技术与设计2、第四单元、控制与设计试卷

第四单元、控制与设计试卷
班级 姓名
一、选择题：
1、下列控制现象是自动控制的是-----------------------------------------（ ）
A．骑自行车 B．舂米 C．农用灌溉抽水的控制 D．用气筒给自行车的轮胎充气
2、自行车的刹车控制是属于---------------------------------------------（ ）
A．机械控制 B．气动控制 C．液压控制 D．电子控制
3、下列控制系统中，属于开环控制系统的是-------------------------------（ ）
A．电冰箱的温度控制 B．计算机的CPU上的风扇的转速控制
C．现代化农业温室的温度控制 D．红绿灯定时控制系统
4、下列所属自动控制的是---------------------------------------------（ ）
A．驾驶汽车 B．拖地板 C．用ATM取款 D．人工纺纱
5、“神六”在空中运行中，在地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（ ）
A．返回舱 B．推进舱 C．轨道舱 D．整个飞船
6、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么手段。导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是--------------------------------------------------（ ）
A．人 B．目标 C．计算机 D．导弹
7、我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是------------------------------------------------------------------------（ ）
A．人 B．枪 C．子弹 D．靶
8、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是----------------------------------（ ）
A．打开冰箱门 B．把食物放到冰箱内 C．电压下降2伏 D．房间温度变化很大
9、控制系统中属于自动控制系统的是----------------------------------------（ ）
A．按钮开关控制 B．普通自来水龙头 C．花房恒温控制 D．汽车驾驶
10、黑色系统是指---------------------------------------------------------（ ）
A．全部由黑色的材料组成的结构系统 B．信息完全明确的系统
C．在夜晚生产制造出的系统 D．信息不完全明确有系统
11、按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是--------（ ）
A．控制电路 B．红绿灯 C．开关装置 D．路面车辆
12、人们使用空调器对室温度进行调节，使人感到舒适，这是控制在（ ）方面的应用。
A．生活 B．生产 C．农业 D．军事
13、电冰箱工作时温度设定在一定范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，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，带动继电器，控制压缩的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是--------------------------（ ）
A．输入量 B．输出量 C． 控制量 D．其他量
14、在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。这是---------------------------------------------（ ）的一种具体应用。
A．功能模拟方法 B．黑箱方法 C．反馈方法 D．控制方法
15、使用者虽然不一定懂得电视机内部的构造和机理，却知道按哪个开关打开它，调整哪些开关可以得到清晰稳定的画面效果，判断什么情况下大概出了什么故障等等。这是（ ）方法的一种具体应用。
A．功能模拟法 B．黑箱方法 C．反馈方法 D．控制方法
16、干扰对控制系统的影响是----------------------------------------------（ ）
A．使控制系统的输出量发生变化 B．使控制系统的输入量发生变化
C．使控制系统的控制量发生变化 D．使控制系统的输出量和输入量同时发生变化
17、下列控制系统中属于闭环控制的是--------------------------------------（ ）
A．台灯的亮度控制 B．全自动洗衣机的洗衣程序控制
C．空调器的温度控制 D．电风扇的风速控制
18、自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一的握把力，杠杆系统，使刹车片压紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统，其方框紧图如下。在这个控制系统中执行器是------------------------------------------（ ）
