控制与设计
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控制与设计
班级： 学号： 姓名：
一．客观练习题：（每题3分，共60分）
1．我们要理解一个控制现象，就必须弄清三个问题，其中不包括的是（ ）
A．控制的对象是什么 B．控制的过程中受到哪些干扰
C．控制要达到什么目的 D．采取什么控制手段
2．下列描述的控制系统中属于人工控制的开环控制系统的是（ ）
A．室内烟雾报警系统 B．无土栽培厂房的湿度控制系统
C．旋钮式淋浴出水控制系统 D．学校的打铃控制系统
3．学校打铃系统一般也电脑控制，其控制系统为（ ）
A．机械控制、闭环控制 B．电子控制、闭环控制
C．机械控制、开环控制 D．电子控制、开环控制
4．下列控制系统中，属于开环控制系统 （ ）
A．电冰箱的温度控制 B．计算机CPU风扇的转速控制
C．现代化农业温室的温度控制 D．家用缝纫机的缝纫速度控制
5．自行车的刹车控制属于（ ）
A．机械控制 B．气动控制 C．液压控制 D．电子控制
6．判断控制系统是开环控制还是闭环控制的标志是有无（ ）
A．控制器 B．执行器 C．被控对象 D．反馈
7．某一游泳池的进水控制是一个定时进水控制系统，即设定一定的进水时间。这个控制系统的控制量应该是（ ）
A．进水量 B．进水时间 C．设定的水位 D．实际水位
8．若要制作一个光控报警电路，宜选用的传感器是 ( )
A．扬声器 B．亮度控制器 C．电子开关 D．光敏电阻
9．闭环控制系统中，反馈的作用是（ ）
A．减少输入量 B．增加输入量 C．将输出量返回到输入端 D．稳定输出量
太阳能热水器是利用太阳的能量将水加热的装置，由集热管、水箱、支架及相关附件组成，如图1。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水位低于设定水位时能自动加水。（回答10-11两题）
10．太阳能热水器水位自动控制系统中，输入量是（ ）
A．设定水位 B．太阳光的强弱
C．加水的时间 D．实际水位
11．如果发现太阳能热水器一直处于加热状态，你认为不可能
的原因是（ ）
A．水箱漏水 B．出水管漏水
C．集热管底部有异物沉淀 D．控制器坏了
12．在闭环控制系统中，输入比较器的量是（ ）
A．给定量与控制量 B．给定量与被控量
C．给定量与偏差值 D．控制量与被控量
13．关于干扰因素对控制系统的作用，下列说法正确的是（ ）
A．干扰因素仅作用在被控量上 B．干扰因素不会作用于开环控制系统
C．在闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上
D．干扰因素是不可以利用的
14．想使家用抽水马桶节约用水，减少水箱每次冲水量，如图2，下列方案最不适合（ ）
A．在水箱中放置1块砖头，以减少水箱的实际蓄水量
B．设计两种冲水方式，半箱冲洗与整箱冲洗
C．往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度
D．控制出水阀开启时间，使其在水未放完之前关闭。
如图3，是一个自动控制的水龙头，当人手靠近时水流出，手拿开时停止流出，出水时间超过1分钟就会自动关闭。（回答15-16题）
15．该水龙头的控制系统属于 （ ）
A．开环控制 B．闭环控制
C．人工与自动相结合 D．水龙头的开启是开环控制，关闭是闭环控制
16．下列可以作为该控制系统执行器的是（如图4） ( ) A
17．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
18．如图5所示的减速器是常用的机械部件。工程师为了判断其内部故障，通常转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。该诊断方法属于（ ）
A．黑箱方法 B．功能模拟法
C．干扰法 D．虚拟试验法
19． 下列选项中不属于黑箱方法的是（ ）
A．国际象棋中的人机对弈
B．用万用表去测试一段电路是否断路
C．通过拍打西瓜表面来判断西瓜成熟情况
D．中医看病的“望闻问切”
20．如图6，水箱液位控制系统的示意图，当水箱出水量大时，水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。请回答此控制系统中的控制量和被控量分别是（ ）
A．水箱内水位的高度，水箱内水位的高度
B．水箱内水位的高度，进水管的水流量（即进水量）
C．进水管的水流量（即进水量），进水管的水流量（即进水量）
D．进水管的水流量（即进水量），水箱内水位的高度
二．主观练习题：（每空2分，共40分）
21．如图是一个蒸汽加热的热水槽，冷水流入到水槽内，通过槽内蛇形盘管进行加热，加热后的热水流出热水槽。如果冷水流量加大，水槽内的温度下降，蒸汽阀开大，加大蒸汽的流量，冷水流量变小，加热槽水温上升，蒸汽阀门关小，蒸汽流量变小。控制加热槽内的温度稳定。
