设定的时间顺序,发
出电信号给功率放大器,使音箱发出铃声。各种干扰因素会造成系统工
作不正常,下列不属于干扰因素的是 ( )
A.电脑中侵入病毒程序
B.响铃时间顺序设定错误
C.工作电压超出系统正常工作范围
D.系统附近使用无线电设备
解析 响铃时间的设定是系统的输入量,不属于干扰因素,因此B项符合
题意。
答案 B
二、黑箱方法
1.含义:通过对系统输入与输出关系的研究,进而推断出系统内部结构及
其功能的方法。
2.作用:不必打开系统就能研究其内部结构和功能。
三、闭环控制系统
1.含义: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
称为闭环控制系统。
2.方框图:
3.给定量:即输入量。
4.检测装置:测量出被控量并返回到系统的输入端。
5.比较器:将给定量与所检测的被控量进行比较,求出偏差值。
6.控制器:将比较器求出的偏差值进行运算处理,并向执行器下达控制指
令。
7.执行器:根据指令对被控对象进行控制,从而使得被控量稳定在给定的
范围内。
8.被控量:即输出量。
【典例】 典型闭环控制过程案例
①温室大棚温度控制系统(恒定输出类)
③供水水箱的水位自动控制系统(恒定输出类)
②粮库温、湿度自动控制系统(恒定输出类)
④风力发电机跟踪风向的控制系统(动态跟踪类)
⑤家用压力锅工作系统
例5 如图所示为太阳能热水器水箱水位控制系统示意图。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
制器中
解析 该控制系统的输出量是太阳能热水器水箱水位,A错误。淋浴喷头
放冷水是输入量,不是该控制系统的干扰因素,B错误。水位传感器参与
了反馈,用来调整系统的行为,使系统朝着预期的目标运行,所以水位控制
系统属于闭环控制系统,C正确。设计该系统时,可以将热水器的温度控
制兼容在该控制器中,D错误。
答案 C
例6 如图所示是高级轿车中使用的空气式可调悬挂系统(底盘升降调
节),其高度调节系统主要由空气弹簧、控制电脑、距离传感器等组成。
汽车在行驶时,由前、后轮附近的距离传感器检测离地高度,行车电脑会
判断车身高度的变化,发出信号使得空气弹簧自动压缩或伸长,从而调节
底盘的离地间隙,提高车身在高速行驶时的稳定性和复杂路况的通过
性。请根据以上描述,完成以下任务:
(1)请将车身高度调节控制系统的原理框图补充完整;
(2)道路的凹凸不平、汽车速度等会对车身的高度产生影响,这些因素均
为该可调悬挂控制系统的 因素。
解析 (1)该系统控制目的为控制车身高度,故被控对象为车身,被控量为
车身实际高度,执行器为空气弹簧,检测装置为距离传感器。
(2)这些因素均对车身高度(被控量)有影响且不是输入量,故为干扰因
素。
答案 (1)①空气弹簧;②车身;③车身实际离地高度;④距离传感器 (2)
干扰
开环控制系统 闭环控制系统
相同点 均包含被控对象、控制器、执行器、控制量等组成部分 不同点 组成 / 增加了检测装置和比较器 特征 输出量仅受输入量控制 根据被控量与给定量间的偏差控制系统的运行 信号传递 单向 双向 控制精度 较低,需人工控制辅助 较高,能通过反馈减小干扰因素的影响 判断方法 根据定义 输出量对控制系统的工作不产生影响的是开环控制系统,输出量影响控制系统工作状态的是闭环控制系统 根据反馈 开环控制系统不存在反馈,闭环控制系统存在反馈 根据输入与输出 闭环控制系统的输入量和输出量是同一类量,能进行比较处理 四、开环控制系统与闭环控制系统的比较
例7 比较闭环控制系统和开环控制系统,下列说法正确的是 ( )
A.开环控制系统是人工控制,闭环控制系统是自动控制
B.由于干扰因素的影响使得控制系统的输出量产生偏差,开环控制系统
不能纠正这种偏差,而闭环控制系统则能
C.由于闭环控制比开环控制的精度要高,所以设计一个控制系统要尽可
能地使用闭环控制系统
D.只要有检测装置存在就一定是闭环控制
解析 开环、闭环是控制方式,人工、自动是控制手段,需根据实际情况
分析,A错误。闭环控制系统能利用反馈来减少干扰因素的影响,B正确。
是否需要设计成精度更高的闭环控制系统需要根据精度需求和条件而
定,C错误。开环控制系统也可以有检测装置,检测输入量,D错误。
答案 B
例8 消防一体化控制系统基于《建筑设计防火规范》GB50016-2022、
