苏教版高中通用技术必修2第四章 控制与设计1
一、单选题
1．（2016高三上·杭州期中）巡航导弹原理是：导弹上装有卫星定位系统和小型喷射器，设定弹道后，卫星会时刻检测导弹的位置，看其是否在预设轨道上行驶。当导弹偏离预设轨道时，卫星将通过无线通信技术告诉导弹往哪个方向调整，导弹收到信号后，再通过自身的小型喷射器来修正导弹的飞行，直至命中目标。小型喷射器属于该控制系统的（ ）
A．被控对象 B．输入元件 C．执行器 D．控制器
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
2．（2018高三上·义乌月考）如图所示是一款普通抽水马桶的水箱水位控制装置。扳动放水手柄，水箱冲水，与此同时，浮球下降，打开进水塞，水箱开始进水。当水位开始上升，浮球上浮到原设定位置时，水箱停止进水。下列有关该水箱水位控制系统的说法中正确的是（ ）
A．进水量是该系统的输入量
B．出水量是该系统的主要干扰
C．该系统的控制手段是液压控制
D．往水箱中放入少量砖块，水箱水位的设定值将受影响
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．关于闭环控制系统的下列说法中，正确的是（ ）
A．检测装置是计算被控量和给定量之间的差值的装置
B．控制器控制被控对象
C．反馈可以克服干扰
D．被控量就是控制量
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的反馈
4．红外光幕电梯门保护系统是一种非接触式保护，通过安装在轿厢门两侧的红外发射器和接收器循环探测红外光束，当乘客或物体进出轿门平面时，阻挡其中任何一束红外线，控制系统就会发出信号，驱动电动机转动，使得正在关闭的电梯门打开，从而起到保护作用。请完成问题。
（1）该电梯门保护控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A．人工控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．自动控制、闭环控制 D．人工控制、闭环控制
（2）下列有关该电梯门保护控制系统的说法中，错误的是（ ）
A．该控制系统存在检测装置 B．输出量是电梯门打开
C．被控对象是红外光束 D．执行器是电动机
【答案】（1）B
（2）C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．（2019高二下·闽清会考）如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．自动控制、闭环控制 D．手动控制、闭环控制
【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
【解析】【解答】该控制系统人没有全程参与，整个控制过程由系统自动完成，且输出量对本系统的输入量无任何影响。信号是单向传递。故答案选B。
【分析】本题考查的是控制的手段和方式的判断。控制的手段有人工控制和自动控制。人工控制的过程必须在人的直接干预和全程干预下才能完成控制任务。在自动控制过程中不需要人的直接干预，使事物的变化准确的按照期望的方向发展。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
6．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
【答案】（1）A
（2）D
（3）C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程；传感器的选择
7．某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法中正确的是（ ）
A．雨水信号是输出量 B．控制器是电动机
C．执行器是湿度传感器 D．被控对象是窗户
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】该系统是开环控制系统，输入量是雨水信号，控制器是放大及处理电路，执行器是电机，被控对象是窗户，输出量是窗户关或开。故答案选D。
【分析】本题考查的是系统控制方式的判断以及控制系统的组成。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
8．（2017高一下·马鞍山期末）如图所示是自动门示意图。当人靠近自动门时，探头探测到人体信号，控制电路接收到该信号后，发出相应的指令，启动电动机把门打开。关于该控制系统，下列说法中错误的是（ ）
A．输入量是人体信号 B．输出量是门的打开
C．被控对象是人体 D．执行器是电动机
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】根据题意可知，这是一个开环控制系统，输出量是门的打开或关闭，所以被控对象是门。故答案选C。
【分析】本题考查的是系统控制方式的判断以及控制系统的组成。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
9．下列方法中，不属于黑箱方法的是（ ）
A．用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能
B．通过脑电波检查诊断病人大脑的状况
C．列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障
D．通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病
【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
【解析】【解答】A、B、C都是对系统输入与输出的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，所以是黑箱方法，D通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病是直接考查其内部结构，所以不是黑箱方法。故答案选D。