A．握把 B．杠杆系统 C．刹车片 D．车轮
19、控制系统中属于自动控制系统的是------------------------------------（ ）
A．按钮开关控制 B．普通自来水龙头 C．花房恒温控制 D．汽车驾驶
20、在我们的日常生活中，有很多人工控制和自动控制现象，下列选项中全过程都是人工控制的是------------------------------------------------------------------（ ）
①摇动辘轳提取井水②电梯的上下运行控制③农用灌溉抽水机抽水的控制④用气筒给自行车轮胎充气⑤驾驶汽车⑥普通自来水龙头
A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤⑥ D．③④⑤
21、汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的被控对象是----------------（ ）
A．被气囊保护的人 B．气囊 C．诊断模块 D．气体发生器
22、我们学校的电铃自动控制系统是属于哪种控制系统？被控对象是什么？------（ ）
A．开环、电铃 B．闭环、电铃
C．开环、铃声 D．闭环、铃声
23、小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪费用电，为此他设计了一个控制方案，能够在天亮时关闭，天暗后打开。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
24、我们把银行、宾馆的自动门说成是开环控制，其原因是--------------------（ ）
A．它的主要设置是检测到人员以后会打开，才叫做“开”环控制
B．打开动作后的控制过程不再需要检测装置来参与控制过程
C．功能单一的控制系统叫开环控制 D．价格便宜的控制系统叫开环控制
25、如图为家用抽水马桶的水箱水位控制示意图，为了降低家用抽水马桶水箱水位的高度，可采取的措施是-----（ ）
A．增大进水流量
B．减少进水流量
C．调节降低浮球的位置
D．调节升高浮球的位置
26、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。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水箱水位低于设定的水位，能够自动加水。请回答：对于太阳能热水器，下列说法错误的是-----------------------（ ）
A．体现了人们利用技术造福人类
B．其设计符合可持续发展原则
C．水箱水位自动控制系统的控制对象是水箱（水箱里的水）
D．水箱水位自动控制系统的执行器是集热管
27、（接上题）太阳能热水器水箱水位自动控制系统中，输入量是-------------------------------------（ ）
A．设定的水位 B．太阳光的强弱 C．加水的时间 D．实际的水位
28、（接上题）如果发现太阳能热水器一直处于是加水状态，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积 D．控制器坏了
29、自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统，在这个控制系统中控制器是-----------------------------------------------------（ ）
A．人脑 B．握把 C．刹车片 D．车轮
30、如图所示是一个自动控制水龙头，当人手靠近时水流出，手拿开时水停止流出，出水时间超过1分钟就会自动关水。该水龙头控制系统属于--------------------------------------------------（ ）
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
31、（接上题）下列可以作为该控制系统执行器的是---------------------------（ ）
32、家里的衣服晾在阳台外面常常会被雨淋湿，周杰同学发现这一问题后尝试设计一种新型晾衣架。这种晾衣架在下雨时能自动将衣服收至雨蓬下，保证衣服不被雨淋湿。该控制系统要达到的目标是--------------------------------------------------------------（ ）
A．下雨时雨蓬会自动收起 B．能自动收衣服
C．能预测天是否会下雨 D．下雨时晾衣架能自动将衣服收至雨蓬下
33、（接上题）该系统的控制对象是----------------------------------------（ ）
A．雨蓬 B. 晾衣架 C. 衣服 D. 天气
34、（接上题）该控制系统中，给控制电路输入信号的元件应是----------------（ ）
A．湿度传感器 B．光敏传感器 C．温度传感器 D.红外线传感器
35、右图是小明设计的一款机器人，工作原理是通过检测场地预设路线的光值来控制机器人行走。影响该机器人沿预设路线行走的因素有----------------------------------（ ）
