第一节 控制的手段与应用
考试内容
考试要求
考试属性
控制的含义
b
必考
控制的手段和方法
a
必考
控制的应用
b
必考
1.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，这就是控制。
理解任何控制现象，必须明确控制的三要素：
(1)控制的对象是什么，(2)控制要达到什么目的，(3)采取什么控制手段。
2.控制的手段和方法
(1)根据控制过程中人工干预的情形不同，控制可分为人工控制和自动控制。
人工控制：在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制：不需要人直接干预，人只是给控制发出指令或设置相关信息。
(2)按照执行机构的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
机械控制：以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式。
气动控制：以气体作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成。
液压控制：采用液压方式来传递信息与动力。
电子控制：由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体。
3.控制的应用
(1)生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。
(2)生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制。
(3)军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
一、 控制及控制的三要素
1.控制是人为的。
2.控制对象、控制手段、控制目的——控制三要素
【典例1】 如图是一燃气热水器，关于燃气热水器水温的控制，下列说法不恰当的是( )
A.控制的目的是出水口的水温
B.控制的手段是调节燃气旋钮改变燃气火力的大小
C.燃气的流量和进水管的流量是控制的目的
D.该系统控制的对象是出水管中的水
解析 燃气热水器是用于加热流进热水器水管中的水，使之达到设定的温度，因此控制的目的是水温，而要达到此目的改变燃气火力的大小是采取的手段。故答案选C。
答案 C
[方法总结] 对控制现象的题目，应正确理解控制的三要素，在此基础上明确系统控制的要素就是控制的目的，为实现目的采用的措施即为控制手段。
变式训练 如图所示为某种抽水马桶水箱的结构示意图。浮球和连杆用螺纹连接，通过调节连杆长度来设置给定水位，当水位上升到给定水位时，浮球带动连杆装置关闭进水阀。如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，那么产生的后果是( )
A.降低给定水位高度 B.增加给定水位高度
C.不影响给定水位高度 D.降低实际水位高度
解析 抽水马桶水箱水位控制系统的目的是使水位保持一定位置，调节连杆长度可以改变给定水位的位置，如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，使浮球位置向左上方移动，从而提高设定水位，故答案选B。
答案 B
二、控制的手段和方法
人工控制和自动控制——按人工干预情形不同来分。
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制——按照执行机构的不同来分。
【典例2】 如图是一电饭煲，工作原理是这样的：放好米后，按下煮饭开关，此时磁钢吸合电路接通，开始煮饭，当饭煮熟后水被米吸干，在锅底形成一层糊精，这样锅底温度超过100度，当达到104度时磁钢到达居里温度点退磁(磁性消失)弹簧将吸合的磁铁分开，杠杆将开关断开，进入保温状态。电饭煲的煮饭过程属于( )
A.手动控制、电子控制
B.自动控制、液压控制
C.自动控制、气动控制
D.自动控制、机械控制
解析 该控制过程不需人工干预，以机械传动作为主要控制手段。故答案选D。
答案 D
[方法总结] 控制的手段判断是人工还是自动看控制过程人是否参与。误区是不要以为有人参与就是人工控制。判断是机械控制、气动控制、液压控制、电子控制主要看动力或信息依靠什么来处理或传递的。
变式训练 如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动气动装置使车门开启或关闭。车门的开启和关闭属于( )
A.手动控制、电子控制
B.自动控制、液压控制
C.自动控制、气动控制
D.手动控制、机械控制
解析 车门开启或关闭：以气体压强作为主要动力且不需要人直接干预。故答案选C。
答案 C
1.如图所示为一款婴幼儿耳测温度计，它有一个声光警报装置，当测得温度高于37.5度时，就会发出嘟嘟声闪烁。这个温度报警系统的控制属于( )
A.自动控制、液压控制 B.自动控制、电子控制
C.自动控制、气动控制 D.手动控制、机械控制
解析 该装置是采用传感器接收鼓膜的温度并通过电子电路比较、处理发出嘟嘟声闪烁。故答案选B。
答案 B
2.随着控制技术和理论的发展，控制越来越多的应用在日常生活中，特别是自动控制的应用极大的方便了人们的生活。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.太阳能热水器的温度控制
D.自动档汽车的行驶方向控制
解析 自动档汽车的行驶方向控制是在人的直接干预和全程干预下进行的。故答案选D。
答案 D
3.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
