通用技术选考高三千题练第十一章控制与设计（六）
一、控制与设计
1．如图所示的恒温控制系统，由热电偶/热电阻采集温度信号，经过变送器的处理后被A/D转换器识别，并转换为相应的数字信号。PLC对温度信号进行处理后，通过模拟量模块输出电流信号，电流信号可以通过调压器来控制电源的开度，从而控制电源的输出功率。加热器根据电源输出功率调节加热强度，从而达到温度调节的效果。温度设定值可以通过计算机进行调整。从控制系统角度分析，下列关于恒温控制系统的说法中不正确的是（ ）
A．温度传感器参与了系统的反馈过程
B．该系统的执行器是调压器和固体加热器
C．室外温度的变化是温度控制系统的干扰因素
D．控制器是计算机和PLC
【答案】D
【知识点】系统的分析；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
2．如图所示为某车载空调的制冷控制系统示意图，压缩机和膨胀阀协同工作使制冷剂循环制冷，鼓风机将车厢外的热空气吹经蒸发器使空气温度降低并送入车厢内。制冷时，温度传感器采集车厢内实际温度，微处理器根据设定温度与实测温度对压缩机、膨胀阀和鼓风机作出相应控制，使车厢内温度稳定在设定温度附近。
（1）若以车厢内的空气作为被控对象，下列关于该制冷控制系统的说法中正确的是（ ）
A．控制方式为开环控制
B．输入量为鼓风机从车厢外鼓入的热空气
C．控制量为压缩机排量、膨胀阀开度和鼓风机风量
D．主要干扰因素至少包括车窗的开闭、车外空气温度和道路能见度
（2）该制冷控制系统发生如下故障，需要大约原来一倍的制冷时间才能稳定在设定温度，则下列故障分析中合理的是（ ）
A．鼓风机风扇不转
B．冷凝器表面脏污，使散热不良
C．制冷剂储液干燥器密封不严导致制冷剂完全泄漏
D．温度传感器故障导致所测温度比实际温度高10℃
【答案】（1）C
（2）B
【知识点】系统的分析；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
3．1788年，瓦特为了解决蒸汽机的速度控制问题，把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速调节系统，使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置，如图所示。蒸汽机的离心式调速器主要由齿轮、飞球、蒸汽阀等组成，蒸汽机的速度通过齿轮反馈到飞球离心调节器。当由于蒸汽机的负载减轻或蒸汽温度升高等原因导致蒸汽机转速升高时，飞球调速器的转速也升高，带动套环上升，汽阀连结器关小蒸汽阀门，从而降低蒸汽机速度。反之，飞球调速器的转速降低，带动套环下降，汽阀联结器开大蒸汽阀门，从而提高蒸汽机速度。下列属于该控制系统干扰因素的是（ ）
A．蒸汽温度变化 B．飞球调速器的转速变化
C．套环升降 D．蒸汽阀门的开合度变化
【答案】A
【知识点】系统的分析；简单控制系统运行的主要干扰因素
4．如图所示是变频调速恒压供水控制系统示意图。系统工作时，通过安装在出水管网上的压力传感器，把出水口的水压信号传输到控制器，与事先设定好的相关参数进行比较处理运算后，控制器向电动机发出变频调速指令，改变电动机的转速，从而调节水泵的出水流量，以实现恒压供水。该控制系统中对用户管网水压的控制精度没有影响的是（ ）
A．水压的设定值 B．控制器的性能
C．水泵的性能 D．压力传感器的灵敏度
【答案】A
【知识点】系统的分析
5．电动车的调速是通过转动调速把手来实现的，把手由一块可随把手转动的磁铁和一个固定的霍尔传感器组成，当把手转动时，磁铁在在霍尔传感器上的磁场感应度发生变化。电动车上的微机检测到这种变化后通过PWM脉冲宽度调制器调节电机转速，改变电动车的速度。下列说法中，不正确的是（ ）
A．电动车的速度控制系统属于开环控制
B．电动车调速控制系统的反馈装置为霍尔传感器
C．调速控制系统的控制量是电机的转速
D．电动车调速控制系统的被控对象是电动车
【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
6．如图所示为公共厕所人体感应自动供水系统示意图。当探头检测到有人进入厕所，控制器控制电磁阀打开一定时间，向水箱供水。以下情况，不会影响进水控制的是（ ）
A．探测头沾满灰尘，无法正常使用
