資源簡介

第三單元　系統及其設計
一、選擇題
1.如圖所示為我國首座“超級鏡子電站”。在控制系統中植入了太陽運動軌跡程序,當系統運行時,根據太陽的位置信息,由減速機自動調整反射鏡角度,使太陽光時時反射到集熱器上,對熔鹽進行加熱,其中一部分熱熔鹽通過蒸汽發生器產生蒸汽進行發電,另一部分熱量存儲在熔鹽罐中供日落后發電使用。從系統的角度分析,下列說法中不正確的是(　　)
A.能經受風沙、冰雹等極端天氣考驗,有較好的環境適應性
B.部分反射鏡損壞,集熱器吸收到的能量減少,體現了系統的整體性
C.太陽的位置改變,反射鏡角度跟隨改變,體現了系統的相關性
D.工程師經過大量數據測定和科學計算,將太陽運動軌跡程序植入控制系統,體現了系統分析的科學性原則
2.如圖所示是澆鑄機結晶器鋼水液位控制系統示意圖。澆鑄時,中間包連續向結晶器澆注鋼水,鋼水在結晶器內冷卻結晶后被拉坯裝置拉出形成鋼坯。結晶器內鋼水液位的穩定和高低,直接影響鋼坯的質量和產量。鋼水液位波動引起電渦流傳感器與液面之間的間隙產生變化,從而引起電渦流信號變化,液位儀根據信號的大小計算出實際液位,輸送給PLC與液位設定值比較,PLC根據比較差值通過驅動器控制電動缸運動,帶動塞棒升高或降低,改變中間包澆注口的大小,調節流入結晶器內鋼水的流量,從而使液位穩定在一定范圍內。下列關于該系統的分析中,不恰當的是(　　)
A.該系統的主要目的是提高鋼坯的質量和產量
B.該系統可分為液位檢測子系統和澆注流量控制子系統
C.液位儀將電渦流信號的處理功能從PLC中分離出來,減輕了PLC的負擔,提高了系統的工作效率
D.設計該系統時,可首先分別獨立設計子系統,安裝后再整機調試
3.下列說法中正確的是(　　)
A.孝襄高速公路建設過程中,綜合考慮建設成本、生態保護等目標,體現了系統分析的整體性原則
B.丁謂修復皇宮所采用的解決方案,使燒磚、運輸建材和處理廢墟任務協調起來,一舉三得,體現了系統分析的科學性原則
C.高鐵技術是多種學科、多方面知識共同作用的結果,體現了系統分析的綜合性原則
D.農業間作套種的技術水平、田間管理等是農作物種植增產增收的影響因素
4.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。從系統的角度分析,以下關于水表控制系統的說法正確的是(　　)
A.手機屬于該控制系統的要素
B.能讓用戶用手機監測自家用水量,體現了系統的整體性
C.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體現了系統分析的科學性原則
D.水量監測的實時性與準確性是該系統優化的目標
5.如圖所示為某機器控制系統的工作流程圖,分別由電動機控制子系統、機械臂控制子系統組成。在電動機控制子系統中,兩個檢測元件檢測伺服電機的轉角和速度,輸送給伺服控制器與工程師設定的值進行比較,伺服控制器根據比較的差值發出控制信號,驅動裝置將信號轉變成相應的電流驅動伺服電機。在機械臂控制子系統中,伺服電機驅動機械臂,達到對機械臂的位置和運動精確控制的目標。關于電動機子系統的分析中不正確的是(　　)
A.速度檢測元件的精度影響著電動機速度控制的精度,體現了系統的相關性
B.伺服電機能按不同指令精確受控工作,體現了系統的動態性
C.伺服電機的性能是影響該系統優化的因素
D.伺服電機按指令精確受控工作,是電動機控制子系統的優化目標
6.如圖a所示是印刷機中紙筒放卷張力控制系統示意圖。該系統采用機械方式檢測與控制紙的張力,控制精度不高,導致印刷時套印不準。企業為了提高印刷質量,采用庫存的力傳感器、伺服電機等將控制系統改裝成圖b所示。從系統的角度,下列分析中不正確的是(　　)