A．室内温度 B．室内湿度
C．室内光的强弱 D．室内声音
36、冰箱在恒温控制工作过程中，会受下列因素影响而使其温度发生改变：①开关冰箱门，②电源电压不稳，③有人在冰箱边烤火，④箱内温控器失灵，其中属于温度控制系统中的干扰因素的是-----------------------------（ ）
A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
37、冰箱的温控系统采用闭环控制，为了进一步提高其抗干扰性能，设计中采取的措施（ ）
A．增加反馈环节 B．提高压缩机制冷量
C．提高箱体隔热性能 D．说明书上建议用户将冰箱远离其他家用电器放置
38、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”
39、在人体温度系统中，皮肤相当于-------------------------------------------（ ）
Ａ．控制器 Ｂ．传感器 Ｃ．执行器 Ｄ．驱动器
40、目前在机器人足球比赛中，足球机器人通过自身的摄像系统拍摄现场图像，分析双方球员的位置、运动方向以及与球门的距离和角度等信息，然后决定下一步的行动。下列说法正确的是-----------------------------------------------------------------------（ ）
① 足球机器人具有图像数据的获取、分析能力
② 足球机器人的研制采用了人工智能技术
③ 足球机器人具有人的智能
④ 足球机器人既有逻辑判断能力．又有形象思维能力
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
41、下列关于控制的叙述，错误的是----------------------------------------（ ）
A．自动控制系统能在无人直接参与的情形下运行
B．“神州号”飞船之所以能够遨游太空，并且能够准确地返回地面，控制技术起着至关重要的作用
C．古老的农用水车就是一个控制系统
D．控制技术指的是自动控制技术
42、使用电视遥控器选台属于-----------------------------------------------（ ）
A．机械控制 B．电子控制 C．气动控制 D．液压控制
43、下列各项中，不属于控制的是--------------------------------------------（ ）
A．骑自行车时，如果觉得车速过快，我们就会使用刹车使车速变慢
B．当感觉教室内不够亮时，我们就会开灯
C．随着时间的推移，铁器会生锈
D．当我们的学习成绩不够理想时，我们会增加学习时间并改进学习方法，以提高学习成绩
44、比较闭环控制系统和开环控制系统，下面判断错误的是-------------------（ ）
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
45、下列属于功能模拟法的是---------------------------------------------（ ）
A．棋类中的人和计算机的对弈 B．测试汽车性能时用电脑虚拟一个场景
C．挑西瓜时用手敲击西瓜听声音 D．中医的望、闻、听、切
46、自动洗衣机是将洗衣的洗涤、漂净、脱水三大步骤，按照多个开关信号的逻辑关系一步步地往下执行。使用者只要事先设好时间，把脏衣服放进去，洗衣粉备足，水管接好，启动洗衣机的洗衣按钮，最后等听见洗衣结束的铃声，取出已经甩干的衣服就完成了。这是一个（ ）
A．手动的开环控制系统 B．自动的开环控制系统
C．手动的闭环控制系统 D．自动的闭环控制系统
47、普通家用调光台灯的灯光亮度控制属于------------------------------------( )
A．自动控制 B．电子控制 C．机械控制 D．气动控制
48、下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是------------------------------( )
A．信息只能从输入端传至输出端 B．信息只能从输出端传至输入端
C．开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端
D．闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端
49、把在体育课上练习投篮看成一个控制系统，则下列判断错误的是---------------( )
A．控制系统的控制器是人的大脑 B．控制系统的反馈环节是人的眼睛
C．控制系统的执行器是人的手 D．控制系统的被控量是篮球
50、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．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
51、在闭环控制系统的调试过程中，当输出量达到设计要求并稳定后----------------( )
A．比较器求出的偏差值等于零 B．比较器求出的偏差值大于零