B．检修人员忘记将进水阀打开了
C．冲洗管堵塞
D．供电电压不稳，导致电磁阀损坏
【答案】C
【知识点】分析影响系统优化的因素
7．如图所示是蒸汽锅炉的液位控制系统的示意图。其工作过程为：蒸汽量的增加或减少引起液位的下降或上升。差压传感器将液、汽间的压差（代表实际液位）与给定压差（代表给定液位）比较，得到两者的差值，调节器根据差值按照指定规律发出相应指令，控制调节阀的阀门，使液位恢复到给定的位置。下列对蒸汽锅炉液位控制系统的分析中不合理的是（ ）
A．控制方式属于闭环控制 B．控制器是调节器
C．控制量是通过调节阀的水流量 D．输出量是锅炉内的蒸汽
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
8．（2020·杭州模拟）如图所示是某即热式饮水机设计方案。自来水经过过滤装置后进入储水箱，再送到煮水箱，煮水箱与储水箱连通，水位相同。当水位达到高水位时，进水电磁阀断电关闭，水位降到低水位时电磁阀通电进水。在打开出水龙头取水时，控制电路工作，电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100℃，其间产生的水蒸气通过排气管排出。将煮水箱及储水箱作为被控对象，下列属于其水位控制系统干扰因素的是（ ）
A．重新设置高低水位开关的位置 B．电加热器无法加热
C．在出水龙头处取水 D．排气管伸出端截短一定长度
【答案】C
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
9．如图所示为一款即热式饮水机的热水控制结构示意图。用户预先设定出水量和温度，按下出水按钮后，控制模块控制水泵和计量阀工作，向加热器注入冷水，同时控制模块接通加热器加热流入的冷水，水量达到设定量后，计量信息传输给控制模块，控制模块下达指令水泵停止工作。温度传感器实时检测加热的水温，当水温达到设定值后，加热器停止加热，热水出水阀流出热水。该控制系统中对出水温度的控制精度没有影响的是（ ）
A．计量阀的计量精度 B．加热器的安装位置
C．温度传感器的精度 D．控制模块的控制精度
【答案】A
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
10．如图所示是医院中心负压吸引控制系统示意图。系统由水环式真空泵、气液分离器、除菌过滤器、真空罐、集污罐、管道、仪表及电控柜等组成，通过真空泵的抽吸使吸引控制系统管路达到所需的负压值，为使用端产生吸力。工作时，压力传感器检测真空罐内的负压值，当检测值高于设定的负压值上限时，电控柜发出指令，水环式真空泵断电停机；当检测值低于设定的负压值下限时，真空泵启动，开始抽吸，从而控制罐内和管道的实际负压值在设定的范围内，保障系统使用的安全正常。病人抽吸的污物经集污罐收集无害化处理集中处理，脏气经除菌过滤器、气液分离器处理后，干净合格的气体由排气口进入大气。该控制系统中对负压值控制精度没有影响的是（ ）
A．压力传感器的灵敏度
B．电控柜的精度和可靠性（管道的气密性）
C．设定的负压值
D．真空泵的性能
【答案】C
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
11．如图所示的食堂智能结算台，消费者把菜品放在摄像头下，结算台的CPU将扫描的菜品与数据库中的图形对比识别，统计整单金额，并在显示器上显示。消费者核对后，自助刷卡支付。下列关于该智能结算台控制系统的说法中，正确的是（ ）
A．控制方式属于闭环控制
B．摄像头是该控制系统的检测装置
C．被控量是食堂饭卡里的金额
D．菜品分量的多少是该控制系统的干扰因素
【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；简单控制系统运行的主要干扰因素
12．感应式IC卡出入管理控制系统（简称门禁系统）具有对用户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出。如图所示是门禁控制系统的工作原理图，由进门读卡器、出门读卡器、开门按钮、烟雾检测器输入信号，门禁控制器通过继电器控制各个电插锁、声光报警器工作。该火灾自动报警控制子系统中的输入量是（ ）
A．进门读卡器 B．声光报警器
