课件44张PPT。第四单元 控制与设计必修2 技术与设计 2[考试要求]必修2 技术与设计 2必修2 技术与设计 2考点一 控制的手段与应用CBA考点二 控制系统的工作过程与方式输入量输出量被控对象执行器控制器控制量D【解析】 控制系统的题目要注意控制过程原理的描述和控制过程示意图，然后再结合控制方框图，就比较容易找出各组成装置和信号量。
【答案】 ①检测传感器检测到是否有人的信号
②电动机和传动装置 ③扶梯 ④运行速度开关类公交车车门的开关控制
司机操作开关装置，发出开关信号，控制电磁阀的启闭，通过电磁阀决定压缩空气的流向，由压缩空气推动活塞，从而带动车门的开启与关闭泳池定时注水系统
使用者将注水的时间值设定到定时器中，开启进水阀注水，一旦时间到达，定时器就会控制注水阀关闭，停止向泳池注水定时类检测报
警类恒定输出类电冰箱恒温控制系统
感温元件测出冰箱内的实际温度，与设定的温度进行比较，若冰箱内的温度高于设定值，温度控制器将启动压缩机给电冰箱制冷，使冰箱内的温度降低，直至与设定值一致动态跟踪类风力发电机跟踪风向的控制系统
风向测定装置将检测到的风向信号送给迎风控制装置与设定值比较，迎风控制装置根据风向角度偏差信号控制偏航电机运转，调整风轮角度，使风轮始终对准风向考点三 闭环控制系统的干扰与反馈反馈干扰因素反馈DA考点四 控制系统的设计与实施CA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开环控制系统信号单向传递，闭环控制系统信号双向循环传递开环控制系统不存在反馈，闭环控制系统存在反馈被控对象被控量与给定量检测装置控制器与执行器再次回到被控对象与被控量，完成信号的循环传递本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
1．现代化的大棚控制系统，可以不受季节、地域的影响模拟出各种需要的栽培环境，这是通过使用一些相应的控制手段来实现的。在该控制系统中控制对象是( )
A．温度 B．土壤
C．大棚内栽种的植物 D．大棚的室内栽培环境
答案：D
2．下列控制系统中属于自动控制系统的是( )
A．按钮开关控制的台灯 B．普通自来水龙头
C．花房恒温控制系统 D．汽车刹车控制系统
答案：C
3.
如图所示的电动车，其报警系统工作过程如下：当有人触碰其车体时，震动感应装置接收到信号后发出指令，报警开关接通扬声器发出警报声。以下关于该控制系统说法正确的是( )
A．触碰信号为输出量 B．报警开关为执行器
C．扬声器的警报声为输入量 D．电动车为被控对象
答案：B
4．如图所示是一种非接触式红外光幕电梯门保护系统，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。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：C
5．现在许多汽车配有定速巡航系统，司机按下定速按钮之后，不用踩油门踏板，车辆仍以固定的速度行驶。该速度控制系统的控制手段和控制方式属于( )
A．手动控制、闭环控制 B．自动控制、开环控制
C．手动控制、开环控制 D．自动控制、闭环控制
答案：D
6．比较闭环控制系统和开环控制系统，下列判断错误的是( )
A．开环控制系统的控制精度较低
B．开环控制系统无反馈环节
C．闭环控制系统的抗干扰能力强
D．闭环控制系统和开环控制系统都有比较器
答案：D
7．关于干扰因素，下列说法不正确的是( )
A．手机信号会影响其它电子产品的使用
B．干扰因素会引起系统输出量(被控量)的变化
C．干扰因素既会作用于开环控制系统，也会作用于闭环控制系统
D．干扰因素都是不可以利用的
答案：D
8．下列属于闭环控制系统的是( )
A．电话机的自动拨号控制 B．微波炉定时控制
C．孵化房恒温控制 D．自动售货机
答案：C
如图所示，是一种气压可调的充气机的工作原理图。设定好气压后，当储气罐内的气压低于指定值时，由于弹簧的弹性作用，会将触点开关往下拉，并接通回路。这时增压泵工作，给储气罐内充气，使气压上升。当气压上升到指定值，触点开关向上顶开，断开回路，增压泵停止工作。以此将储气罐内的气压始终保持在一定的数值。
根据材料回答9－11题：
9．该控制系统属于( )
A．开环控制
B．闭环控制
C．开环控制与闭环控制相结合
D．人工控制与自动控制相结合
答案：B
10．该控制系统的执行器是( )
A．触点开关 B．储气罐
C．增压泵 D．重锤
答案：C
11．弹簧杠杆系统在整个控制系统中的作用是( )
A．减小设定气压 B．增大设定气压
C．检测实际气压 D．稳定设定气压
答案：C
如图所示的一款汽车，其副驾驶座有安全带未系提示功能，当传感器检测到副驾驶座有人乘坐且未系安全带时，提示音将不断响起，直至副驾驶座系上安全带。
根据材料回答12－13题：
12．该控制系统的传感器该选用( )
A．气敏传感器 B．光敏传感器
C．压力传感器 D．温度传感器