【分析】本题考查的是黑箱方法的应用。黑箱方法是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，不需要直接考查其内部结构；功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。
10．（2016·温州模拟）如图所示是一款盲人导航手表，手表内的声呐和传感器测量障碍物与人的距离，并将信号发送给微处理器，随着盲人与障碍物距离的缩短，手表上的震动马达震动加快，使手表的震动频率加快。关于该控制系统，下列说法中不正确的是（ ）
A．控制器是微处理器 B．控制量是障碍物与人的距离
C．被控对象是手表 D．执行器是震动马达
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
11．如图所示是小刘同学设计的花盆土壤湿度控制系统示意图。其工作原理是：控制电路将探头测得的湿度值与设定值相比较，根据偏差值控制电磁阀门打开或关闭，使土壤湿度值达到设定值。关于该控制系统，下列说法中不正确的是（ ）
A．控制方式属于开环
B．该控制系统不存在反馈
C．被控对象是电磁阀门
D．控制量是流过电磁阀门的水流量
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
12．如图所示的抽屉，每次拉开，抽屉内的LED(发光二极管)灯会自动点亮30秒。该LED灯自动开关控制系统的输出量是（ ）
A．房间的亮度 B．抽屉的开或关
C．设定的亮灯时间 D．灯的亮或灭
【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
13．（2014高二上·嘉兴期末）如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。若将电吹风看作被控对象，则执行器是( )
A．传感器 B．控制器 C．继电器 D．插头
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】 【解答】通过图形可以看出让被控对象产生动作的是继电器给吹风机供电，所以执行器为继电器。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制系统的工作过程及组成。
14．如图所示是常见的锅炉液位控制系统原理图。当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去打开或关小调节阀，使液位恢复到给定值。则该控制系统的控制器是（ ）
A．过热器 B．变送器 C．调节器 D．定值器
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
15．如图所示是一款防瞌睡帽。该帽子内置加速度计和陀螺仪，能感知驾驶员的头部动作，并利用智能算法较为准确地比较区分驾驶员瞌睡动作与检查仪表盘、看后视镜等驾车动作。一旦该帽子中的主控制器确认为驾驶员瞌睡中，会发出指令使电子开关闭合，从而发出声音、光线、震动等叫醒驾驶员。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．执行器是电子开关
B．被控对象是驾驶员
C．控制量是声音、光线、震动等信号
D．该系统含有检测装置和比较部分，所以属闭环控制系统
【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】由题意可知，系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，该控制系统是开环控制，D错误；电子开关是执行器，A正确；控制量是执行器的输出，C错误；驾驶员根本就不是本系统的组成部分，B错误。故答案选A。
【分析】本题考查的是系统的控制方式的判断以及系统的组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。
16．（2016·萧山模拟）某种磁盘驱动器读取数据时，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。该控制系统的被控对象是（ ）
A．控制装置 B．控制电机
C．支撑臂及磁头 D．传感器
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
17．如图所示为一款3D涂鸦笔特殊颜料被加热到设定的温度后从笔尖流出，冷却后变成具有一定强度的固体。当加热温度过高时，控制芯片会自动启动小风扇降温，使颜料的加热温度维持在一个恒定范围。关于该控制系统，以下说法不正确的是（ ）
A．被控对象是风扇 B．输入量是设定的温度
C．执行器是控制芯片 D．输出量是加热后的颜料
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
18．如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近出风口时，电容式位移传感器的电容量发生变化，导致控制电路输出电压变化，接着电磁继电器常开开关闭合，接通风扇与加热器的电源，手上的水很快就被吹干，当手移开后便又恢复原来状态，下列关于该电子控制系统的说法正确的是（ ）
A．开环控制系统，输入部分是电容式位移传感器
B．闭环控制电路，输入部分是电磁继电器
C．开环控制系统，输出部分是电容式位移传感器
D．闭环控制系统，输出部分是电磁继电器
【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．如图所示是自动变速扶梯系统控制过程示意图。无乘客时，扶梯缓慢运行；当乘客进入检测传感器的检测范围时，控制器接收到传感器的检测信号，控制电动机转动，扶梯正常运行。下列关于该控制系统的说法中不正确的是（ ）
A．控制方式属于开环 B．输入量是传感器的检测范围
C．被控对象是扶梯 D．控制量是电动机转速
【答案】B
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
20．如图所示为传送带恒速控制系统示意图，通过皮带控制器设置预设速度，测试传感器检测到实际速度低于设定速度时，皮带控制器控制调速电机加速，反之使调速电机减速，从而使传送带保持一定的速度运行。下列关于该恒速控制系统的说法中正确的是（ ）
A．被控对象是皮带控制器 B．执行器是调速电机
C．检测装置是荷重传感器 D．控制器是传送带