C．消防报警破碎开关 D．烟雾检测器检测到的火灾信号
【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
13．如图所示是智动公共自行车结构示意图。该自行车具有助力控制系统，车筐下方安装一体化电池及控制模块，车身中间内置中轴智能传感器和助力装置。骑车人不踩踏板，系统不提供动力，踩动踏板，系统工作，中轴智能传感器及时检测骑行中的阻力及踏行频率信息，控制模块接收信息并处理，启动助力装置，为自行车提供相应的动力，自行车切换为混合动力模式，限速为每小时15公里，一旦超速，系统自动断电，切回到普通自行车骑行模式。
（1）关于智动公共自行车助力控制系统的分析，下列说法中不恰当的是（ ）
A．系统的输入量是中轴智能传感器及时检测骑行中的阻力及踏行频率信息
B．各子系统单独工作，都不能实现助力控制系统的功能，体现了系统的整体性
C．选择助力装置时，既要考虑传感器的体积，又要考虑电池的容量等，体现了系统分析的综合性原则
D．踩动踏板时，自行车骑行模式的切换控制是开环控制
（2）下列因素中，不属于该助力控制系统干扰因素的是（ ）
A．自行车设定的限速 B．一体化电池的续航性能
C．大风环境 D．智能传感器的可靠性
【答案】（1）C
（2）A
【知识点】系统的基本特性；系统的分析；控制的手段和方法；简单控制系统运行的主要干扰因素
14．（2020·浙江模拟）如图所示的公园旋转花灯。空气稍微流通就能旋转对内部电池自动充电，保持充足的电力。传感器根据光线的强弱自动开启或关闭花灯。下列关于该系统的分析中不正确的是（ ）
A．花灯可分为供电子系统、照明子系统和花灯开关控制子系统
B．一段时间后，电池的蓄电能力下降，体现了系统的动态性
C．闪电、汽车灯光是花灯开关控制子系统的干扰因素
D．花灯开关控制子系统的控制量是灯的亮或灭
【答案】D
【知识点】系统的基本特性；系统的分析；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
1 / 1通用技术选考高三千题练第十一章控制与设计（六）
一、控制与设计
1．如图所示的恒温控制系统，由热电偶/热电阻采集温度信号，经过变送器的处理后被A/D转换器识别，并转换为相应的数字信号。PLC对温度信号进行处理后，通过模拟量模块输出电流信号，电流信号可以通过调压器来控制电源的开度，从而控制电源的输出功率。加热器根据电源输出功率调节加热强度，从而达到温度调节的效果。温度设定值可以通过计算机进行调整。从控制系统角度分析，下列关于恒温控制系统的说法中不正确的是（ ）
A．温度传感器参与了系统的反馈过程
B．该系统的执行器是调压器和固体加热器
C．室外温度的变化是温度控制系统的干扰因素
D．控制器是计算机和PLC
2．如图所示为某车载空调的制冷控制系统示意图，压缩机和膨胀阀协同工作使制冷剂循环制冷，鼓风机将车厢外的热空气吹经蒸发器使空气温度降低并送入车厢内。制冷时，温度传感器采集车厢内实际温度，微处理器根据设定温度与实测温度对压缩机、膨胀阀和鼓风机作出相应控制，使车厢内温度稳定在设定温度附近。
（1）若以车厢内的空气作为被控对象，下列关于该制冷控制系统的说法中正确的是（ ）
A．控制方式为开环控制
B．输入量为鼓风机从车厢外鼓入的热空气
C．控制量为压缩机排量、膨胀阀开度和鼓风机风量
D．主要干扰因素至少包括车窗的开闭、车外空气温度和道路能见度
（2）该制冷控制系统发生如下故障，需要大约原来一倍的制冷时间才能稳定在设定温度，则下列故障分析中合理的是（ ）
A．鼓风机风扇不转
B．冷凝器表面脏污，使散热不良
C．制冷剂储液干燥器密封不严导致制冷剂完全泄漏
D．温度传感器故障导致所测温度比实际温度高10℃
3．1788年，瓦特为了解决蒸汽机的速度控制问题，把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速调节系统，使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置，如图所示。蒸汽机的离心式调速器主要由齿轮、飞球、蒸汽阀等组成，蒸汽机的速度通过齿轮反馈到飞球离心调节器。当由于蒸汽机的负载减轻或蒸汽温度升高等原因导致蒸汽机转速升高时，飞球调速器的转速也升高，带动套环上升，汽阀连结器关小蒸汽阀门，从而降低蒸汽机速度。反之，飞球调速器的转速降低，带动套环下降，汽阀联结器开大蒸汽阀门，从而提高蒸汽机速度。下列属于该控制系统干扰因素的是（ ）
