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(共18張PPT)
系統、控制專題
2023.4.？？
系統
構成系統必須具備的三個條件
整體性、相關性、目的性、
動態性、環境適應性
整體性、科學性、綜合性
目標函數、約束條件、影響因素
系統分析
系統優化
含義、特性
系統與系統分析的差異
系統——部分/要素
系統分析——主體是“人”，功能
我們曾經踩過的“第一坑”
1.如圖所示為某水位控制系統，通過浮球檢測到水池水位下降時，放大器接收到電位器產生的電信號，電動機帶動減速器控制閥門的開啟程度。當浮球達到設定位置時，閥門關閉。從系統的角度分析，下列說法不正確的是
A.從系統相關性考慮，減速器的傳動比需要和電機的轉
速、閥門的結構匹配
B.從環境適應性考慮，設計補償電路，以抵消外部干擾
信號的影響
C.選擇放大器時，既要考慮電位器，又要考慮電動機等，
體現了系統分析的綜合性原則
D.設計時，根據電機轉速與閥門的轉動量，通過定量計
算來確定減速器傳動比，體現了系統分析的科學性原
則
C
2.如圖所示為深井智能立體車庫系統。車位傳感器檢測是否存在空余車位，控制單元驅動托板電機及傳送帶實現車輛存取。該系統有效地緩解了小區停車緊張的問題。關于車輛存取控制系統，下列說法正確的是
A.傳送帶運轉出現偏差導致系統無法正常工作，體現
了系統的相關性
B.車輛存取控制系統所在區域的停車位需求量是該系
統優化的影響因素
C.控制單元通過精確的對比來調節電機的轉速，體現
了系統分析的科學性原則
D.電機的轉速會根據托板所處的不同位置動態調節，
體現了系統的動態性
D
3.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氣進行發電，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
C
4.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如圖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
D
5.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
D
6.太陽能熱水器優化系統是在不改變現有太陽能熱水器的結構下,在輸出管道上和水箱上增加該套裝置。該裝置由氣泵電磁閥、單向閥、電動遮陽簾和噴淋裝置等輔助的電氣控制部分組成。與現有太陽能熱水器相比它有以下優點:不必先放出管道內儲存的冷水即可熱水沐浴;解決了管道冬天結冰堵死、夏天悶燒爆管問題;即使停電該系統依然能夠正常運作。下列關于該系統設計的分析中正確的是
A.電磁閥損壞會影響整個系統的運作,體現了系統的相關性
B.解決了管道冬天結冰堵死、夏天悶燒爆管等問題，體現了系統的綜合性
C.停電后可照常工作,體現了系統的動態性
D.氣泵、電磁閥、單向閥、電動遮陽簾和噴淋裝置等組成系統,體現了系統的整體性
D
7.如圖所示為一款會議平板,集白板、音響、電腦投影儀、顯示器、廣告機為一體。使用WiFi無線傳輸技術輕松“連接”手機、電腦等設備進行多媒體內容的傳輸、解析、展示。從系統的角度分析,下列說法中正確的是
A.內置安卓系統需要不斷地升級,體現了系統的動態性
B.融合高清顯示、人機交互、多媒體信息處理和網絡
傳輸等多項技術，體現了系統分析的綜合性原則
C.能替代廣告機演示廣告圖片,也能替代投影儀,賦予
PPT更好的演示效果,體現了系統的相關性
D.WiFi無線傳輸技術是該系統優化的影響因素
A
8.如圖所示為機械臂運動限位系統示意圖。位置傳感器設置在機械臂的左右需要限位的位置,當機械臂左右運動靠近位置傳感器時,位置傳感器感知到機械臂接近并在達到規定的檢測距離時給PLC發送信號,經伺服電機使機械臂停止運行,從而使機械臂在一定位置范圍內運轉。下列關于該機械臂運動限位系統的說法中不正確的是
A.伺服電機輸出的功率應能驅動機械臂運動，
體現了系統的相關性
B.設計該系統時，既要考慮功能的實現,又要
考慮成本,體現了系統分析的綜合性原則
C.位置傳感器的目的是檢測機械臂的位置,體現了系統的目的性
D.設計團隊的人員分工及設計水平是系統優化的影響因素
C
控制
人工、自動、智能
開環控制
閉環控制
除輸入量（給定值）外
控制方式
干擾
控制手段
開環控制與閉環控制的差異
因為______，______對______發出指令，希望______ ________。
1.如圖所示是汽車蓄電池電量控制系統示意圖。汽車電氣負載消耗蓄電池的電能,當蓄電池電量下降到設定值下限時,發電機在動力控制模塊的控制下給蓄電池充電,電量檢測裝置檢測到蓄電池電量達到設定值上限時，發電機停止給蓄電池充電。下列關于該控制系統的分析中正確的是
A.被控對象是汽車
B.汽車電氣負載變化屬于干擾因素
C.執行器是動力控制模塊
D.控制量是蓄電池的電量
我們曾經踩過的“第二坑”
B
