专题11 控制及其设计
考点一 控制系统的组成及干扰因素
1.（2024北京房山）如图所示是一款自动感应垃圾桶，该控制系统的工作过程为当手伸至距垃圾一定距离时，垃圾桶上方的红外线感应器将侦测到的信号输入电路模块，电路模块控制电机转动，从而开启桶盖。当手移开一段时间后，盖自动关闭。在下列对该控制系统的分析中，不准确的是（ ）
A.被控对象是垃圾桶盖 B.控制器是红外线感应器
C.执行器是电机 D.输入量是手的红外线信号
2.（2022浙江）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
3.（2022浙江）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。交通拥堵预警子系统的输出量是（ ）
A.彩色 LED 灯闪烁或不闪烁 B.路面车流量 C.摄像头
4.（2023吉林）提线木偶表演是古老珍稀的汉族戏剧剧种，表演时，艺人用线牵引木偶表演动作。在提线木偶的控制过程中，被控对象是（ ）
A. 手 B. 线 C. 木偶 D. 观众
5.（2023江苏常州）电动车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆传动系统，使刹车片压紧碟片圈（或轮轴），车轮减速。刹车握把力与车轮转速一一对应。该控制系统中被控对象是（ ）
A 握把 B. 碟片圈 C. 刹车片 D. 车轮
6.（2024四川广安）某小区为保障业主安全，在小区的围墙上安装了电子围栏，其原理是当围栏遭到触碰时传感器向主机发送信号，主机控制电子开关打开，使报警装置发出报警信号。该系统的传感器最好选用（ ）
A. 气体传感器 B. 湿度传感器 C. 红外传感器 D. 光控传感器
7.（2024四川广安）某小区为保障业主安全，在小区围墙上安装了电子围栏，其原理是当围栏遭到触碰时传感器向主机发送信号，主机控制电子开关打开，使报警装置发出报警信号。该控制系统中的被控对象是（ ）
A. 业主 B. 报警装置 C. 电子开关 D. 传感器
8.（2024北京房山）如图所示是一种电子警察，它是现代道路交通安全件理的有效手段,计算机根据雷达探测到的汽车位置变化信号，计算出汽车的行驶速度并判断是否超速，如果超速则启动照相机抓拍，照相机对超速车辆进行抓拍时会受到各种干扰，以下不属于干扰因素的是（ ）
A.车辆速度 B.大雾 C.沙尘 D.大雨
9.（2023吉林）下列关于干扰的说法正确的是（ ）
A. 在室内进行射箭活动，可以消除或减弱风对箭飞行的干扰
B. 战士在风雨中练习射击，风雨对子弹命中准确度没有干扰
C. 人在逆风中骑自行车，逆风对自行车的速度不构成干扰
D. 风对飞行中的飞机不存在干扰
考点二 控制的分类
1.（2024北京房山）下列属于闭环控制系统的是（ ）
A.自动门控制系统 B.车辆超速检测系统
C.公交车车门开关控制系统 D.电冰箱温度控制系统
2.（2023浙江）如图所示是某杂粮自动定量包装系统示意图。系统工作过程如下:加料时，传感器获取称料斗中的料量信息，并传送给控制器，与设定料量比较，当称料斗中的实际料量达到设定料量时,进料阀关闭;接着装料机构完成装袋,装有杂粮的包装袋由传送带送至封口机构，完成封口。下列关于称量控制子系统的方框图正确的是（ ）
A .
B.
C.
D.
