資源簡介

考點8——開環控制與設計
1. 如圖所示是一款汽車卸煤噴水系統。檢測裝置采集運煤汽車到位及離開信號，并將采集的信號傳到控制器，控制器根據預設的程序指令，控制電磁閥定時開啟，除塵噴頭持續噴水，清除因汽車卸煤產生的煤塵。下列有關該噴水系統說法正確的是( )
A．該系統是閉環控制系統
B．被控對象是煤塵
C．輸入量是卸煤車間的煤塵量
D．輸出量是噴水量
2. 如a圖為漏電保護電路結構圖，b圖為電路控制原理圖。小明根據圖獲知當有人觸電時二次繞線組會產生磁場，將主開關斷開，若無人觸電，則不會主動斷開主控開關。關于該控制系統的說法中，以下合理的是（ ）
圖a 圖b
A．該控制系統是開環控制
B．該控制系統的輸出量量是輸入的電壓
C．被控對象是觸電的人
D．該卷帶恒張力控制系統為閉環控制
3. 如圖所示是某物品分選控制系統示意圖。工作時，光電檢測器PH1檢測到次品時，PLC裝置向電磁裝置下達指令，電磁裝置動作將次品推入次品工件箱；檢測器PH2檢測到次品落下時，PLC裝置向電磁裝置下達指令復位縮回，正品則到9號工位落入正品工件箱。關于該分選控制系統，以下說法中正確的是(　　 )
A．輸出量是電磁裝置是否復位
B．被控對象是待分選的物品
C．控制器是電磁裝置
D．反饋裝置是光電檢測器
4. 如圖所示是消防聯動控制系統。在發生火災時，消防聯動控制器按設定的控制邏輯向消防供水泵、報警閥、消防卷簾門和防煙排煙閥和通風消防設施準確發出聯動控制信號，實現對自動滅火系統、火災警報、防火分隔系統、防煙排煙系統的聯動控制，接收并顯示上述系統設備的動作反饋信號，同時接收消防水池、高位水箱等消防設施的動態監測信號，實現對建筑消防設施的狀態監視功能。自動滅火控制子系統，其工作原理是在發生火災時傳感器將信號送至消防聯動控制器，控制器控制供水泵啟動進行滅火。下列關于自動滅火控制子系統的分析中正確的是（ ）
A．傳感器檢測的是輸出量
B．控制器是供水泵
C．該系統屬于開環控制系統
D．控制量是滅火
5. 如圖所示為某新型居民水表控制系統，該系統包括流量監測儀、水表、控制閥、電機和控制箱。工作過程為流量監測儀實時監測用水量信號并通過手機顯示該數值，控制箱采集流量監測儀的數值并將該數值和水表設定值比較，若超過設定值，則控制箱控制電機動作，進而帶動控制閥關閉，最終切斷用戶用水。從控制系統的角度分析，以下說法正確的是（ ）
A．該控制系統屬于閉環控制系統
B．該控制系統的控制器是手機
C．被控對象是控制閥
D．該控制系統的控制手段屬于液壓控制
6. 為適應經濟社會發展和人口老齡化需求，完善多層住宅使用功能，諸暨市建設局制訂出臺了《諸暨市既有多層住宅加裝電梯管理辦法（試行）》，允許符合條件的多層住宅樓加裝電梯。諸暨市永昌北路3號一單元成為紹興市首個加裝電梯的老小區。如圖所示是智能控制電梯系統，它由電梯轎廂、控制器、讀卡器及控制電機等組成。當使用人員刷卡后，控制器根據刷卡信息，啟動電機將電梯運送到IC卡預先設定的樓層。
以下對該控制系統說法不正確的是（ ）
A．該控制系統為開環控制
B．電梯到達指定樓層為該控制系統的控制量
C．IC卡信息為輸入量
D．控制系統中被控對象為電梯轎廂
7. 如圖所示是自動變速扶梯系統控制過程示意圖。無乘客時，扶梯緩慢運行；當乘客進入檢測傳感器的檢測范圍時，控制器接收到傳感器的檢測信號，控制電動機轉動，扶梯正常運行。下列關于該控制系統的說法中不正確的是（　　）
A．控制方式屬于開環
B．輸入量是傳感器的檢測范圍
C．被控對象是扶梯
D．控制量是電動機轉速
8. 如圖所示為某番茄采摘智能機器人系統。其控制部分可分為番茄采摘控制子系統和行進驅動子系統。番茄采摘控制子系統工作過程是：工控機根據攝像機獲得的數據，判定番茄是否成熟并確定其位置，然后控制機械臂和末端采摘裝置，實現對成熟番茄的采摘。下列關于番茄采摘控制子系統的分析中正確的是( )
A．攝像機獲得的數據是輸入量
B．工控顯示器是被控對象
C．車輪是執行器
D．機械臂伸出的距離是輸出量
9. 如圖所示為一款智能垃圾桶，能夠實現桶蓋自動開合的功能。當人靠近智能垃圾桶時，紅外傳感器會將檢測到的人體信號傳遞給單片機，單片機控制電機轉動，使桶蓋打開。從控制的角度分析，下列對桶蓋自動開合控制系統的分析不正確的是（ ）
A．該系統屬于開環控制系統