2.如圖所示是注塑成型機的結構原理示意圖。原料被加熱器熔化并保持恒定溫度流入注塑腔,加氣缸將氣體充入注塑腔與熔融原料混合后，由液壓桿推入模具。當模具內空腔被填滿后，液壓桿會保持一定時間的恒定推力，防止原料回流造成成型缺陷。當模具內模型凝固后,打開模具,頂桿將模型頂出，并準備制作下一個模型。從控制的角度分析,下列說法中正確的是
A.液壓桿壓力保持控制系統的執行器是加氣缸
B.液壓桿將混合原料推入模具，如在模具內檢測
到異物時立即停止工作,該控制屬于閉環控制
C.輸入原料的實際溫度可能是溫度控制系統的干
擾因素
D.溫度控制系統的被控對象為加熱器
C
3.如圖所示是一款自動掃地機器人。其內部由偵測系統和清潔系統組成。當內置的紅外線傳感器檢測到垃圾種類以及方位后，中央處理器根據紅外線傳感器檢測到的數據規劃清理模式，隨后控制行進電機控制機器人的方向,同時開啟掃地電動機控制毛刷清潔地面,完成后返回充電處關機進行充電。
下列關于掃地機器人的清潔系統的分析中，不正確的是
A.該系統的被控對象是地面上的垃圾
B.輸人量是紅外線傳感器檢測到的信號
C.該系統是開環控制系統
D.電動機的精度會影響清潔的效果
A
4.如圖所示是播種機開溝深度控制系統示意圖。該控制系統主要由液壓缸行程控制子系統和開溝機械控制子系統組成,地表高度檢測機構隨田間起伏上下浮動,位移傳感器2檢測地表高度并將信號傳遞給PLC確定開溝深度,位移傳感器1檢測液壓缸的行程并將信號傳遞給PLC,當實際開溝深度超過設定值時,PLC輸出信號驅動電磁閥工作,通過液壓缸調節四連桿仿形機構進而調節開溝深度。請根據圖及其描述完成第(1)—(2)題。
(1)從系統的角度,下列分析中不正確的是
A.液壓缸磨損會影響開溝深度的精度,體現了系統的目的性
B.該控制系統主要由液壓缸行程控制子系統和開溝機械控制子系統組成,體現了系統的整體性
C.系統設計時需要經歷多次數學建模以確定液壓缸行程與開溝深度間的關系,體現了系統分析的科學性原則
D.田間上下起伏屬于該開溝深度控制系統精度優化的約束條件
(2)關于該液壓缸行程控制子系統,下列分析正確的是
A.位移傳感器1檢測到的信號為輸入量
B.被控對象是四連桿仿形機構
C.控制量是驅動電磁閥工作的信號
D.被控量是液壓缸的行程
A
D
5.如圖所示為光電糾偏系統,光電糾偏可對如卷筒紙薄膜、無紡布、織布等卷材進行糾偏,使卷材沿直線前進而不產生蛇形偏差。光電糾偏系統的工作原理是:由傳感器檢測單邊的位置,以拾取位置偏差信號,由微電腦糾偏控制器將位置偏差信號進行邏輯運算,產生控制信號,來驅動電機絲杠機械裝置,修正卷材運行時的蛇型偏差,控制卷材沿直線運動。該光電糾偏系統的控制方式和控制手段分別屬于_______和________(A.手動控制;B.自動控制;C.開環控制;D.閉環控制)
D
B
6.如圖所示是某全自動洗車系統組成示意圖,包括駐車位置定位指示系統、高壓噴水控制系統、自動排泥系統、交通信號燈和道閘起落控制子系統等。紅外對射探頭感知車輛進入預設洗車區域,PLC控制高壓水泵啟動并驅動電磁閥開啟,側面噴頭開始出水進行洗消作業,一段時間后停止出水,啟動上端烘干風機對車輛進行烘干,風機停轉后信號燈變綠,道閘開啟起落桿向上抬起,洗車結束。請根據描述及示意圖,完成第(1)—(2)題。
(1)下列關于該洗車系統的說法中,不正確的是
A.高壓水泵輸出的功率應能匹配側面噴頭出水所需的水壓值,體現了系統的相關性
B.紅外對射探頭的功能主要檢測有無待洗車輛,體現了系統的目的性
C.該系統在不同地域、不同車型均可正常洗車,體現了系統的環境適應性
D.系統中任意部分出現故障,均會導致洗車異常,體現了系統的整體性
(2)下列關于高壓噴水控制子系統的分析中，不正確的是
A.輸入量是紅外對射傳感器檢測到的信號
B.被控對象是側面噴頭
C.紅外對射探頭屬于反饋檢測裝置
D.控制方式屬于開環控制
B
C
7.(202301)如圖所示的裝配系統,包含工件傳輸子系統和機械裝配子系統,其工作過程:工件A整齊排列在傳送帶I上，當位置檢測傳感器檢測到工件A時,傳送帶I暫停;工件B放置在傳送帶1I上,當工件B進入相機的拍攝范圍時,傳送帶II 暫停;相機拍攝工件B的圖像并傳送到工控機,工控機根據工件B相對于基準位置的偏差確定工件B的坐標,控制機械手抓取工件A并裝配到工件B上。請根據示意圖和描述完成(1)—(2)題。
(1)下列關于該裝配系統的設計與分析中不恰當的是
A.工控機的運行速度會影響工件裝配效率
B.位置檢測傳感器的可靠性對裝配系統工作的穩定性沒有影響
C.設計系統時需要根據產能要求計算傳送帶和機械手的運行速度
D.選擇機械手時需要考慮工件A的質量大小
(2)下列關于機械手裝配子系統控制的分析中合理的是
A裝配速度是該裝配子系統的被控量
B.基準位置的調整是工件裝配的干擾因素
C.相機拍攝的工件B的圖像信息是輸入量
D.把工件A裝配到工件B的過程采用了閉環控制方式
B
C

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