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專題七　系統(tǒng)與設計
考點集訓
考點一　系統(tǒng)及其特性
1.(2022杭州二模,8)如圖所示是自動點膠機系統(tǒng)示意圖,包括物料混合子系統(tǒng)、注膠嘴位置控制子系統(tǒng)等。A、B料罐液體混合料分別通過傳輸管與一臺計量泵連接,通過計量泵傳輸?shù)街绷麟姍C攪拌器內,將兩種液體進行充分混合,當涂膠時,打開注膠口,密封膠從注膠嘴流出。同步帶上的傳感器實時檢測注膠嘴位置,經(jīng)過PLC信號處理,驅動電機轉動,帶動帶輪和同步帶運動,使注膠嘴達到設定的位置。下列關于自動點膠機系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.計量泵出現(xiàn)故障會導致物料停止混合,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.攪拌器內的加熱器能根據(jù)物料的溫度進行加熱,使物料混合時處于恒溫狀態(tài),體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.注膠嘴可以控制點膠的流量,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.注膠嘴要定期清洗防止堵塞,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
答案　B
2.(2022湖麗衢三地聯(lián)考,8)如圖所示為某光電門實驗系統(tǒng),由氣墊導軌子系統(tǒng)和運動時間測量子系統(tǒng)構成。當氣墊導軌上的滑塊經(jīng)過光電門1時,遮光條遮擋光線,數(shù)字計時器開始計時。當滑塊到達光電門2時,數(shù)字計時器停止計時,從而獲得滑塊在兩個光電門之間的運動時間。下列關于光電門實驗系統(tǒng)的分析中不合理的是 (　　)
A.為保證實驗可靠,要經(jīng)常清理光電門上的灰塵,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
B.光電門需與數(shù)字計時器匹配才能正常工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.使用氣墊導軌可減小摩擦阻力,消除干擾因素
D.該系統(tǒng)能準確測量時間間隔,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
答案　C
3.(2022金華十校聯(lián)考,8)如圖所示是一款果實采摘機器人的結構示意圖,采用無線遙控,具有行走和采摘功能。其中采摘控制子系統(tǒng)的控制原理是:主控制器接收到無線遙控發(fā)出的指令,驅動伺服電機1、2、3,控制夾持器完成采摘任務。下列關于果實采摘機器人系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.伺服電機1、2、3都為該系統(tǒng)的要素
B.采用履帶輪,在不同路況下行走更穩(wěn)定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.行走時夾持器會上下左右晃動,影響采摘,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.采摘過程中,伺服電機1、2、3會互相配合,體現(xiàn)系統(tǒng)的相關性
答案　C
考點二　系統(tǒng)分析與設計
1.(2022臺州二模,8)如圖所示是蒸汽機轉速控制系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)由蒸汽機、重球錐擺、皮帶傳動輪、蒸汽閥、連桿機構組成。蒸汽機運行后,因向心力會使兩顆重球錐擺繞中心桿做離心旋轉,當蒸汽機負載增大時,皮帶傳動輪轉速下降,兩顆重球錐擺的擺角減小,帶動連桿機構調節(jié)蒸汽閥的開啟程度,提高蒸汽機的轉速,從而將蒸汽機的轉速控制在一定范圍內。下列關于蒸汽機轉速控制系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.能使蒸汽機的轉速控制在一定范圍內,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
B.該系統(tǒng)由蒸汽機、重球錐擺、皮帶傳動輪、蒸汽閥、連桿機構組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.蒸汽閥的開啟程度會影響進入發(fā)動機的蒸汽量,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.連桿結構根據(jù)重球錐擺的擺角,調節(jié)蒸汽閥的開啟程度,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　D
2.(2022精誠聯(lián)盟聯(lián)考,9)如圖所示為智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),可通過臺式機、筆記本或智能手機等終端設備,實時監(jiān)控養(yǎng)殖場信息并實現(xiàn)遠程控制。關于智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),以下說法不正確的是 (　　)
A.該系統(tǒng)可分為檢測子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和網(wǎng)絡通訊子系統(tǒng)
B.該系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫度、濕度、光照強度和氣體濃度的監(jiān)控,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.若某個傳感器出現(xiàn)故障,系統(tǒng)將會報警提示,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.設計系統(tǒng)時,分析養(yǎng)殖場周邊有害氣體的成分并選擇相應的傳感器,體現(xiàn)系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　C
3.(2021七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考,8)汽車超載自動檢測系統(tǒng)的工作原理
是:在公路收費站前方每一條車道上安裝稱重傳感器,用于監(jiān)測每輛通過的汽車重量,同時高清攝像頭將車輛的車型、牌照等數(shù)據(jù)信息都傳入監(jiān)察電腦,電腦辨認出各種車型,并查明該車型的規(guī)定載重量,經(jīng)過與實測數(shù)據(jù)比對,以判斷該車是否超載。對于超載的車輛,系統(tǒng)將發(fā)出警報。通知執(zhí)法人員進行相應處理。下列關于汽車超載自動檢測系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　　)