【答案】B
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
21．如图所示是汽车防侧倾控制系统示意图。其工作原理是：车辆转弯时，传感器检测车身倾斜信息并传递给悬架控制单元，控制电磁电机调整避震高度，保持车身平稳。下列关于该系统说法中正确的是（ ）
A．执行器是电磁电机
B．输入量是控制单元发出的控制信号
C．该系统是闭环控制系统
D．控制器是传感器
【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
22．电梯都配有超载报警系统，其工作原理是：传感器检测电梯的载重量，控制电路进行判断，若载重量超过设定值则接通电子开关，报警器发出声、光信号进行报警。关于该报警控制系统，下列说法中正确的是（ ）
A．被控对象是电梯 B．控制器是电子开关
C．执行器是报警器 D．输出量是有、无声光信号
【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】依据题意，其流程图为：
，故答案选D。
【分析】本题考查的是控制系统的工作过程和组成。系统的输入量是控制系统的给定量，输出量是控制系统所要控制的量。被控对象是控制系统中所要控制的装置或生产过程。控制器对输入信号进行处理并发出控制命令。执行器根据指令对被控对象直接控制。
二、综合题
23．如图所示为某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。请回答下列各题，填写横线处的相应内容。
（1）该运货车的控制方式属于 。(在①闭环控制；②开环控制中选择一项，填写序号)
（2）该运货车的控制手段属于 。(在①手动控制；②自动控制中选择一项，填写序号)
（3）该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成 。(在①车到了卸货平台后，电机继续转动；②车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；③传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号)
（4）为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间，车就开走，产生危险。针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是 。(在①提高传感器的灵敏度；②增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；③降低电机转速中选择一项，填写序号)
【答案】（1）②
（2）②
（3）①
（4）②
【知识点】系统的分析；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
24．LEGO魔方机器人近几年深受广大青少年儿童的喜爱，它的工作原理是先用传感器采集魔方6个面上每块(1面有9块)的颜色，然后由主控制器根据特定算法计算结果，控制机械手翻转魔方，从而达到自动解魔方的效果。如果魔方的颜色不标准或者周围的光线太暗，都会对魔方机器人解魔方形成干扰。根据示意图和描述，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人工控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选择合适的选项，并填在横线处)；
（2）该控制系统的被控对象是 (在①LEGO主控制器；②机械手；③魔方中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）该系统中的传感器应选用 (在①声音传感器；②颜色传感器；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LEGO魔方机器人识别魔方6个面颜色的效果，设计人员针对不同的光线环境做了大量的实验，得出一系列数据，对魔方的感光敏感度进行了调整，该工作人员采用了 的系统分析的方法(在①整体性原则；②科学性原则；③综合性原则中选择合适的选项，将序号填写在横线)。
【答案】（1）②；③
（2）③
（3）②
（4）②
【知识点】系统分析的主要原则；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；传感器的选择
25．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)。
【答案】（1）④；②
（2）①
（3）③
（4）②④
（5）④
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素；闭环控制系统的工作过程；传感器的选择
26．如图所示为某储气罐压力自动控制和自动报警系统示意图。压力变送器检测储气罐中的压力值，该值被送到控制器，与设定压力值进行比较，控制器根据偏差值控制变频气泵的转速，从而使储气罐的实际压力达到设定值。当压力值超出设定上限时，就发出报警信号，并自动排气。请完成下列各题，在有横线处填上相应的内容。
（1）该系统除了压力自动控制子系统以外，还有 子系统和自动排气装置。
（2）根据示意图及其描述，补充完整压力自动控制系统方框图。
① ②
（3）当压力自动控制系统出现故障，导致储气罐内气体压力过高，在此情况下对储气罐有保护作用的是 (在①去车间的送气管道；②自动排气装置中选择一项，填写序号)。
【答案】（1）自动报警系统
（2）气泵；压力变送器
（3）②
【知识点】系统的分类；系统的分析；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
27．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)。
【答案】（1）控制模块；机器人(电池)；实际电量；电量传 感器
（2）科学性
（3）①
【知识点】系统分析的主要原则；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
1 / 1苏教版高中通用技术必修2第四章 控制与设计1
一、单选题