3.（2023吉林）下列控制系统中，属于人工控制的是（ ）
A. 驾驶员驾驶汽车 B. 电饭锅保温 C. 电梯上下运行 D. 红绿灯定时转换
4.（2023吉林）如图所示，很多公共场所都装有自动感应水龙头，当手靠近时水流出，手移开时水停止流出，出水时间超过10秒，就会自动关水。该控制系统属于（ ）
A. 自动控制、开环控制系统 B. 自动控制、闭环控制系统
C.手动控制、开环控制系统 D. 手动控制、闭环控制系统
5.（2023辽宁本溪）电冰箱是日常生活中不可或缺的家用电器，每次开电冰箱门时间或长或短，箱体内空气进行冷热交换，冰箱控制系统需要实时监控温度，调整冷气输出量，可知电冰箱控制系统属于（ ）
A. 手动机械控制 B. 自动开环控制 C. 闭环手动控制 D. 闭环自动控制
6.（2023江苏常州）分析下列控制现象为自动控制的是（ ）
①用气筒给自行车的轮胎充气；②楼宇监控分析跟踪；③电视机智能机械组装生产线；④风冷冰箱除霜装置；⑤空调器供电电源
A. ④①② B. ①⑤③ C. ④②③ D. ③⑤④
7.（2023江苏常州）以下关于闭环控制系统说法不正确的是（ ）
A. 闭环控制系统用于实现不同的控制目的，要求往往也不一样
B. 闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的
C. 闭环控制系统不需要具有抗干扰性
D. 闭环控制系统的控制精度必须符合要求
8.（2024山西晋中）智能马桶盖具有保持冲洗水温在 30℃左右的功能，当传感器检测到水温不够时， 加热器加热，反之则停止加热。下列说法正确的是 （ ）
A.自动控制系统一定是闭环控制系统
B.有检测装置的一定是闭环控制系统
C.该控制系统的执行器是加热器
D.该控制系统属于开环控制系统专题11 控制及其设计
考点一 控制系统的组成及干扰因素
1.（2024北京房山）如图所示是一款自动感应垃圾桶，该控制系统的工作过程为当手伸至距垃圾一定距离时，垃圾桶上方的红外线感应器将侦测到的信号输入电路模块，电路模块控制电机转动，从而开启桶盖。当手移开一段时间后，盖自动关闭。在下列对该控制系统的分析中，不准确的是（ ）
A.被控对象是垃圾桶盖 B.控制器是红外线感应器
C.执行器是电机 D.输入量是手的红外线信号
【答案】B
【解析】本题考查控制系统的组成。控制器可以接收处理输入量并给执行器发出指令，红外感应器是传感器，属于检测装置，不属于控制器
2.（2022浙江）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
【解析】本题考查控制的知识。流速计属于检测装置，检测装置不做执行器，故A错；虽提高温度控制效率，但是配液箱也需要和其他组成部分结合选择合适容量，故C错；为提高pH值控制精度，pH传感器影检测植物的pH值
3.（2022浙江）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。交通拥堵预警子系统的输出量是（ ）
A.彩色 LED 灯闪烁或不闪烁 B.路面车流量 C.摄像头
【答案】A
【解析】本题考查控查控制的组成。输出量是被控对象所发生的变化量。交通拥堵的预警被控对象应该是可以发生报警提示功能的装置或器件，输出量为其所发出的信号，故A合理；路面车流量为输入量，摄像头为输入量的接收装置
4.（2023吉林）提线木偶表演是古老珍稀的汉族戏剧剧种，表演时，艺人用线牵引木偶表演动作。在提线木偶的控制过程中，被控对象是（ ）
A. 手 B. 线 C. 木偶 D. 观众
【答案】C
【解析】被控对象为控制系统的最终控制发生变化的器件或装置。提线木偶被控对象为木偶。
5.（2023江苏常州）电动车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆传动系统，使刹车片压紧碟片圈（或轮轴），车轮减速。刹车握把力与车轮转速一一对应。该控制系统中被控对象是（ ）
A 握把 B. 碟片圈 C. 刹车片 D. 车轮
【答案】D
【解析】刹车控制系统的最终目标是车轮发生速度的改变，被控对象为车轮
6.（2024四川广安）某小区为保障业主安全，在小区的围墙上安装了电子围栏，其原理是当围栏遭到触碰时传感器向主机发送信号，主机控制电子开关打开，使报警装置发出报警信号。该系统的传感器最好选用（ ）
A. 气体传感器 B. 湿度传感器 C. 红外传感器 D. 光控传感器
【答案】C
【解析】感知触碰信号选择红外传感器。
7.（2024四川广安）某小区为保障业主安全，在小区围墙上安装了电子围栏，其原理是当围栏遭到触碰时传感器向主机发送信号，主机控制电子开关打开，使报警装置发出报警信号。该控制系统中的被控对象是（ ）
A. 业主 B. 报警装置 C. 电子开关 D. 传感器
【答案】B
【解析】控制报警装置发出报警信号，所以被控对象为报警装置
8.（2024北京房山）如图所示是一种电子警察，它是现代道路交通安全件理的有效手段,计算机根据雷达探测到的汽车位置变化信号，计算出汽车的行驶速度并判断是否超速，如果超速则启动照相机抓拍，照相机对超速车辆进行抓拍时会受到各种干扰，以下不属于干扰因素的是（ ）
A.车辆速度 B.大雾 C.沙尘 D.大雨
【答案】A
【解析】本题考查干扰因素的定义：不是输入量但会影响输出量的因素，A中车辆速度是该系统的输入量，故不属于干扰因素
9.（2023吉林）下列关于干扰的说法正确的是（ ）
A. 在室内进行射箭活动，可以消除或减弱风对箭飞行的干扰
B. 战士在风雨中练习射击，风雨对子弹命中准确度没有干扰
C. 人在逆风中骑自行车，逆风对自行车的速度不构成干扰
D. 风对飞行中的飞机不存在干扰
【答案】A
【解析】风雨过大子弹的命中准确度可能会低，逆风自行车速度可能会慢，风力大小不同对飞机的飞行状态、速度可能会有不同，所以风雨对子弹的命中准确度、逆风对自行车速度、风对飞机的飞行都会产生干扰，故BCD错误
考点二 控制的分类
1.（2024北京房山）下列属于闭环控制系统的是（ ）
A.自动门控制系统 B.车辆超速检测系统
C.公交车车门开关控制系统 D.电冰箱温度控制系统
【答案】D
【解析】本题考查开环与闭环控制系统的区别。开环控制系统是单向传递的过程，闭环控制系统有反馈，具有精度调节能力，D项电冰箱温度控制系统可将温度控制在设定范围之内，属于闭环。
2.（2023浙江）如图所示是某杂粮自动定量包装系统示意图。系统工作过程如下:加料时，传感器获取称料斗中的料量信息，并传送给控制器，与设定料量比较，当称料斗中的实际料量达到设定料量时,进料阀关闭;接着装料机构完成装袋,装有杂粮的包装袋由传送带送至封口机构，完成封口。下列关于称量控制子系统的方框图正确的是（ ）
A .