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013,由火灾探测报警系统、
气体灭火系统、消防应急照明及疏散指示系统、消防应急广播系统、
防火门监控系统、防火卷帘门控制系统、消防水泵系统、防排烟系
统、可燃气体探测报警系统、消防设备电源监控系统、消防电话系
统、电气火灾监控系统共12个子系统组成。防火卷帘门控制系统中,由
一只感烟火灾探测器和一只感温火灾探测器组成的火灾探测器组,当感
烟火灾探测器动作后,输出控制防火卷帘门下降至中限位(半降)的控制信
号,起到隔烟逃生的作用。随着火势的增大,卷帘门控制器接收到感温探
测器的报警信号后,防火卷帘门执行全降动作,卷帘门控制器会将防火卷
帘门动作信号反馈到报警主机。下列关于防火卷帘门控制系统说法正
确的是 ( )
A.当感烟火灾探测器动作后,防火卷帘门下降至中限位,这个过程中控制
器是感烟火灾探测器
B.当感温探测器动作后,防火卷帘门执行全降动作,这是闭环控制系统
C.当感烟火灾探测器动作后,防火卷帘门下降至中限位,这是开环控制系
统
D.当感温探测器动作后,防火卷帘门执行全降动作,这个过程中控制器是
报警主机
解析 当感烟火灾探测器动作后,防火卷帘门下降至中限位,这个过程中
控制器是防火卷帘门控制主机,属于开环控制,A错误,C正确。当感温探
测器动作后,防火卷帘门执行全降动作,这个过程中控制器仍是防火卷帘
门控制主机,属于开环控制,B、D错误。
答案 C
例9 如图为一款果实采摘机器人,内燃发动机驱动两台油压泵,其中的
一台用于驱动机械手,另一台用于驱动车辆行走,机器人内置的一套智能
应用系统用以区分水果或者蔬菜成熟度,当信息采集系统得到的参数与
预设的瓜果成熟参数匹配时,智能应用系统驱动伺服电机转动,从而带动
机械臂及切割刀完成采摘。以下关于该控制系统说法正确的是 ( )
A.此控制系统为闭环控制系统
B.信息采集系统得到的参数与预设参数比较的过程属于反馈
C.被控量是伺服电机的转动
D.预设的瓜果成熟参数不属于该控制系统的干扰因素
解析 该果实采摘机器人的控制目的是控制机械臂及切割刀完成采摘,
故被控对象是机械臂及切割刀,输出量(被控量)是采摘动作,C项错误。该
系统检测水果或者蔬菜成熟度,并非检测输出量,不存在反馈,为开环控制
系统,A、B项错误。预设的瓜果成熟参数参与比较,不属于该控制系统的
干扰因素,D项正确。
答案 D
例10 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。热水器带有水位自动控制系统和
定时电加热控制系统,当阳光不足或用水量过大时,可在设定的时间自动
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,当储水箱中缺水时系统发出报警。请根据描述
回答以下问题:
(1)该系统中:①水位控制;②定时电加热控制;③缺水报警控制;其中属于
开环控制的有 (在A.②;B.③;C.②③;D.①②;E.①③中选择合适
的选项,将序号填写在“ ”处);
(2)水位自动控制系统和缺水报警控制系统的输入量分别是 和
(在A.设定的水位;B.实际水位;C.设定的时间中选择合适的选项,
将序号填写在“ ”处);
(3)下列属于水位自动控制系统和缺水报警控制系统的相同点的是
(在A.控制器比较的信息一致;B.执行器都一致;C.传感器检测同一个
量中选择合适的选项,将序号填写在“ ”处)。
解析 (1)水位控制系统的输出量是水位,同时检测水位,并与给定量比较,
存在反馈,为闭环控制系统。定时电加热控制系统的输出量是加热,输出
量未被检测,不存在反馈,为开环控制系统。缺水报警控制系统的输出量
是报警信号,输出量未被检测,不存在反馈,为开环控制系统。综上,属于
开环控制的有②③,故选C。
(2)水位自动控制系统是闭环控制系统,输入量是设定的水位。缺水报警
控制系统输入量是实际水位(缺水信号)。故分别选A、B。
(3)水位自动控制系统和缺水报警控制系统均是将实际水位与设定水位
在控制器中进行比较,控制器比较的信息一致,A项正确。水位自动控制
系统的执行器是阀门,缺水报警控制系统的执行器是电子开关,B项错
误。水位自动控制系统的传感器检测实际水位(输出量),缺水报警控制系
统的传感器检测实际水位(输入量),C项错误。
答案 (1)C (2)A B (3)A