答案：C
13．该控制系统的输出量是( )
A．提示音的响或停
B．车辆的行驶或停止
C．设定的提示音的音量
D．副驾驶座上有人或无人
答案：A
14．要提高家用冰箱的抗干扰性能，生产中主要采取的措施是( )
A．增加反馈环节组成闭环控制系统
B．提高压缩机的制冷量
C．提高箱体的绝热性能
D．尽量减少开门次数和时间
答案：C
小王同学发现由于自家居住在顶楼，所以自来水经常出现水压不稳现象，导致电热水器经常无法自动上水。于是他购买如图所示的一只水塔箱安装在屋顶上。自来水通过水塔箱后再进行使用，就能解决水压不稳的现象。
根据设计要求回答15－16题：
15．往水塔箱中加水，需要增加的设备为( )
A．电机 B．增压泵
C．千斤顶 D．内燃机
答案：B
16．使用时，水塔箱中的水压应该比电热水器中的水压( )
A．低 B．高
C．一样 D．不知道
答案：B
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17－21题：
17．该控制系统属于( )
A．手动控制、开环控制 B．手动控制、闭环控制
C．自动控制、开环控制 D．自动控制、闭环控制
答案：D
18．电磁铁在该控制系统中的作用是( )
A．控制器 B．控制对象
C．执行器 D．检测装置
答案：C
19．该控制系统的被控量为( )
A．电流 B．浮力
C．设定列车悬浮状态 D．列车的实际悬浮状态
答案：D
20．下列各因素中属于该控制系统干扰因素的是( )
A．与轨道摩擦 B．太阳的照射
C．电力系统中电压的波动 D．列车中乘客的走动
答案：C
21．该控制系统中反馈装置是( )
A．控制电路 B．电磁铁
C．列车 D．浮力检测装置
答案：D
22．如图所示为电冰箱工作示意图，电冰箱工作时温度设定在一定的范围值。当箱内温度变化超过设定的范围值时，温控器中的热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动起动器中的继电器控制压缩机的启动，实现电冰箱的温度控制。
(1)根据上面的示意图及其描述，电冰箱的温度控制系统是______(开环或闭环)控制系统。
(2)在( )上填写相应内容，补充完整控制系统方框图。
答案：(1)闭环 (2)控制器 压缩机 压缩量 冰箱内实际温度 热敏电阻
23．如图所示为房屋楼顶太阳能热水器的自动供水控制系统原理图。其工作原理是：当太阳能热水器水箱中用水量变化时，水箱中的水位发生变化，检测装置把检测到的水位信号反馈给控制器，与设定水位进行比较。控制器根据偏差值控制上水电磁阀，决定是否让自来水流入以此保持水箱中的水位在设定范围内。
(1)请为该系统的检测装置选择一个合适的传感器__________(从水温传感器、水压传感器、水位传感器)。
(2)根据示意图及其描述，画出控制系统方框图。
答案：(1)水位传感器
(2)
24．如图所示是小王同学根据自己居住的农村的实际特点设计的一套自来水控制系统。该系统的具体方案如下：先选择一个水源丰富的地理位置打一口井，并在厨房及卫生间等需要用水的地方安装自来水管；与此同时修建一个水箱，存储从井中抽上后经过消毒、过滤的水；最后接入家中的自来水管，供日常生活使用。使用时，当水塔中存储的水下降到设定的深度1时，控制电路能自动启动水泵抽水至水箱中，并使水箱中的水位保持在设定的深度2。
(1)水箱的水位控制系统属于________；(填写“开环控制系统”或“闭环控制系统”)
(2)水箱的设定深度1与设定深度2的高度关系应该是________；(填写序号)
①设定深度1>设定深度2 ②设定深度1＝设定深度2
③设定深度1<设定深度2
(3)水箱的进水口与出水口设计应该是________；(填写序号)
①进水口设计在水箱的顶部，出水口也设计在水箱的顶部；②进水口设计在水箱的底部，出水口应设计在水箱的顶部；③进水口设计在水箱的顶部，出水口应设计在水箱的底部；④进水口设计在水箱的底部，出水口也应设计在水箱的底部；
(4)试画出水塔水位的控制方框图。
答案：(1)闭环控制系统 (2)③ (3)③
(4)方框图如下：
25．如图所示是变频空调。与普通空调器相比，它具有室温波动小、电能消耗少、使用寿命长的特点。其制冷工作过程如下：变频空调的检测装置随时收集室内环境的有关信息并与内部的设定值比较，经微电脑运算处理输出控制信号，调整室外变频压缩机的转速；经压缩后的制冷液流入室内的壁挂机处汽化吸热，从而调整室内的温度达到设定值。
(1)该变频空调的制冷控制系统属于________系统(开环控制/闭环控制)。
(2)控制系统的检测装置是________(光敏传感器/热敏传感器/距离传感器)；检测装置应该安装在________(室内/室外)。
(3)该变频空调的制冷控制过程中有哪些干扰因素，列举两条干扰因素？
答案：(1)闭环控制 (2)热敏传感器 室内 (3)室外温度发生较大变化、房间的窗或门打开、电源电压或电流的波动、房间内有热源等等。