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据题干中功能称量到设定值才会结束系统运行，说明有反馈、有精度调节能力，属于闭环控制，故A、B错，称量控制子系统控制的是称量斗中的杂粮的重量，所以被控对象是称量斗中的杂粮，故选C。
3.（2023吉林）下列控制系统中，属于人工控制的是（ ）
A. 驾驶员驾驶汽车 B. 电饭锅保温 C. 电梯上下运行 D. 红绿灯定时转换
【答案】A
【解析】本题考查人工控制与自动控制的区别：在于人是否全程直接参与控制的运行，A选项人全程直接参与汽车行驶，属于人工控制
4.（2023吉林）如图所示，很多公共场所都装有自动感应水龙头，当手靠近时水流出，手移开时水停止流出，出水时间超过10秒，就会自动关水。该控制系统属于（ ）
A. 自动控制、开环控制系统 B. 自动控制、闭环控制系统
C 手动控制、开环控制系统 D. 手动控制、闭环控制系统
【答案】A
【解析】感应手部信号，剩下的运转由系统本身决定运转，人没有全程参与系统运行，所以属于自动控制，感知信号开水、达到时间关水是单向传递过程，所以属于开环。
5.（2023辽宁本溪）电冰箱是日常生活中不可或缺的家用电器，每次开电冰箱门时间或长或短，箱体内空气进行冷热交换，冰箱控制系统需要实时监控温度，调整冷气输出量，可知电冰箱控制系统属于（ ）
A. 手动机械控制 B. 自动开环控制 C. 闭环手动控制 D. 闭环自动控制
【答案】D
【解析】电冰箱运转不需要人全程直接参与，所以属于自动控制，电冰箱温度恒温有反馈、可以调节精度，属于闭环。
6.（2023江苏常州）分析下列控制现象为自动控制的是（ ）
①用气筒给自行车的轮胎充气；②楼宇监控分析跟踪；③电视机智能机械组装生产线；④风冷冰箱除霜装置；⑤空调器供电电源
A. ④①② B. ①⑤③ C. ④②③ D. ③⑤④
【答案】C
【解析】人没有全程参与系统运行的控制属于自动控制，故选择C
7.（2023江苏常州）以下关于闭环控制系统说法不正确的是（ ）
A. 闭环控制系统用于实现不同的控制目的，要求往往也不一样
B. 闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的
C. 闭环控制系统不需要具有抗干扰性
D. 闭环控制系统的控制精度必须符合要求
【答案】C
【解析】无论开环还是闭环都有干扰因素，干扰因素是客观存在的，为了保证系统的稳定和精度，都是需要有抗干扰性的，故C不正确
8.（2024山西晋中）智能马桶盖具有保持冲洗水温在 30℃左右的功能，当传感器检测到水温不够时， 加热器加热，反之则停止加热。下列说法正确的是 （ ）
A.自动控制系统一定是闭环控制系统
B.有检测装置的一定是闭环控制系统
C.该控制系统的执行器是加热器
D.该控制系统属于开环控制系统
【答案】C
【解析】自动控制系统也可能是开环控制系统，故A错；开环也有检测装置，所以有检测装置不一定是闭环，故B错；该控制系统将水温控制在30度左右，有反馈、可自动调节精度，所以属于闭环，故D错