1．（2016高三上·杭州期中）巡航导弹原理是：导弹上装有卫星定位系统和小型喷射器，设定弹道后，卫星会时刻检测导弹的位置，看其是否在预设轨道上行驶。当导弹偏离预设轨道时，卫星将通过无线通信技术告诉导弹往哪个方向调整，导弹收到信号后，再通过自身的小型喷射器来修正导弹的飞行，直至命中目标。小型喷射器属于该控制系统的（ ）
A．被控对象 B．输入元件 C．执行器 D．控制器
2．（2018高三上·义乌月考）如图所示是一款普通抽水马桶的水箱水位控制装置。扳动放水手柄，水箱冲水，与此同时，浮球下降，打开进水塞，水箱开始进水。当水位开始上升，浮球上浮到原设定位置时，水箱停止进水。下列有关该水箱水位控制系统的说法中正确的是（ ）
A．进水量是该系统的输入量
B．出水量是该系统的主要干扰
C．该系统的控制手段是液压控制
D．往水箱中放入少量砖块，水箱水位的设定值将受影响
3．关于闭环控制系统的下列说法中，正确的是（ ）
A．检测装置是计算被控量和给定量之间的差值的装置
B．控制器控制被控对象
C．反馈可以克服干扰
D．被控量就是控制量
4．红外光幕电梯门保护系统是一种非接触式保护，通过安装在轿厢门两侧的红外发射器和接收器循环探测红外光束，当乘客或物体进出轿门平面时，阻挡其中任何一束红外线，控制系统就会发出信号，驱动电动机转动，使得正在关闭的电梯门打开，从而起到保护作用。请完成问题。
（1）该电梯门保护控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A．人工控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．自动控制、闭环控制 D．人工控制、闭环控制
（2）下列有关该电梯门保护控制系统的说法中，错误的是（ ）
A．该控制系统存在检测装置 B．输出量是电梯门打开
C．被控对象是红外光束 D．执行器是电动机
5．（2019高二下·闽清会考）如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．自动控制、闭环控制 D．手动控制、闭环控制
6．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
7．某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法中正确的是（ ）
A．雨水信号是输出量 B．控制器是电动机
C．执行器是湿度传感器 D．被控对象是窗户
8．（2017高一下·马鞍山期末）如图所示是自动门示意图。当人靠近自动门时，探头探测到人体信号，控制电路接收到该信号后，发出相应的指令，启动电动机把门打开。关于该控制系统，下列说法中错误的是（ ）
A．输入量是人体信号 B．输出量是门的打开
C．被控对象是人体 D．执行器是电动机
9．下列方法中，不属于黑箱方法的是（ ）
A．用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能
B．通过脑电波检查诊断病人大脑的状况
C．列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障
D．通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病
10．（2016·温州模拟）如图所示是一款盲人导航手表，手表内的声呐和传感器测量障碍物与人的距离，并将信号发送给微处理器，随着盲人与障碍物距离的缩短，手表上的震动马达震动加快，使手表的震动频率加快。关于该控制系统，下列说法中不正确的是（ ）
A．控制器是微处理器 B．控制量是障碍物与人的距离
C．被控对象是手表 D．执行器是震动马达
11．如图所示是小刘同学设计的花盆土壤湿度控制系统示意图。其工作原理是：控制电路将探头测得的湿度值与设定值相比较，根据偏差值控制电磁阀门打开或关闭，使土壤湿度值达到设定值。关于该控制系统，下列说法中不正确的是（ ）
A．控制方式属于开环
B．该控制系统不存在反馈
C．被控对象是电磁阀门
D．控制量是流过电磁阀门的水流量
12．如图所示的抽屉，每次拉开，抽屉内的LED(发光二极管)灯会自动点亮30秒。该LED灯自动开关控制系统的输出量是（ ）
A．房间的亮度 B．抽屉的开或关
C．设定的亮灯时间 D．灯的亮或灭
13．（2014高二上·嘉兴期末）如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。若将电吹风看作被控对象，则执行器是( )
A．传感器 B．控制器 C．继电器 D．插头
14．如图所示是常见的锅炉液位控制系统原理图。当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去打开或关小调节阀，使液位恢复到给定值。则该控制系统的控制器是（ ）
A．过热器 B．变送器 C．调节器 D．定值器
15．如图所示是一款防瞌睡帽。该帽子内置加速度计和陀螺仪，能感知驾驶员的头部动作，并利用智能算法较为准确地比较区分驾驶员瞌睡动作与检查仪表盘、看后视镜等驾车动作。一旦该帽子中的主控制器确认为驾驶员瞌睡中，会发出指令使电子开关闭合，从而发出声音、光线、震动等叫醒驾驶员。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．执行器是电子开关
B．被控对象是驾驶员
C．控制量是声音、光线、震动等信号
D．该系统含有检测装置和比较部分，所以属闭环控制系统
16．（2016·萧山模拟）某种磁盘驱动器读取数据时，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。该控制系统的被控对象是（ ）
A．控制装置 B．控制电机
C．支撑臂及磁头 D．传感器
17．如图所示为一款3D涂鸦笔特殊颜料被加热到设定的温度后从笔尖流出，冷却后变成具有一定强度的固体。当加热温度过高时，控制芯片会自动启动小风扇降温，使颜料的加热温度维持在一个恒定范围。关于该控制系统，以下说法不正确的是（ ）
A．被控对象是风扇 B．输入量是设定的温度
C．执行器是控制芯片 D．输出量是加热后的颜料
18．如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近出风口时，电容式位移传感器的电容量发生变化，导致控制电路输出电压变化，接着电磁继电器常开开关闭合，接通风扇与加热器的电源，手上的水很快就被吹干，当手移开后便又恢复原来状态，下列关于该电子控制系统的说法正确的是（ ）