B．該系統的控制器是單片機
C．該系統的控制量是單片機發出的電信號
D．該系統的被控對象是桶蓋
10.門禁系統主要由控制器、感應式讀卡器、電控門鎖和開門按鈕等組成，其工作原理：讀卡頭用來讀取刷卡人員的智能卡信息（卡號），將接收到的信號轉換成電信號送到門禁控制器中，控制器根據接收到的信息，判斷該持卡人是否得到過授權在此時間段可以通過大門，根據判斷的結果完成開鎖、保持閉鎖等工作。小明外出學習時經常忘了帶智能卡，而不能正常開門，他學習了有關控制系統的知識后，希望通過增加人臉識別裝置來實現系統優化，設計時他以門鎖為被控對象，下列構思可行的是( )
A．電子形狀可作為系統的輸入裝置
B．優化后的門禁系統還存在檢測裝置
C．優化后的門禁系統屬于閉環控制系統
D．人臉識別子系統和讀卡子系統間互不相關
11. 越來越多的學校大門都安裝了如圖所示的人臉識別道閘。當有人員進入時，進入人員的圖像被控制主機識別、匹配，若匹配成功，向電機發送指令，道閘開啟放行；若匹配不成功，道閘不予開啟。下列關于該控制系統的分析正確的是（ ）
A．該系統的控制手段和控制方式分別屬于開環控制和自動控制
B．被控對象是人員圖像
C．環境亮度屬于影響道閘正確開啟的干擾因素
D．被控量是電機的轉動
12. 如下圖所示為非接觸式紅外測溫系統原理結構圖，它是集信號采集、數據處理、誤差分析、輸出顯示及危險報警為一體的多功能、智能化的測溫系統，廣泛應用于生產和生活中。關于非接觸式紅外測溫系統的測溫顯示和報警控制過程，下列分析中正確的是（ ）
A．A/D轉換器輸出信號屬于控制量
B．測溫報警控制過程的被控對象是發熱體
C．光照會使發熱體溫度升高，屬于干擾因素
D．報警控制過程屬于開環控制，存在檢測的過程
13. 根據消防要求，倉庫、圖書館等場所需要安裝火災自動報警控制系統。如有火災發生，煙霧探測器檢測到室內的煙霧信號，經控制電路分析處理后，驅動揚聲器發出報警聲。下列對該控制系統的分析中不正確的是（ ）
A．被控對象是揚聲器 B．輸出量是報警聲
C．控制量是煙霧的濃度 D．控制的方式是開環控制
14. 如圖所示為制動壓力調節系統，主要由ECU、電磁閥、液壓泵、儲液器、輪缸等組成。當常規制動時，主缸內油壓由踏板控制直接傳遞給輪缸，實現制動壓力調節（如圖甲）。當緊急制動車輪即將抱死時，ECU控制電磁閥使柱塞移至上端，柱塞中的油路斷開（如圖乙），輪缸的油液流入儲液器，從而使輪缸制動壓力瞬間降低，同時ECU指令液壓泵將儲液器油液送至主缸，恢復常規制動。
圖甲 圖乙
當緊急制動車輪即將抱死時，關于該制動壓力調節系統的說法正確的是（ ）
A．該控制系統為閉環控制 B．電磁閥、液壓泵是執行器
C．主缸內的油液是被控對象 D．輪速的變化屬于干擾因素
15. 如圖所示為傳統高層建筑水塔水位控制系統設計方案。系統啟動后，若水池水位低于設定最低水位S1，液位傳感器向PLC發出信號，PLC根據此信號打開電磁閥和水泵電機向水池注水，若5S后水池水位沒有超過下限液位開關S1，則系統發出警報；若系統正常運行，當水位達到水池最高水位S2時，電磁閥自動關閉結束進水；當水塔水位低于最低水位S3時，水塔中液位傳感器同樣能夠向PLC發出信號實現往水塔注水，當水塔水位達到最高水位S4時自動關閉進水。關于上述控制系統，下列說法中正確的是（ ）
A．水塔水位控制系統的控制器是PLC
B．水塔水位控制系統的輸入量和輸出量都是設定水位
C．電機M2的作用是將水從水塔抽入到缺水的水池中
D．水塔水位控制和水位警報控制都屬于閉環控制
16. 如圖所示為機械手臂控制系統的工作示意圖。該系統由電液伺服閥、液壓缸、電位器、放 大器等部分構成。該控制系統的工作原理如下：步進電機接收數控裝置發出的指令后帶動電位器的觸頭轉動一定的角度，電位器的動觸頭偏離了中位會發出電信號，電信號經過放大器放大后驅動電液伺服閥，電液伺服閥的移動使得液壓缸內左右腔形成壓力差驅動機械手臂伸縮。機 械手臂與電位器的固定外殼用齒輪齒條結構連接，機械手臂的移動會帶動電位的外殼轉動，直 至電位器的活動觸頭回到固定外殼的中位，機械手臂就停止移動。下列關于機械手臂控制系統的說法不正確的是（ ）
A．該控制系統為液壓控制系統 B．放大器損壞是干擾因素
C．控制量為電液伺服閥的移動量 D．機械手臂的移動量不對控制的過程產生影響