解析 该系统的控制无人参与，整个控制过程由系统自动完成，且输出量的变化对本系统无任何影响(无反馈)。故答案选B。
答案 B
4.如图是一个自动控制的红外线烘干机，当人手靠近时烘干机工作有热量发出，手拿开时烘干机就会自动关机。该烘干机控制系统属于( )
A.开环控制
B.闭环控制
C.人工与自动相结合
D.烘干机的开启是开环控制，关闭是闭环控制
解析 人在此时发信息不参与控制，所以是自动控制，控制过程中信号是单向传递的是开环。故答案选A。
答案 A
5.分析上题题意，从执行机构来讲，该控制系统的控制手段主要是属于下列那种( )
A.机械控制 B.电子控制
C.液压控制 D.气压控制
解析 该控制系统信息的传递主要是依靠电子电路实现的是电子控制。答案是B。
答案 B
1.如图是汽车的刹车装置，当人轻轻的踩一下刹车，汽车的速度就能下降。从控制的手段来看该刹车装置的控制过程是属于( )
A.机械控制 B.液压控制
C.气压控制 D.综合控制
解析 在该控制过程中，动力是通过杠杆和密封的油来传递的，所以既有机械控制又有液压控制属于综合控制。故答案是D。
答案 D
2.下列四个图中，在正常工作中按执行机构来分主要控制手段相同的是( )
A.①②相同，③④相同 B.①③相同，②④相同
C.①④相同，②③相同 D.②③相同，①④相同
解析 ①③主要是机械控制，②④是液压控制。故答案选B。
答案 B
如图所示是一款家用可燃气体、烟雾报警器，用于煤气、液化气烟雾和浓度超标报警，防止意外发生。是家庭生活不可或缺的一部分。当厨房中的可燃气体或烟雾达到一定浓度时，感应头触发电路进行报警。根据材料，回答3～5题。
3.从控制的手段来看，该可燃气体、烟雾报警器控制属于( )
A.自动控制、液压控制
B.自动控制、气动控制
C.自动控制、电子控制
D.手动控制、机械控制
解析 该控制系统的目的是当厨房中的可燃气体或烟雾达到一定浓度时，感应头触发电路进行报警，控制过程不需人参与是自动控制，信息通过电子电路来处理和传递是电子控制。故答案是C。
答案 C
4.该控制系统的被控对象是( )
A.声音 B.喇叭
C.烟雾 D.可燃气体
解析 系统控制的是报警声，所以喇叭是被控对象。故答案是B。
答案 B
5.该控制系统的控制输入量是( )
A.声音 B.电压
C.可燃气体或烟雾 D.喇叭
解析 可燃气体或烟雾是外界提供给系统的，是输入量。故答案选C。
答案 C
6.如图是一恒温箱，在实验室中，特别是生物实验室，为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要，对于实验室的研究过程以及研究结果将产生很大的影响。恒温是通过使用一些相应手段来实现的。在该控制系统中被控对象和控制目的是( )
A.箱内空气与气压
B.箱内空气与温度
C.箱内放置的物体与设置的湿度
D.供电电源开关和温度
解析 恒温箱控制的目的是温度保持在某一温度或某一温度范围，所以温度是控制的目的。一般来说系统控制的量存在于被控对象之中，温度在箱内空气中故箱内空气是被控对象。故答案是B。
答案 B
7.如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向主人手机发送视频报警。该控制系统的控制手段和控制方式属于( )
A.自动控制、开环控制
B.手动控制、开环控制
C.自动控制、闭环控制
D.手动控制、闭环控制
解析 能自动摄影并向主人手机发送视频报警，这属于自动控制，信号从输入到输出是传递单向，这属于开环控制系统。故答案选A。
答案 A
8.如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机在定时器控制下开始工作，直到定时器回到零位，洗衣机才停止工作。该过程的控制属于( )
A.电子控制、开环控制
B.机械控制、开环控制
C.电子控制、闭环控制
D.气动控制、闭环控制
解析 该控制系统动力是依靠机械传递动力的是机械控制，信息的传递是单向的。故答案选B。
答案 B
9.声光照明灯特别适用于车房、仓库、停车场等特殊场所，光线不足时，可以用声音来控制开启，并且能够自动延时关闭，给人们带来了方便。该照明灯控制属于( )
A.电子控制、开环控制
B.电子控制、闭环控制
C.机械控制、开环控制
D.机械控制、闭环控制
解析 该题信息是靠电子电路来传递的，信息是单向传递的。故答案选A。
答案 A
10.现在一般小区的楼道灯白天光线较强不管有无人走动或发出声音灯都不会亮，但到了晚上或光线很暗时，当有人走动或发出声音，楼道灯都会亮且能延长一段时间，既方便了人行走，又节约了电。该控制系统应该属于( )
A.自动控制的闭环控制系统
B.自动控制的开环控制系统
C.手动控制的闭环控制系统
D.手动控制的开环控制系统
解析 该控制系统控制过程无人参与是自动控制，控制原理是在光线暗时控制器接收了声音信号，电子开关闭合灯亮并延时。信息的传递是单向的是开环控制系统。答案选B。
答案 B
11.当人进入电梯选择了楼层时，电梯控制系统便接受了指令并进行控制。该控制系统的被控对象和控制方式是( )
A.人、开环 B.按钮、闭环
C.电梯箱体，开环 D.楼层，闭环
解析 该控制系统控制过程是按下楼层信号，控制电路控制电机带动电梯箱体运行，到达所选楼层电梯箱体停下，电梯门打开。从控制过程可知控制方式是开环，被控对象是电梯箱体。故答案选C。
答案 C