（1）请补充完整蒸汽加热水槽自动控制系统方框图。
（2）水温检测仪将检测到的水温信号传送给TC装置与输入端信号进行比较的过程称为
；
（3）由于水中杂质在水温检测器上的沉淀，致使水温经常性发生偏差，这种设定状态以外的变化因素称为 。
答案（1）①设定温度②蒸汽阀门③蒸汽流量④水槽蒸汽⑤水温
（2）反馈（3）干扰因素
22．分析评价题：下列两图分别是瓦特蒸汽机的结构示意图和转速自动控制原理图。如图所示，套筒与阀门连在一起，当由于某种外界原因（如蒸汽机的负载减小）导致蒸汽机的转速加快时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少，最后使其转速下降。
（1）请补充完整蒸汽机转速自动控制系统方框图。
（2）在蒸汽机的转速控制过程中，当被控量发生变化时，执行器的状态___________（选填会或者不会）发生变化；除了设定转速的变化引起被控量变化以外，其它能引起被控量变化的一切因素统称为__________。
答案：（1）①阀门②气缸蒸汽③蒸汽机转速④检测装置或反馈环节
（2）会 干扰因素
23．随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种应用。其工作过程是由“声电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。请回答下列问题：
(1) 该控制系统是 控制系统。（开环 或 闭环）
(2) 根据上述材料，补充完成音乐喷泉控制方框图。（若为开环，有些可以不填）
答案：（1）开环（2）①音乐声音信号②水泵③水流量④水管喷头⑤水柱高低⑥无
图1
图3
图2
图4
图6
图5
第21题图
给定量
（ ① ）
×
控制器
执行器
（ ② ）
控制对象
（ ④ ）
控制量
（ ③ ）
被控量
（ ⑤ ）
水温探测仪
控制器
(飞球、套筒及其支撑部分)
执行器
( ① )
控制对象
( ② )
( ④ )
(飞球)
被控量
( ③ )
给定量 +
(设定转速)
控制量
(蒸汽流量)
—
比较器
控制量
（ ③ ）
检测装置
（ ⑥ ）
被控量
（⑤ ）
控制对象
（ ④ ）
执行器
（ ② ）
声电转换装置
×
给定量
（① ）
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班级： 学号： 姓名：
一．客观练习题：（每题3分，共60分）
1．我们要理解一个控制现象，就必须弄清三个问题，其中不包括的是（ ）
A．控制的对象是什么 B．控制的过程中受到哪些干扰
C．控制要达到什么目的 D．采取什么控制手段
2．下列描述的控制系统中属于人工控制的开环控制系统的是（ ）
A．室内烟雾报警系统 B．无土栽培厂房的湿度控制系统
C．旋钮式淋浴出水控制系统 D．学校的打铃控制系统
3．学校打铃系统一般也电脑控制，其控制系统为（ ）
A．机械控制、闭环控制 B．电子控制、闭环控制
C．机械控制、开环控制 D．电子控制、开环控制
4．下列控制系统中，属于开环控制系统 （ ）
A．电冰箱的温度控制 B．计算机CPU风扇的转速控制
C．现代化农业温室的温度控制 D．家用缝纫机的缝纫速度控制
5．自行车的刹车控制属于（ ）
A．机械控制 B．气动控制 C．液压控制 D．电子控制
6．判断控制系统是开环控制还是闭环控制的标志是有无（ ）
A．控制器 B．执行器 C．被控对象 D．反馈
7．某一游泳池的进水控制是一个定时进水控制系统，即设定一定的进水时间。这个控制系统的控制量应该是（ ）
A．进水量 B．进水时间 C．设定的水位 D．实际水位
8．若要制作一个光控报警电路，宜选用的传感器是 ( )
A．扬声器 B．亮度控制器 C．电子开关 D．光敏电阻
9．闭环控制系统中，反馈的作用是（ ）
A．减少输入量 B．增加输入量 C．将输出量返回到输入端 D．稳定输出量
太阳能热水器是利用太阳的能量将水加热的装置，由集热管、水箱、支架及相关附件组成，如图1。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水位低于设定水位时能自动加水。（回答10-11两题）
10．太阳能热水器水位自动控制系统中，输入量是（ ）
A．设定水位 B．太阳光的强弱
C．加水的时间 D．实际水位
11．如果发现太阳能热水器一直处于加热状态，你认为不可能
的原因是（ ）
A．水箱漏水 B．出水管漏水
C．集热管底部有异物沉淀 D．控制器坏了
12．在闭环控制系统中，输入比较器的量是（ ）
A．给定量与控制量 B．给定量与被控量
C．给定量与偏差值 D．控制量与被控量
13．关于干扰因素对控制系统的作用，下列说法正确的是（ ）