A．蒸汽温度变化 B．飞球调速器的转速变化
C．套环升降 D．蒸汽阀门的开合度变化
4．如图所示是变频调速恒压供水控制系统示意图。系统工作时，通过安装在出水管网上的压力传感器，把出水口的水压信号传输到控制器，与事先设定好的相关参数进行比较处理运算后，控制器向电动机发出变频调速指令，改变电动机的转速，从而调节水泵的出水流量，以实现恒压供水。该控制系统中对用户管网水压的控制精度没有影响的是（ ）
A．水压的设定值 B．控制器的性能
C．水泵的性能 D．压力传感器的灵敏度
5．电动车的调速是通过转动调速把手来实现的，把手由一块可随把手转动的磁铁和一个固定的霍尔传感器组成，当把手转动时，磁铁在在霍尔传感器上的磁场感应度发生变化。电动车上的微机检测到这种变化后通过PWM脉冲宽度调制器调节电机转速，改变电动车的速度。下列说法中，不正确的是（ ）
A．电动车的速度控制系统属于开环控制
B．电动车调速控制系统的反馈装置为霍尔传感器
C．调速控制系统的控制量是电机的转速
D．电动车调速控制系统的被控对象是电动车
6．如图所示为公共厕所人体感应自动供水系统示意图。当探头检测到有人进入厕所，控制器控制电磁阀打开一定时间，向水箱供水。以下情况，不会影响进水控制的是（ ）
A．探测头沾满灰尘，无法正常使用
B．检修人员忘记将进水阀打开了
C．冲洗管堵塞
D．供电电压不稳，导致电磁阀损坏
7．如图所示是蒸汽锅炉的液位控制系统的示意图。其工作过程为：蒸汽量的增加或减少引起液位的下降或上升。差压传感器将液、汽间的压差（代表实际液位）与给定压差（代表给定液位）比较，得到两者的差值，调节器根据差值按照指定规律发出相应指令，控制调节阀的阀门，使液位恢复到给定的位置。下列对蒸汽锅炉液位控制系统的分析中不合理的是（ ）
A．控制方式属于闭环控制 B．控制器是调节器
C．控制量是通过调节阀的水流量 D．输出量是锅炉内的蒸汽
8．（2020·杭州模拟）如图所示是某即热式饮水机设计方案。自来水经过过滤装置后进入储水箱，再送到煮水箱，煮水箱与储水箱连通，水位相同。当水位达到高水位时，进水电磁阀断电关闭，水位降到低水位时电磁阀通电进水。在打开出水龙头取水时，控制电路工作，电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100℃，其间产生的水蒸气通过排气管排出。将煮水箱及储水箱作为被控对象，下列属于其水位控制系统干扰因素的是（ ）
A．重新设置高低水位开关的位置 B．电加热器无法加热
C．在出水龙头处取水 D．排气管伸出端截短一定长度
9．如图所示为一款即热式饮水机的热水控制结构示意图。用户预先设定出水量和温度，按下出水按钮后，控制模块控制水泵和计量阀工作，向加热器注入冷水，同时控制模块接通加热器加热流入的冷水，水量达到设定量后，计量信息传输给控制模块，控制模块下达指令水泵停止工作。温度传感器实时检测加热的水温，当水温达到设定值后，加热器停止加热，热水出水阀流出热水。该控制系统中对出水温度的控制精度没有影响的是（ ）
A．计量阀的计量精度 B．加热器的安装位置
C．温度传感器的精度 D．控制模块的控制精度
10．如图所示是医院中心负压吸引控制系统示意图。系统由水环式真空泵、气液分离器、除菌过滤器、真空罐、集污罐、管道、仪表及电控柜等组成，通过真空泵的抽吸使吸引控制系统管路达到所需的负压值，为使用端产生吸力。工作时，压力传感器检测真空罐内的负压值，当检测值高于设定的负压值上限时，电控柜发出指令，水环式真空泵断电停机；当检测值低于设定的负压值下限时，真空泵启动，开始抽吸，从而控制罐内和管道的实际负压值在设定的范围内，保障系统使用的安全正常。病人抽吸的污物经集污罐收集无害化处理集中处理，脏气经除菌过滤器、气液分离器处理后，干净合格的气体由排气口进入大气。该控制系统中对负压值控制精度没有影响的是（ ）
A．压力传感器的灵敏度
B．电控柜的精度和可靠性（管道的气密性）
C．设定的负压值
D．真空泵的性能
11．如图所示的食堂智能结算台，消费者把菜品放在摄像头下，结算台的CPU将扫描的菜品与数据库中的图形对比识别，统计整单金额，并在显示器上显示。消费者核对后，自助刷卡支付。下列关于该智能结算台控制系统的说法中，正确的是（ ）