A．开环控制系统，输入部分是电容式位移传感器
B．闭环控制电路，输入部分是电磁继电器
C．开环控制系统，输出部分是电容式位移传感器
D．闭环控制系统，输出部分是电磁继电器
19．如图所示是自动变速扶梯系统控制过程示意图。无乘客时，扶梯缓慢运行；当乘客进入检测传感器的检测范围时，控制器接收到传感器的检测信号，控制电动机转动，扶梯正常运行。下列关于该控制系统的说法中不正确的是（ ）
A．控制方式属于开环 B．输入量是传感器的检测范围
C．被控对象是扶梯 D．控制量是电动机转速
20．如图所示为传送带恒速控制系统示意图，通过皮带控制器设置预设速度，测试传感器检测到实际速度低于设定速度时，皮带控制器控制调速电机加速，反之使调速电机减速，从而使传送带保持一定的速度运行。下列关于该恒速控制系统的说法中正确的是（ ）
A．被控对象是皮带控制器 B．执行器是调速电机
C．检测装置是荷重传感器 D．控制器是传送带
21．如图所示是汽车防侧倾控制系统示意图。其工作原理是：车辆转弯时，传感器检测车身倾斜信息并传递给悬架控制单元，控制电磁电机调整避震高度，保持车身平稳。下列关于该系统说法中正确的是（ ）
A．执行器是电磁电机
B．输入量是控制单元发出的控制信号
C．该系统是闭环控制系统
D．控制器是传感器
22．电梯都配有超载报警系统，其工作原理是：传感器检测电梯的载重量，控制电路进行判断，若载重量超过设定值则接通电子开关，报警器发出声、光信号进行报警。关于该报警控制系统，下列说法中正确的是（ ）
A．被控对象是电梯 B．控制器是电子开关
C．执行器是报警器 D．输出量是有、无声光信号
二、综合题
23．如图所示为某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。请回答下列各题，填写横线处的相应内容。
（1）该运货车的控制方式属于 。(在①闭环控制；②开环控制中选择一项，填写序号)
（2）该运货车的控制手段属于 。(在①手动控制；②自动控制中选择一项，填写序号)
（3）该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成 。(在①车到了卸货平台后，电机继续转动；②车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；③传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号)
（4）为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间，车就开走，产生危险。针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是 。(在①提高传感器的灵敏度；②增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；③降低电机转速中选择一项，填写序号)
24．LEGO魔方机器人近几年深受广大青少年儿童的喜爱，它的工作原理是先用传感器采集魔方6个面上每块(1面有9块)的颜色，然后由主控制器根据特定算法计算结果，控制机械手翻转魔方，从而达到自动解魔方的效果。如果魔方的颜色不标准或者周围的光线太暗，都会对魔方机器人解魔方形成干扰。根据示意图和描述，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人工控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选择合适的选项，并填在横线处)；
（2）该控制系统的被控对象是 (在①LEGO主控制器；②机械手；③魔方中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）该系统中的传感器应选用 (在①声音传感器；②颜色传感器；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LEGO魔方机器人识别魔方6个面颜色的效果，设计人员针对不同的光线环境做了大量的实验，得出一系列数据，对魔方的感光敏感度进行了调整，该工作人员采用了 的系统分析的方法(在①整体性原则；②科学性原则；③综合性原则中选择合适的选项，将序号填写在横线)。
25．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)。
26．如图所示为某储气罐压力自动控制和自动报警系统示意图。压力变送器检测储气罐中的压力值，该值被送到控制器，与设定压力值进行比较，控制器根据偏差值控制变频气泵的转速，从而使储气罐的实际压力达到设定值。当压力值超出设定上限时，就发出报警信号，并自动排气。请完成下列各题，在有横线处填上相应的内容。
（1）该系统除了压力自动控制子系统以外，还有 子系统和自动排气装置。
（2）根据示意图及其描述，补充完整压力自动控制系统方框图。
① ②
（3）当压力自动控制系统出现故障，导致储气罐内气体压力过高，在此情况下对储气罐有保护作用的是 (在①去车间的送气管道；②自动排气装置中选择一项，填写序号)。
27．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)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
2．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的反馈
4．【答案】（1）B
（2）C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
【解析】【解答】该控制系统人没有全程参与，整个控制过程由系统自动完成，且输出量对本系统的输入量无任何影响。信号是单向传递。故答案选B。
【分析】本题考查的是控制的手段和方式的判断。控制的手段有人工控制和自动控制。人工控制的过程必须在人的直接干预和全程干预下才能完成控制任务。在自动控制过程中不需要人的直接干预，使事物的变化准确的按照期望的方向发展。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