C．比较器求出的偏差值小于零 D．比较器求出的偏差值大于或小于零
52、家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反馈环节的作用是--------------( )
A．减少输入量 B．增加输入量 C．稳定输入量 D．稳定输出量
53、家用电视机最容易受到的影响(即干扰因素)是------------------------------( )
A．环境温度 B．环境湿度 C．风的强度 D．电磁干扰
54、在下面4个控制系统中，属于闭环控制系统的是----------------------------( )
A．电风扇的定时控制系统 B．公共楼道路灯延时控制系统
C．棚室温度恒定控制系统 D．商店自动门控制系统
55、不同的传感器输入的信号是不相同的，传感器输出的信号经控制器驱动继电器工作，则-------------------------------------------------------------------------( )
A．控制器转换输出的应是温度信号 B．控制器转换输出的应是声音信号
C．控制器转换输出的应是亮度信号 D．控制器转换输出的应是电流信号
56、普通家用电饭锅的保温控制(用双金属片开关控温)系统为-------------------( )
A．机械控制的闭环控制系统 B．电子控制的闭环控制系统
C．机械控制的开环控制系统 D．电子控制的开环控制系统
57、如图所示，有这样一个“黑箱”，其输人、输出关系的数据见下表，则“黑箱”内部可能是-----------------------------------------------------------------------( )
输入（直流电压/V） 18 15 12 9 6
输出（直流电压/V） 6 5 4 3 2
A．交流变压器 B．电源稳压器 C．日光灯整流器 D．电阻分压器
二、填空题：
58、控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程是 。
59、在控制系统中，除了输入量（给定值）以外，引起 变化的各种因素称为干扰因素。
60、通过对系统 的研究，进而推断出系统内部 的法，就是黑箱子方法。
61、闭环控制系统的设计的基本要求： ；
； 。
三、简答题：
62、下图是房间温度控制系统的方框图，请回答下列问题。
（1）本控制系统中的控制对象是什么？
（2）本控制系统中的被控量和输入量是什么？
（3）在该控制系统工作时，打开空调房间的门窗，对控制系统起什么作用？
63、随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由“声一电黑心换装置”将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，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。音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。请回答以下问题：
（1）音乐喷泉控制系统是开环控制还是闭环控制？
（2）该控制系统的输入信号和输出信号分别是什么？
（3）从控制系统组成的角度，分析“声一电转换装置”在此控制系统中起什么作用？
64、如图所示是水箱液位控制系统，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。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。试回答以下问题：
（1）该控制系统是开环控制还是闭环控制？
（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？
（3）该控制系统中浮子起什么作用？
（4）画出控制系统的框图。
65、自动门的工作过程为：当门口没有人时，门是关闭的；当有人来到门口时，门自动打开；当人离开门口一段时间后，门又自动关闭。请根据上述的功能要求完成以下设计内容：
(1)确定自动门的技术要求。
(2)如何实现自动门的打开和闭合。(提示：可以参照教科书97页的齿轮齿条结构)
66、声控灯适用于多种场合，如在公共楼道里安装声控灯既方便，又安全。它与普通的电灯控制电路相比，去掉了手动开关，而增设了声传感器、控制器和电子开关。其中声传感器的灵敏度可调整。以适应不同场合使用的需要。请根据声控灯的功能分析：
(1)声控灯控制系统的输入和输出是什么 两者的关系怎样
(2)声控灯控制系统的被控量和控制量是什么
(3)声控灯控制系统为什么可以采用开环控制系统
(4)画出声控灯开环控制系统的框图。
四、分析题：
67、公共楼道中使用声控灯控制后，在白天有人通过时灯泡也会点亮。为了克服这一缺点，小黄同学设计一个方案，其控制系统方框图如下，请分析该方案的控制过程。
68、简易调光台灯的设计方案是：在照明电路中灯泡与可变电阻串联，通过调节可变电阻的大小来实现灯泡亮度的调节。请你分析评价该设计方案的优缺点。
69、如果人从自动门前经过而不进门，自动门也会自动打开。这个干扰作用于控制系统的哪个环节 你有什么改进的方法
70、若抽水马桶的进水阀门漏水，会产生什么情况？对系统构件有何影响