17. 某校科技興趣小組制作了人臉識別的門控系統，其基本工作過程是：安裝在門框上的攝像頭檢測到人臉數據，并傳輸至樹莓派主板，樹莓派根據編寫好的python程序語言進行分析、處理，與已存面部數據進行比較，若對比成功，則通過電機開門，否則蜂鳴器報警。下列關于該控制系統的分析正確的是（ ）
A．攝像頭是反饋裝置的組成部分
B．樹莓派上的python程序語言是控制器
C．門和蜂鳴器都作為系統的被控對象
D．工作過程中存在比較，故控制方式為閉環
18. 某人臉識別門控系統的控制過程是：當攝像頭檢測到人臉時，Arduino 主板根據設定好的程序語言，對檢測到的人臉數據分析處理，與庫中存有的人臉數據對比，若對比成功，則電機轉動，驅動門打開，否則發出報警聲。下列分析不正確的是（ ）
A．Arduino 主板是控制器 B．門和報警裝置都是被控對象
C．庫中人臉數據是系統的輸入量 D．電機是執行器
19. LEGO魔方機器人近幾年深受廣大青少年兒童的喜愛，它的工作原理是先用傳感器采集魔方6個面上每塊(1面有9塊)的顏色，然后由主控制器根據特定算法計算結果，控制機械手翻轉魔方，從而達到自動解魔方的效果。如果魔方的顏色不標準或者周圍的光線太暗，都會對魔方機器人解魔方形成干擾。根據示意圖和描述，完成以下任務：
(1)該系統的控制手段和控制方式分別屬于________和________(①人工控制；②自動控制；③開環控制；④閉環控制)；
(2)該控制系統的執行器和被控對象分別是________、________(①LEGO主控制器；②機械手；③魔方)；
(3)該系統中的傳感器應選用________(①聲音傳感器；②顏色傳感器；③溫度傳感器)；
(4)為了提高LEGO魔方機器人識別魔方6個面顏色的效果，設計人員針對不同的光線環境做了大量的實驗，得出一系列數據，對魔方的感光敏感度進行了調整，體現系統分析的____(①整體性原則；②科學性原則；③綜合性原則)。
20. 如圖所示是一款智能油煙機，350mm超薄機身，采用不銹鋼一體成型，拐角采用大圓角設計，直流變頻無極變速電機，能自動根據煙道阻力無極變速風壓及風量，強力吸排油煙。內置熱水自動清洗系統，深度洗凈內腔油污，動力如初，延長油煙機壽命。搭載AI手勢控制系統，抬手輕揮就能開關機、調風量，告別用沾滿油污的手去按鍵。當人忘記開啟油煙機時，油煙機探頭感知到灶具熱量，開啟油煙機排油煙工作。請根據以上資料的描述，完成以下任務：
（1）油煙機探頭感知到灶具熱量，開啟油煙機，該系統的控制手段和方式屬于____ 、 （在“A．開環控制；B．閉環控制；C．人工控制；D．自動控制”中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）；
（2）系統設計時，需要對傳感器、集成電路、電機等的工作參數進行計算和反復調試，體現了系統分析的____（在“A．整體性原則；B．科學性原則；C．綜合性原則”中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）；
（3）揮手凈煙時系統中的傳感器可選用____（在A．位移傳感器；B．熱敏傳感器；C．壓力傳感器中選擇合適的選項，將序號填寫在“ ”處）
（4）下列連接件中，最適合油煙機與墻壁連接的是____（在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）；
A B C D
（5）下列因素中，不屬于影響本系統優化的因素的是____（在A．傳感器的靈敏度；B．控制系統的精度和可靠性；C．人的炒菜習慣；D．電機的功率中選擇合適的選項，將序號填寫在“ ”處）
【參考答案】
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A B C C B B A C B
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
C D C B A D C C
(1) ② ③ , (2) ② ③, (3) ②, (4) ②
20.(1)DA （2） B （3） A （4） A （5） C
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