A．干扰因素仅作用在被控量上 B．干扰因素不会作用于开环控制系统
C．在闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上
D．干扰因素是不可以利用的
14．想使家用抽水马桶节约用水，减少水箱每次冲水量，如图2，下列方案最不适合（ ）
A．在水箱中放置1块砖头，以减少水箱的实际蓄水量
B．设计两种冲水方式，半箱冲洗与整箱冲洗
C．往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度
D．控制出水阀开启时间，使其在水未放完之前关闭。
如图3，是一个自动控制的水龙头，当人手靠近时水流出，手拿开时停止流出，出水时间超过1分钟就会自动关闭。（回答15-16题）
15．该水龙头的控制系统属于 （ ）
A．开环控制 B．闭环控制
C．人工与自动相结合 D．水龙头的开启是开环控制，关闭是闭环控制
16．下列可以作为该控制系统执行器的是（如图4） ( ) A
17．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
18．如图5所示的减速器是常用的机械部件。工程师为了判断其内部故障，通常转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。该诊断方法属于（ ）
A．黑箱方法 B．功能模拟法
C．干扰法 D．虚拟试验法
19． 下列选项中不属于黑箱方法的是（ ）
A．国际象棋中的人机对弈
B．用万用表去测试一段电路是否断路
C．通过拍打西瓜表面来判断西瓜成熟情况
D．中医看病的“望闻问切”
20．如图6，水箱液位控制系统的示意图，当水箱出水量大时，水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。请回答此控制系统中的控制量和被控量分别是（ ）
A．水箱内水位的高度，水箱内水位的高度
B．水箱内水位的高度，进水管的水流量（即进水量）
C．进水管的水流量（即进水量），进水管的水流量（即进水量）
D．进水管的水流量（即进水量），水箱内水位的高度
二．主观练习题：（每空2分，共40分）
21．如图是一个蒸汽加热的热水槽，冷水流入到水槽内，通过槽内蛇形盘管进行加热，加热后的热水流出热水槽。如果冷水流量加大，水槽内的温度下降，蒸汽阀开大，加大蒸汽的流量，冷水流量变小，加热槽水温上升，蒸汽阀门关小，蒸汽流量变小。控制加热槽内的温度稳定。
（1）请补充完整蒸汽加热水槽自动控制系统方框图。
（2）水温检测仪将检测到的水温信号传送给TC装置与输入端信号进行比较的过程称为
；
（3）由于水中杂质在水温检测器上的沉淀，致使水温经常性发生偏差，这种设定状态以外的变化因素称为 。
答案（1）①设定温度②蒸汽阀门③蒸汽流量④水槽蒸汽⑤水温
（2）反馈（3）干扰因素
22．分析评价题：下列两图分别是瓦特蒸汽机的结构示意图和转速自动控制原理图。如图所示，套筒与阀门连在一起，当由于某种外界原因（如蒸汽机的负载减小）导致蒸汽机的转速加快时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少，最后使其转速下降。
（1）请补充完整蒸汽机转速自动控制系统方框图。
（2）在蒸汽机的转速控制过程中，当被控量发生变化时，执行器的状态___________（选填会或者不会）发生变化；除了设定转速的变化引起被控量变化以外，其它能引起被控量变化的一切因素统称为__________。
答案：（1）①阀门②气缸蒸汽③蒸汽机转速④检测装置或反馈环节
（2）会 干扰因素
23．随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种应用。其工作过程是由“声电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。请回答下列问题：
(1) 该控制系统是 控制系统。（开环 或 闭环）
(2) 根据上述材料，补充完成音乐喷泉控制方框图。（若为开环，有些可以不填）
答案：（1）开环（2）①音乐声音信号②水泵③水流量④水管喷头⑤水柱高低⑥无
图1
图3
图2
图4
图6
图5
第21题图
给定量
（ ① ）
×
控制器
执行器
（ ② ）
控制对象
（ ④ ）
控制量
（ ③ ）
被控量
（ ⑤ ）
水温探测仪
控制器
(飞球、套筒及其支撑部分)
执行器
( ① )
控制对象
( ② )
( ④ )
(飞球)
被控量
( ③ )
给定量 +
(设定转速)
控制量
(蒸汽流量)
—
比较器
控制量
（ ③ ）
检测装置
（ ⑥ ）
被控量
（⑤ ）
控制对象
（ ④ ）
执行器
（ ② ）
声电转换装置
×
给定量
（① ）
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