通用技术选考高三千题练第十一章控制与设计（一）
一、控制与设计
1．（2019·浙江模拟）如图所示的电子智能义肢，是美国食品药品监督管理局已正式批准的DEKA手臂系统医疗器械，可以接收患者残肢处肌肉收缩的电活动信号，并将这些电信号传输到假肢中的计算机处理器，处理器会将信号进一步转化为肢体活动。关于该电子智能义肢控制系统，下列说法正确的是（ ）
A．控制器是人的大脑 B．该控制系统没有执行器
C．该控制系统没有检测装置 D．该控制系统是开环控制
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
2．许多电子体温计都有报警提示功能，它的工作原理是：当测得的人体温度超过36.8℃时，该信号传送给控制电路，进而启动电子开关，使报警装置发出报警声。该控制系统属于（ ）
A．手动控制、电子控制 B．自动控制、电子控制
C．手动控制、机械控制 D．自动控制、机械控制
【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
3．如图所示是摩拜单车智能机电锁系统示意图。由自动解锁子系统、上报定位子系统和计费发送子系统组成。其工作过程是：车载中央控制单元接收到云端后台控制系统发送来的解锁指令时，经过处理后，触发电子控制开关，开启机械锁装置控制插销打开，完成单车自动解锁。单车解锁以后，触发电子控制开锁成功开关，通过车载中央控制单元，不断上报单车最新定位信息到云端后台管理系统；当用户锁车成功时，触发电子控制锁车成功开关，通过车载中央处理器通知云端后台管理系统锁车成功，云端后台管理系统停止计时、计费并向用户发送相关信息。请根据示意图及其描述，完成下列小题。
（1）从系统结构和优化角度分析，下列说法中不合理的是（ ）
A．需要GPS、手机网络、电子开锁技术的支持，体现了系统的综合性
B．遇到刮风下雨，经常会发生扫码后等待许久不能及时解锁，体现了系统的环境适应性
C．单车与云端服务器的实时通信性能是影响车锁系统优化的因素
D．既要降低单车成本，又要保证GPS定位准确、显示及时，体现了系统分析的综合性原则
（2）下列关于摩拜单车智能机电锁系统的分析中正确的是（ ）
A．自动解锁子系统的控制量是车锁打开
B．自动解锁子系统的执行器是电子控制开关
C．上报定位子系统是闭环控制
D．计费发送子系统的被控对象是云端后台管理系统
【答案】（1）A
（2）B
【知识点】系统的基本特性；系统分析的主要原则；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
4．如图所示为汽车燃油蒸汽控制系统示意图，其工作原理描述如下：电脑ECU根据发动机的水温、转速、节气门开度等运行参数，通过控制电磁阀的开、闭来实现汽车燃油蒸汽的控制。在发动机停机或怠速运转时，电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸气被炭罐中的活性炭吸收。当发动机以中、高速运转时，电磁阀开启，储存在炭罐内的汽油蒸汽经过真空软管后被吸入发动机。下列关于该控制系统说法正确的是（ ）
A．输出量是电磁阀的开闭 B．控制器是ECU
C．该控制系统存在反馈装置 D．执行器是发动机
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．（2019·浙江模拟）如图所示是某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统的输入量是货物
B．该控制系统的被控对象是卸货平台
C．该控制系统的控制量是电机的转速
D．载货量太多是该控制系统的干扰因素
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
6．Jawbone UP2腕带的工作原理：腕带中内置振动马达，可在你睡眠时按照预先设置的时间振动提醒起床，也可在你工作一定时间后提醒休息和运动。腕带中的动作感应加速器记录每天走的步数，根据身体数据计算出每天燃烧的卡路里。以腕带为被控对象，下列分析不合理的是（ ）
A．起床提醒控制的手段为自动控制
B．记录步数控制的检测装置为动作感应加速器
C．记录步数控制为闭环控制
D．起床提醒控制的马达是执行器
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
7．（2019高二下·台州期末）如图所示为反应容器加料控制系统。系统工作时，流量计的信号传送到控制器，当达到设定所需的料量后，控制器下达信号电磁阀关闭，从而实现定量加料的功能，下列关于该控制系统的说法中，正确的是（ ）
A．流量计检测的是系统的输入量
B．执行器是电磁阀
C．被控对象是水泵
D．反应容器容量的大小是干扰因素
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
8．如图所示为数控机床系统控制图，程序输入数控系统后，muc处理并输出的脉冲信号来控制步进电动机。它以变换脉冲信号来控制机床工作台坐标位移量和位移速度、方向。这种控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜。
（1）以下关于该数控机床控制系统说法中正确的是（ ）
A．该控制系统是闭环控制系统
B．该控制系统执行器为主轴和刀具
C．该控制系统控制器为MCU
D．该控制系统控制量为机床工作台的位移量及速度、方向