71、在养鸡场给鸡饮水如采用放在地上的普通水槽，容易被鸡踩翻和污染，不能保证水槽中的水量。为此赵明同学设计了一个挂在空中的鸡用饮水器方案，图为其结构原理示意图。设饮水盘中的虚线为设计水位，当饮水盘水位下降到一定值时，饮水盘重量减轻，弹簧使水阀控制杆向上运动，将出水阀打开，水从进水管流入饮水盘，当水位达到设计高度后，饮水盘重量增加，对拉簧的拉力增加，使水阀控制杆向下运动，关闭水阀。因此，饮水盘中的水位能自动维持在设计高度上。该控制系统中：
(1)弹簧的作用是什么
(2)画出自动饮水机的控制系统框图。
72、家用电饭锅因使用方便而被广泛使用。请根据你的使用体验，对家用普通电饭锅的安全性、控制精度(从饭的口感判断)、适应性(能否做其他烹饪)作出评价，并提出改进建议。
第四单元、控制与设计试卷参考答案
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C A D C C D C B C D B A
题号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
答案 A A C A C C C C B A B B
题号 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
答案 C D A C A A A D B A C B
题号 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
答案 C A B A D B C D A B B C
题号 49 50 51 52 53 54 55 56 57
答案 D C A D D C D A D
二、填空题：
58、反馈59、被控量60、输入和输出关系、结构及其功能61、一个闭环控制系统要正常工作 、控制系统的控制精度必须符合要求 、闭环控制系统应该有较好的抗干扰性能
三、简答题：
62、（1）控制对象是温度 （2）输入是设定温度；输出是实际温度 （3）起干扰作用
63、（1）因为此系统的输入量和输出量一一对应，因此，此系统为开环。
（2）系统的输入量为音乐信号强度，系统的输出量为喷泉水柱的高度。
（3）“声—电转换系统、开环、开环控制”等均视为正确。
64、（1）闭环控制系统（2）输入量：给定水位 输出量：实际水位
（3）该控制系统中浮子起检测输出量和输入量差值的作用。若学生回答起反馈作用也认为正确。（4）控制框图如下：
65、（1）自动门的技术要求可设计为当人距离门1m(也可其他值)时，门自动打开；在无人走动的情况下门打开延迟l0s(也可其他值)后，门自动关闭；门开启的宽度应为两门的宽度之和。
(2) 红外装置检测人体热辐射发出的信号给控制器，自动门打开和闭合可选择电动机(转动变移动结构)来实现，工作原理为电动机正转门打开；电动机反转门闭合。装置结构可采用齿轮齿条结构。门开启和闭合的行程还必须有行程开关控制。
66、(1)声控灯控制系统的输入量是声响；输出量是灯泡中的电流。两者的关系是声强达到某给定值时灯亮，声强达不到某给定值时灯灭。
(2)声控灯控制系统的被控量是灯的亮、灭，控制量是电流。
(3)声控灯控制系统只有灯亮与灯灭两种运行状态，不需要对输出量的误差进行控制，因此，可以采用开环控制系统。
(4)声控灯开环控制系统的框图如图所示：
四、分析题：
67、普通声控灯在白天有人通过楼道时灯泡也会点亮，这是不必要的。为了克服这一缺点，在声控系统中增加了光控环节，光控开关受光信号控制，在白天光线强时，光传感器将接受的信号传送给光控制器，光控制器输出控制信号将光控开关打开，这样白天灯泡就不会点亮了。
68、简易调光台灯可实现亮度调节的功能，工作原理和制作工艺简单，工作过程是通过调节可变电阻的大小来改变灯泡两端的电压，从而使灯泡亮度变化，这是它的优点。但由于灯泡与可变电阻串联．可变电阻器也要消耗电能，且体积较大，调节操作不方便，安全性差。因此，日前市场上的调光灯普遍使用电子元件实现调压。
69、如果自动门设计的技术要求是人离门lm的距离内门自动开启，则人从自动门lm前经过并不进门，自动门也会自动打开。原因是传感器无法确定人走的方向，这个干扰因素作用于控制系统的输入环节，即传感器上。改进的方法是在自动门的两侧加上护栏(抗干扰措施)，使近门的区域内人不能横向通过；在自动门前设置台阶。
70、若抽水马桶的进水阀门漏水，实际水位将超过设定值，并溢出水箱。该系统对这个水位的误差值是不能控制的，只有将水箱的水放出去并排除进水阀的故障，才能使水位重新回到设定值。当水箱水位升高以后，浮球受到的浮力增加，浮球有往上移动的趋势，对系统中连杆机构的作用力增加，对阀门的压力增加，构件有被弯曲和损坏的可能。为了防止这种现象和水溢出水箱，在抽水马桶的水箱中应装有防溢出水管道。
71、(1)弹簧有两个作用，一是检测水位的变化，二是控制水阀的开和关。 (2)控制系统的框图如下：
72、对家用普通电饭锅的可靠性、控制精度、适应性作出的评价如下：(1)家用普通电饭锅的可靠性较高，使用安全。在控制电路中均装有热熔断器，当出现意外时，热熔断器会自动切断电源，起到保护作用。
(2)家用普通电饭锅的控制精度主要决定于磁性温控元件和双金属片温控元件的性能。控制精度能满足使用的需求，米饭口感好。
(3)家用普通电饭锅只能用来煮饭，没有煮粥的功能，适应性一般。