如图所示为京东配送机器人。京东配送机器人是一个四轮小型无人驾驶电动货车，搭载了一套智能驾驶系统，该系统由一个高强度扫描雷达和无数摄像头构成，雷达和摄像头负责探测配送机器人的前后左右路况，如有人出现在前方，智能驾驶系统就会刹车。配送路线也是规划好的固定路线，如有快递到达校园，配送员先将快递放入车里，然后由系统通过APP或短信通知收件人，收件人确认后，“配送机器人”就自动开到固定停靠点送货，收件人输入密码便可打开配送车仓门收取快递，整个过程持续不到5分钟。如果收件人长时间不来收货，“配送机器人”就会驶离原地，在规定路线内巡回，或者给其他用户送货，送完之后再返回原地，发送短信等待刚才不在场的主人来收快递。根据描述请完成第 12～13 题。
12.“配送机器人”控制手段和控制方式分别属于( )
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
解析 无人参与，信息的传递是单向的。故答案是C。
答案 C
13.配送过程中，无人车顶的激光感应系统会自动检测前方行人车辆，会自动停车避障，可攀登25度的上坡，体现了系统的( )
A.目的性 B.动态性
C.环境适应性 D.整体性
答案 C
课件16张PPT。第一节 控制的手段与应用1.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，这就是 。
理解任何控制现象，必须明确控制的三要素：
(1)控制的 是什么，(2)控制要达到什么 ，(3)采取什么控制 。控制对象目的手段2.控制的手段和方法 (1)根据控制过程中人工干预的情形不同，控制可分为人工控制和自动控制。
人工控制：在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制：不需要人直接干预，人只是给控制发出指令或设置相关信息。
(2)按照执行机构的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
：以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式。
：以气体作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成。
：采用液压方式来传递信息与动力。
：由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体。 机械控制气动控制液压控制电子控制3.控制的应用 (1)生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。
(2)生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制。
(3)军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。一、 控制及控制的三要素
1.控制是人为的。
2.控制对象、控制手段、控制目的——控制三要素【典例1】 如图是一燃气热水器，关于燃气热水器水温的控制，下列说法不恰当的是( )A.控制的目的是出水口的水温
B.控制的手段是调节燃气旋钮改变燃气火力的大小
C.燃气的流量和进水管的流量是控制的目的
D.该系统控制的对象是出水管中的水解析 燃气热水器是用于加热流进热水器水管中的水，使之达到设定的温度，因此控制的目的是水温，而要达到此目的改变燃气火力的大小是采取的手段。故答案选C。
答案 C
[方法总结] 对控制现象的题目，应正确理解控制的三要素，在此基础上明确系统控制的要素就是控制的目的，为实现目的采用的措施即为控制手段。变式训练 如图所示为某种抽水马桶水箱的结构示意图。浮球和连杆用螺纹连接，通过调节连杆长度来设置给定水位，当水位上升到给定水位时，浮球带动连杆装置关闭进水阀。如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，那么产生的后果是( )A.降低给定水位高度 B.增加给定水位高度
C.不影响给定水位高度 D.降低实际水位高度
解析 抽水马桶水箱水位控制系统的目的是使水位保持一定位置，调节连杆长度可以改变给定水位的位置，如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，使浮球位置向左上方移动，从而提高设定水位，故答案选B。
答案 B二、控制的手段和方法人工控制和自动控制——按人工干预情形不同来分。
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制——按照执行机构的不同来分。【典例2】 如图是一电饭煲，工作原理是这样的：放好米后，按下煮饭开关，此时磁钢吸合电路接通，开始煮饭，当饭煮熟后水被米吸干，在锅底形成一层糊精，这样锅底温度超过100度，当达到104度时磁钢到达居里温度点退磁(磁性消失)弹簧将吸合的磁铁分开，杠杆将开关断开，进入保温状态。电饭煲的煮饭过程属于( )A.手动控制、电子控制 B.自动控制、液压控制
C.自动控制、气动控制 D.自动控制、机械控制
解析 该控制过程不需人工干预，以机械传动作为主要控制手段。故答案选D。
答案 D
[方法总结] 控制的手段判断是人工还是自动看控制过程人是否参与。误区是不要以为有人参与就是人工控制。判断是机械控制、气动控制、液压控制、电子控制主要看动力或信息依靠什么来处理或传递的。变式训练 如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动气动装置使车门开启或关闭。车门的开启和关闭属于( )A.手动控制、电子控制 B.自动控制、液压控制
C.自动控制、气动控制 D.手动控制、机械控制
解析 车门开启或关闭：以气体压强作为主要动力且不需要人直接干预。故答案选C。
答案 C