（2）该数控系统由于电机的老化及丝杠的磨损，容易出现不稳定的情况，因而位移精度不高，为了提高机床工作台位置的控制精度，需要对该系统进行优化，下列措施中合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】（1）C
（2）C
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
9．（2019高二下·台州期末）如图所示为一款足球运动员佩戴的防假摔护脚板，用于足球裁判对是否假摔的判罚。紧贴小腿上的冲击力传感器检测对方球员冲撞过程中的冲击力大小，当冲击力达到一定设定值时，报警装置发出报警声。若对方没有触碰自行摔倒，则没有报警声，从而降低了足球场上的假摔行为。若把报警装置作为被控对象，下列分析中正确的是（ ）
A．控制量是冲击力要达到一定设定值
B．该控制系统中，传感器检测的是输入量
C．修改冲击力数值，使该系统受到较大冲击力才报警，这属于干扰因素
D．因为有检测传感器，所以该控制系统是闭环控制系统
【答案】B
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
10．有报纸报道，一位8岁小女孩在进某酒店的旋转大门时，被旋转大门夹住，结果造成重伤。为此，酒店对大门进行了重新设计，采用压力传感器检测是否受到阻力，使旋转大门遇到阻力时能够自动停止转动。如当人被旋转大门夹住时，压力传感器会检测到大门遇到阻力，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动刹车动作，将门刹住，防止以外事故发生。改进后的酒店旋转大门控制系统为（ ）
A．自动控制、闭环控制系统 B．自动控制、开环控制系统
C．手动控制、闭环控制系统 D．手动控制、开环控制系统
【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
11．（2018高三上·浙江月考）如图所示是某公司污水处理池水质控制系统示意图。pH 计实时检测污水池中水的pH值，并传送到PLC控制单元，与要求的(设定的)pH值进行比较，PLC控制单元将偏差值进行运算处理，控制计量泵的转速，达到控制药品罐中的药液输送流速，当污水处理池水的pH达到设定值时，计量泵停止转动，从而实现对污水池的水质控制。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．被控对象是药品罐
B．输入量是污水池中水的设定pH值
C．控制量是药液的流速
D．输出量是药液的流量
【答案】B
【知识点】系统的分析；闭环控制系统的基本组成
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一、控制与设计
1．（2019·浙江模拟）如图所示的电子智能义肢，是美国食品药品监督管理局已正式批准的DEKA手臂系统医疗器械，可以接收患者残肢处肌肉收缩的电活动信号，并将这些电信号传输到假肢中的计算机处理器，处理器会将信号进一步转化为肢体活动。关于该电子智能义肢控制系统，下列说法正确的是（ ）
A．控制器是人的大脑 B．该控制系统没有执行器
C．该控制系统没有检测装置 D．该控制系统是开环控制
2．许多电子体温计都有报警提示功能，它的工作原理是：当测得的人体温度超过36.8℃时，该信号传送给控制电路，进而启动电子开关，使报警装置发出报警声。该控制系统属于（ ）
A．手动控制、电子控制 B．自动控制、电子控制
C．手动控制、机械控制 D．自动控制、机械控制
3．如图所示是摩拜单车智能机电锁系统示意图。由自动解锁子系统、上报定位子系统和计费发送子系统组成。其工作过程是：车载中央控制单元接收到云端后台控制系统发送来的解锁指令时，经过处理后，触发电子控制开关，开启机械锁装置控制插销打开，完成单车自动解锁。单车解锁以后，触发电子控制开锁成功开关，通过车载中央控制单元，不断上报单车最新定位信息到云端后台管理系统；当用户锁车成功时，触发电子控制锁车成功开关，通过车载中央处理器通知云端后台管理系统锁车成功，云端后台管理系统停止计时、计费并向用户发送相关信息。请根据示意图及其描述，完成下列小题。
（1）从系统结构和优化角度分析，下列说法中不合理的是（ ）
A．需要GPS、手机网络、电子开锁技术的支持，体现了系统的综合性
B．遇到刮风下雨，经常会发生扫码后等待许久不能及时解锁，体现了系统的环境适应性
C．单车与云端服务器的实时通信性能是影响车锁系统优化的因素
D．既要降低单车成本，又要保证GPS定位准确、显示及时，体现了系统分析的综合性原则
（2）下列关于摩拜单车智能机电锁系统的分析中正确的是（ ）
A．自动解锁子系统的控制量是车锁打开
B．自动解锁子系统的执行器是电子控制开关
C．上报定位子系统是闭环控制
D．计费发送子系统的被控对象是云端后台管理系统
4．如图所示为汽车燃油蒸汽控制系统示意图，其工作原理描述如下：电脑ECU根据发动机的水温、转速、节气门开度等运行参数，通过控制电磁阀的开、闭来实现汽车燃油蒸汽的控制。在发动机停机或怠速运转时，电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸气被炭罐中的活性炭吸收。当发动机以中、高速运转时，电磁阀开启，储存在炭罐内的汽油蒸汽经过真空软管后被吸入发动机。下列关于该控制系统说法正确的是（ ）