6．【答案】（1）A
（2）D
（3）C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程；传感器的选择
7．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】该系统是开环控制系统，输入量是雨水信号，控制器是放大及处理电路，执行器是电机，被控对象是窗户，输出量是窗户关或开。故答案选D。
【分析】本题考查的是系统控制方式的判断以及控制系统的组成。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
8．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】根据题意可知，这是一个开环控制系统，输出量是门的打开或关闭，所以被控对象是门。故答案选C。
【分析】本题考查的是系统控制方式的判断以及控制系统的组成。控制的方式分为开环控制和闭环控制。开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，闭环控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用。
9．【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
【解析】【解答】A、B、C都是对系统输入与输出的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，所以是黑箱方法，D通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病是直接考查其内部结构，所以不是黑箱方法。故答案选D。
【分析】本题考查的是黑箱方法的应用。黑箱方法是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，不需要直接考查其内部结构；功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。
10．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
11．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
12．【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
13．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】 【解答】通过图形可以看出让被控对象产生动作的是继电器给吹风机供电，所以执行器为继电器。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制系统的工作过程及组成。
14．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
15．【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】由题意可知，系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，该控制系统是开环控制，D错误；电子开关是执行器，A正确；控制量是执行器的输出，C错误；驾驶员根本就不是本系统的组成部分，B错误。故答案选A。
【分析】本题考查的是系统的控制方式的判断以及系统的组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。
16．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
17．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
18．【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．【答案】B
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
20．【答案】B
【知识点】闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
21．【答案】A
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
22．【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】依据题意，其流程图为：
，故答案选D。
【分析】本题考查的是控制系统的工作过程和组成。系统的输入量是控制系统的给定量，输出量是控制系统所要控制的量。被控对象是控制系统中所要控制的装置或生产过程。控制器对输入信号进行处理并发出控制命令。执行器根据指令对被控对象直接控制。
23．【答案】（1）②
（2）②
（3）①
（4）②
【知识点】系统的分析；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
24．【答案】（1）②；③
（2）③
（3）②
（4）②
【知识点】系统分析的主要原则；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；传感器的选择
25．【答案】（1）④；②
（2）①
（3）③
（4）②④
（5）④
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素；闭环控制系统的工作过程；传感器的选择
26．【答案】（1）自动报警系统
（2）气泵；压力变送器
（3）②
【知识点】系统的分类；系统的分析；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
27．【答案】（1）控制模块；机器人(电池)；实际电量；电量传 感器
（2）科学性
（3）①
【知识点】系统分析的主要原则；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
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