A.庫存的力傳感器的靈敏度是該系統優化的約束條件
B.優化前后的兩種控制系統都可分為檢測、控制和執行子系統
C.系統的優化手段是改變張力檢測和放卷速度控制形式
D.優化時先考慮力傳感器的靈敏度,再考慮印刷質量,體現了系統分析的整體性原則
7.如圖所示是智能制造系統的示意圖,該系統是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,下列關于該系統的分析中正確的是(　　)
A.它在制造過程中借助計算機模擬人類專家的智能活動進行分析、推理、判斷、構思和決策等,體現了系統分析的科學性原則
B.該智能制造系統能取代或者延伸制造環境中人的部分腦力勞動,體現了系統的目的性
C.停電斷網時,該系統不能正常工作,體現了系統的環境適應性
D.網絡故障會使系統無法工作,體現了系統的相關性
8.如圖所示的智能冰淇淋售賣機由微電腦運行控制系統、雙攪拌系統、料缸溫控系統、缺料報警系統、收銀支付系統等組成。機器冷凍功能強勁,可不間斷連續出杯;冰淇淋份量大小、軟硬度都可調節;支持紙硬幣自動收銀系統和多種電子支付方式;若缺少原料或者發生故障時,則自動發送數據給工作人員通知增添原料或進行維修。以下關于該冰淇淋售賣機系統的說法不正確的是(　　)
A.制冷速度快、奶油膨化率高,體現了系統的目的性
B.可根據需要調整流量來控制冰淇淋份量的大小,體現了系統的動
態性
C.當缺料報警系統開啟時,就無法進行收銀支付,反映了系統的相
關性
D.既要考慮攪拌系統、料缸溫控系統,也要考慮收銀支付系統,體現了系統分析的綜合性原則
9.如圖所示是某智能行人闖紅燈抓拍系統結構圖,其工作過程是:當紅燈亮起時,語音提示屏子系統接收紅綠燈信號,監測路口是否有行人或非機動車闖紅燈,并對違章人進行語音警示。同時,通知高清數字攝像機監視斑馬線上越線行人與非機動車的位置和狀態,并將監控畫面傳送給主機。裝有機器視覺分析模塊的主機對圖像實時分析,一旦判定出有人闖紅燈,便立即對違章人進行面部特征捕捉,將違章人的頭像和違章行為顯示在室外大屏幕上。下列關于該抓拍系統的說法中不正確的是(　　)
A.系統可記錄與播放行人違章行為,從而達到警示與勸阻功能,體現了系統的目的性
B.系統中高清LED顯示屏的損壞不會影響語音提示屏的工作,因此系統內部不存在相關性
C.系統中的控制模塊損壞,會導致整個系統不能正常工作,體現了系統的整體性
D.系統采用高清數字攝像機,在惡劣天氣條件下抓拍圖像也清晰,體現了系統的環境適應性
10.如圖所示為自動節水灌溉示意圖。打開閘閥,蓄水池的水在水泵的驅動下向主管輸送。施肥器能按照設定的比例將肥料均勻地添加到水中,過濾器可用于處理水中的砂石、水垢等雜質,連在支管上的毛管及滲水溝可以對作物根部進行局部灌溉。從系統的基本特性分析,下列說法正確的是(　　)
A.水泵出現故障,將影響正常灌溉,體現系統的整體性
B.該系統可實現節水灌溉,體現系統的動態性
C.使用一段時間后,需要向施肥器添加肥料以及維護過濾器,體現系統的環境適應性
D.主管、支管、毛管采用樹狀網絡分布,體現系統的目的性
11.家用電腦主要由如圖所示幾個部分組成。從系統的角度分析,以下說法中不合理的是(　　)
A.各部分之間需要兼容,體現系統的相關性
B.要明確電腦用途決定各部分的配置,體現系統的目的性
C.CPU決定了電腦的整體性能,體現系統的整體性
D.各部分采用規范的接口類型,體現系統的環境適應性