A．输出量是电磁阀的开闭 B．控制器是ECU
C．该控制系统存在反馈装置 D．执行器是发动机
5．（2019·浙江模拟）如图所示是某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统的输入量是货物
B．该控制系统的被控对象是卸货平台
C．该控制系统的控制量是电机的转速
D．载货量太多是该控制系统的干扰因素
6．Jawbone UP2腕带的工作原理：腕带中内置振动马达，可在你睡眠时按照预先设置的时间振动提醒起床，也可在你工作一定时间后提醒休息和运动。腕带中的动作感应加速器记录每天走的步数，根据身体数据计算出每天燃烧的卡路里。以腕带为被控对象，下列分析不合理的是（ ）
A．起床提醒控制的手段为自动控制
B．记录步数控制的检测装置为动作感应加速器
C．记录步数控制为闭环控制
D．起床提醒控制的马达是执行器
7．（2019高二下·台州期末）如图所示为反应容器加料控制系统。系统工作时，流量计的信号传送到控制器，当达到设定所需的料量后，控制器下达信号电磁阀关闭，从而实现定量加料的功能，下列关于该控制系统的说法中，正确的是（ ）
A．流量计检测的是系统的输入量
B．执行器是电磁阀
C．被控对象是水泵
D．反应容器容量的大小是干扰因素
8．如图所示为数控机床系统控制图，程序输入数控系统后，muc处理并输出的脉冲信号来控制步进电动机。它以变换脉冲信号来控制机床工作台坐标位移量和位移速度、方向。这种控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜。
（1）以下关于该数控机床控制系统说法中正确的是（ ）
A．该控制系统是闭环控制系统
B．该控制系统执行器为主轴和刀具
C．该控制系统控制器为MCU
D．该控制系统控制量为机床工作台的位移量及速度、方向
（2）该数控系统由于电机的老化及丝杠的磨损，容易出现不稳定的情况，因而位移精度不高，为了提高机床工作台位置的控制精度，需要对该系统进行优化，下列措施中合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2019高二下·台州期末）如图所示为一款足球运动员佩戴的防假摔护脚板，用于足球裁判对是否假摔的判罚。紧贴小腿上的冲击力传感器检测对方球员冲撞过程中的冲击力大小，当冲击力达到一定设定值时，报警装置发出报警声。若对方没有触碰自行摔倒，则没有报警声，从而降低了足球场上的假摔行为。若把报警装置作为被控对象，下列分析中正确的是（ ）
A．控制量是冲击力要达到一定设定值
B．该控制系统中，传感器检测的是输入量
C．修改冲击力数值，使该系统受到较大冲击力才报警，这属于干扰因素
D．因为有检测传感器，所以该控制系统是闭环控制系统
10．有报纸报道，一位8岁小女孩在进某酒店的旋转大门时，被旋转大门夹住，结果造成重伤。为此，酒店对大门进行了重新设计，采用压力传感器检测是否受到阻力，使旋转大门遇到阻力时能够自动停止转动。如当人被旋转大门夹住时，压力传感器会检测到大门遇到阻力，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动刹车动作，将门刹住，防止以外事故发生。改进后的酒店旋转大门控制系统为（ ）
A．自动控制、闭环控制系统 B．自动控制、开环控制系统
C．手动控制、闭环控制系统 D．手动控制、开环控制系统
11．（2018高三上·浙江月考）如图所示是某公司污水处理池水质控制系统示意图。pH 计实时检测污水池中水的pH值，并传送到PLC控制单元，与要求的(设定的)pH值进行比较，PLC控制单元将偏差值进行运算处理，控制计量泵的转速，达到控制药品罐中的药液输送流速，当污水处理池水的pH达到设定值时，计量泵停止转动，从而实现对污水池的水质控制。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．被控对象是药品罐
B．输入量是污水池中水的设定pH值
C．控制量是药液的流速
D．输出量是药液的流量
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
2．【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
3．【答案】（1）A
（2）B
【知识点】系统的基本特性；系统分析的主要原则；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
4．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
6．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
7．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
8．【答案】（1）C
（2）C
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
9．【答案】B
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
10．【答案】B
【知识点】控制的手段和方法
11．【答案】B
【知识点】系统的分析；闭环控制系统的基本组成
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