A．控制方式属于闭环控制
B．摄像头是该控制系统的检测装置
C．被控量是食堂饭卡里的金额
D．菜品分量的多少是该控制系统的干扰因素
12．感应式IC卡出入管理控制系统（简称门禁系统）具有对用户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出。如图所示是门禁控制系统的工作原理图，由进门读卡器、出门读卡器、开门按钮、烟雾检测器输入信号，门禁控制器通过继电器控制各个电插锁、声光报警器工作。该火灾自动报警控制子系统中的输入量是（ ）
A．进门读卡器 B．声光报警器
C．消防报警破碎开关 D．烟雾检测器检测到的火灾信号
13．如图所示是智动公共自行车结构示意图。该自行车具有助力控制系统，车筐下方安装一体化电池及控制模块，车身中间内置中轴智能传感器和助力装置。骑车人不踩踏板，系统不提供动力，踩动踏板，系统工作，中轴智能传感器及时检测骑行中的阻力及踏行频率信息，控制模块接收信息并处理，启动助力装置，为自行车提供相应的动力，自行车切换为混合动力模式，限速为每小时15公里，一旦超速，系统自动断电，切回到普通自行车骑行模式。
（1）关于智动公共自行车助力控制系统的分析，下列说法中不恰当的是（ ）
A．系统的输入量是中轴智能传感器及时检测骑行中的阻力及踏行频率信息
B．各子系统单独工作，都不能实现助力控制系统的功能，体现了系统的整体性
C．选择助力装置时，既要考虑传感器的体积，又要考虑电池的容量等，体现了系统分析的综合性原则
D．踩动踏板时，自行车骑行模式的切换控制是开环控制
（2）下列因素中，不属于该助力控制系统干扰因素的是（ ）
A．自行车设定的限速 B．一体化电池的续航性能
C．大风环境 D．智能传感器的可靠性
14．（2020·浙江模拟）如图所示的公园旋转花灯。空气稍微流通就能旋转对内部电池自动充电，保持充足的电力。传感器根据光线的强弱自动开启或关闭花灯。下列关于该系统的分析中不正确的是（ ）
A．花灯可分为供电子系统、照明子系统和花灯开关控制子系统
B．一段时间后，电池的蓄电能力下降，体现了系统的动态性
C．闪电、汽车灯光是花灯开关控制子系统的干扰因素
D．花灯开关控制子系统的控制量是灯的亮或灭
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】系统的分析；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
2．【答案】（1）C
（2）B
【知识点】系统的分析；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
3．【答案】A
【知识点】系统的分析；简单控制系统运行的主要干扰因素
4．【答案】A
【知识点】系统的分析
5．【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
6．【答案】C
【知识点】分析影响系统优化的因素
7．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
8．【答案】C
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
9．【答案】A
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
10．【答案】C
【知识点】简单控制系统运行的主要干扰因素
11．【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；简单控制系统运行的主要干扰因素
12．【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
13．【答案】（1）C
（2）A
【知识点】系统的基本特性；系统的分析；控制的手段和方法；简单控制系统运行的主要干扰因素
14．【答案】D
【知识点】系统的基本特性；系统的分析；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
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