12.某款兒童電動帶遙控汽車,以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,主要包括:電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等,對環境影響較小。下列關于兒童電動汽車的理解正確的是(　　)
A.汽車系統由多個相互獨立,具有一定功能的子系統組成
B.汽車的遙控系統誤差大,客觀上會增加操縱汽車的難度,體現了系統的整體性
C.在進行系統分析時,要將動力系統、傳動系統、控制系統結合在一起考慮,體現了系統分析的綜合性原則
D.具有良好的操縱遙控汽車的人能夠讓汽車適合不同的運動姿態,體現系統的動態性
13.如圖所示是某小區的廚房天然氣報警系統,它的工作原理是:氣敏傳感器能檢測到住戶廚房的天然氣濃度,并在滾屏上顯示,當超過設定值時,滾屏上會顯示狀態異常的地址,報警器開始報警,并啟動相應廚房的風扇轉動排風,直至天然氣濃度下降到設定值,報警器停止報警,風扇停止轉動,滾屏上顯示正常狀態。下列關于該系統的說法不正確的是(　　)
A.當天然氣濃度超過設定值時,滾屏顯示異常狀態,報警器響,這體現了系統的目的性
B.氣敏傳感器損壞,影響系統的報警功能,體現系統的整體性
C.設計該系統時,既要考慮風扇的排風效果,還要考慮滾屏的顯示效果,體現了系統分析的整體性原則
D.氣敏傳感器二十四小時工作,滾屏上同步顯示狀態,隨時監測廚房天然氣濃度的變化,體現系統的動態性
14.在使用臺鉆鉆孔過程中,鉆頭容易松動,需要及時維護或更換。可用鉆夾頭鑰匙固定鉆頭,但不能用鐵錘敲擊,以免損壞夾頭和影響鉆床主軸精度。以下說法不正確的是(　　)
A.用鉆夾頭鑰匙可固定鉆頭,體現了系統的目的性
B.鉆床主軸偏移,會影響鉆床的控制精度,體現了系統的整體性
C.鉆頭和鉆夾頭鑰匙的形狀和尺寸要配套,體現了系統的相關性
D.時間長了,臺鉆的鉆頭磨損需要及時更換,體現了系統的環境適
應性
15.鍋爐汽包水位控制系統的組成如圖所示。鍋爐產生的蒸汽提供用戶需求,蒸汽流出會引起汽包內水位發生變化,汽包內水位信號通過水位變送器送到PID調節器,并根據水位測量信號與給定值偏差調節給水閥的開度,改變給水流量,以保證汽包水位在允許的范圍內。省煤器安裝于鍋爐尾部煙道下部,用于回收所排煙的余熱。從系統的角度分析,下列說法中不正確的是(　　)
A.水位變送器的靈敏度影響著調節閥的開度,體現了系統的相關性
B.當用戶蒸汽流量需求變大時,該系統能維持汽包水位在一定的范圍內,體現了系統的環境適應性
C.省煤器的設置,是為了實現對系統的優化
D.設計系統時,對給水流量、蒸汽流量進行了定量分析,體現了系統分析的科學性原則
二、非選擇題
16.如圖所示為智能澆花控制系統,能將花盆內濕度控制在合適范圍內。該系統還具有水箱水位過低時防水泵空轉保護子系統,請根據示意圖和描述,完成以下任務。
(1)系統設計時,既要實現濕度控制精準度要求;又要實現系統工作的穩定性;還要考慮系統工作的高效節能目標,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,將字母填入“　　　　”處);
(2)小明設計該系統時采用了靜音水泵,其中分析合理的是　　　　(在下列選項中選擇合適的選項,將字母填入“　　　　”處);
A.采用了靜音水泵屬于系統優化的約束條件
B.采用了靜音水泵屬于系統優化的影響因素
C.采用了靜音水泵屬于系統優化的干擾因素
(3)為防止金屬水箱蓋板生銹,下列處理方法中合理的是　　　　(在“A.銼削;B.涂防銹漆;C.砂紙打磨;D淬火”中選擇合適的選項,將字母填入“　　　　”處)。
1.C　系統能夠適應不同的環境,保持系統原有的特性,具有環境適應性,故選項A正確;部分反射鏡損壞,影響系統集熱功能,體現系統的整體性,故選項B正確;太陽位置發生改變,系統隨之改變,未體現系統各個要素間的相互影響,沒有體現系統的相關性,故選項C不正確;工程師在系統分析的時候,采用了科學方法和數學工具,體現了系統分析的科學性原則,故選項D正確。
2.D　分別獨立設計子系統后必須要設計總的系統,另外獨立設計子系統前要先設計總的系統,故選項D不正確。
3.D　本題考查系統分析的三大原則和系統優化的影響因素及約束條件。A選項根據題干描述,孝襄高速公路建設過程中綜合考慮了多個目標,體現了系統分析的綜合性原則;而系統分析的整體性原則是先整體再部分,先全局再局部,和題干描述不相符,不能體現系統分析的整體性原則,故選項A不正確。系統分析的科學性原則指的是系統分析的結果是通過數學建模的方式計算得出的,而該選項的描述中并沒有和計算相關的描述,故不能體現出系統分析的科學性原則,故選項B不正確。C選項根據題干描述,高鐵技術是綜合運用多種學科、多方面知識共同作用的結果,體現的是技術的綜合性,而不是系統分析的綜合性原則,故選項C不正確。D選項根據題干描述,農業間作套種的技術水平、田間管理等對農作物種植增產增收這一系統目標有重要影響,且可以人為調整,屬于系統優化的影響因素,符合定義:影響因素是對目標函數有作用,并且可以人為改變的,故選項D正確。
4.D　手機不屬于該系統,故選項A不正確;能讓用戶實時監測自家用水量和剩余水量,體現了系統的目的性,故選項B不正確;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沒有體現系統分析的科學性原則,系統分析的科學性原則應為人在設計或優化系統時采用了科學的方法和數學工具進行了定量分析,故選項C不正確。故選D。
5.B　伺服電機能按不同指令精確受控工作,體現了系統的目的性,故選項B不正確。
6.D　庫存屬于無法人為更改、無法選擇的因素,因此為約束條件,故選項A正確;觀察兩幅配圖即可分析得出系統的組成,故選項B正確;由原來的機械方式,即擺臂輪的控制形式改進為張力傳感器與伺服電機,提高了整體精度,故選項C正確;整體性原則是先考慮整體功能的實現再去考慮局部,而不是先考慮部分再去考慮整體(印刷質量為整體實現目標),故選項D不正確。
7.B　8.B　9.B　10.A　11.B
12.C　子系統是相互關聯,相互作用的,故選項A不正確;選項B是指部分影響部分,體現系統的相關性,故選項B不正確;系統的動態性是指系統處在運動變化和發展之中,故選項D不正確。故選C。
13.C　設計該系統時,既要考慮風扇的排風效果,還要考慮滾屏的顯示效果,體現了系統分析的綜合性原則,故選C。
14.D　時間長了,臺鉆的鉆頭磨損需要及時更換,體現了系統的動態性,故選D。
15.B　水位變送器和調節閥屬于構成系統的兩個部分,它們之間的相互作用體現了系統的相關性,故選項A正確;蒸汽流量需求變大,該系統能維持汽包水位在一定范圍內,體現了系統設計者的意圖所在,體現了系統的目的性(注意:蒸汽里面的水分來自系統內部,不是外界因素來影響系統,不能體現系統的環境適應性),故選項B不正確;省煤器的設置,用于回收所排煙的余熱,提高了能源的利用率,實現了系統的優化,故選項C正確;設計系統時,系統設計者對給水流量、蒸汽流量進行定量分析,體現了系統分析的科學性原則,故選項D正確。
16.(1)C　(2)A　(3)B

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