A.稱重傳感器檢測的精度影響著系統(tǒng)對車輛是否超載的判斷,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.使用一段時間后,攝像頭的清晰度變差,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.系統(tǒng)能精確地計算出經(jīng)過車輛是否超載,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.設計該系統(tǒng)時,既要考慮傳感器的靈敏度,又要考慮攝像頭的清晰度,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案　C
4.(2021溫州3月適應考,8)如圖所示是氣霧栽培控制系統(tǒng),各傳感器采集營養(yǎng)液的溫度、鹽分值、pH值及液位信息并傳送到主控中心,主控中心按照控制策略通過運算、判別后輸出控制信號,通過繼電器驅動自吸泵、電熱絲、紫外線消毒燈等設備,對營養(yǎng)液因子及霧化噴頭進行控制,當營養(yǎng)液各項指數(shù)達標時,自吸泵工作,當任何一項不達標時,自吸泵停止工作。關于該氣霧栽培控制系統(tǒng)的分析,下列說法不合理的是 (　　)
A.該控制系統(tǒng)可劃分為營養(yǎng)液控制子系統(tǒng)和噴頭噴霧控制子系統(tǒng)
B.主控中心通過運算、判別后,向繼電器傳遞驅動信號,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.當液溫傳感器檢測營養(yǎng)液溫度過低時,主控中心驅動電熱絲進行加熱,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.可增加pH值、鹽分異常的報警控制
答案　C
考點三　系統(tǒng)設計的優(yōu)化與實現(xiàn)
1.(2023屆浙江A9協(xié)作體期初,8)如圖所示是一種離心式蒸汽機調速控制系統(tǒng)示意圖。蒸汽機通過圓錐齒輪帶動豎軸轉動,當轉速過快超過某一限定值時,重球帶動套筒升高,調節(jié)杠桿將蒸汽閥門關小,從而使蒸汽機的轉速降低。反之,若蒸汽機的轉速過慢,重球位置下降,調節(jié)杠桿便將閥門開大,使蒸汽機轉速加快。其中重球、套筒、彈簧、調節(jié)杠桿等組成離心調速子系統(tǒng)。下列關于離心調速子系統(tǒng)的說法中,正確的是 (　　)
A.該系統(tǒng)不能再分解為更小的子系統(tǒng)
B.使用一段時間后,彈簧彈性變差,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.該系統(tǒng)設計需要用到物理學、數(shù)學等學科知識,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
D.進入閥門的蒸汽流量是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
答案　B
2.(2022紹興柯橋二模,8)手機在拍攝視頻時,穩(wěn)定非常重要。很多攝影師在拍攝的時候,會使用手機穩(wěn)定器。穩(wěn)定器主要由穩(wěn)定控制器、陀螺儀模塊和三個伺服電機構成,這三個電機各保持一個軸向的穩(wěn)定,分別是航向(左右)方向、橫滾方向、俯仰方向。工作原理是:在穩(wěn)定器系統(tǒng)里提前設定平衡初始值,通過陀螺儀模塊檢測穩(wěn)定器三個維度的姿態(tài)變化,當姿態(tài)發(fā)生變化時,穩(wěn)定控制器輸出補償偏差信號,控制伺服電機的方向、轉速,從而糾正畫面的傾斜,實現(xiàn)穩(wěn)定拍攝。下列關于該穩(wěn)定器系統(tǒng)的分析中正確的是 (　　)
A.陀螺儀模塊的靈敏度會影響穩(wěn)定器使用效果,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.內部的電機長時間使用會損壞,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.路面的起伏是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.設計系統(tǒng)時先要考慮穩(wěn)定效果,再要考慮制作成本,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的整體性原則
答案　A
3.(2021十校聯(lián)盟開學考,8)自動駕駛控制技術包括車道保持輔助系統(tǒng)(LKA)、自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)、自動泊車系統(tǒng)(AP)、自動制動系統(tǒng)(AEB)和衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。車道保持輔助系統(tǒng)(LKA):使汽車遵循道路標志和聲音警告并在車輛開始偏移車道時調整方向,保證汽車沿著目標車道線行駛。自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC):使汽車和前面的車輛始終保持一個安全的距離,確保無人駕駛汽車的安全性。自動泊車系統(tǒng)(AP):使無人駕駛汽車能夠順利地實現(xiàn)在停車位的倒入和離開。自動制動系統(tǒng)(AEB):使汽車在遇到緊急情況時能夠充分有效制動,同時使無人駕駛汽車處于人類的監(jiān)視和控制范圍之內。從系統(tǒng)的角度分析,下列關于該自動駕駛系統(tǒng)說法不正確的是 (　　)
A.檢測到外面環(huán)境發(fā)生變化,會實時更改線路以確保安全駕駛,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
B.道路的車流量是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
C.車道保持輔助系統(tǒng)(LKA)在運行時會不斷計算出與車道的距離,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.自動駕駛系統(tǒng)中在選取激光雷達時,需要考慮其他部件的參數(shù),體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
答案　C
4.(2021金華十校聯(lián)考,8)地鐵、地下車站或橋梁隧道由于滲水或降雨,匯集了大量的積水,嚴重影響人們的正常出行,需要設計集水池進行集水和排水。由兩臺污水泵實現(xiàn)集水池積水的排放處理,當集水池達到中水位時一臺水泵運行,達到高水位時兩臺水泵同時運行。下列關于集水池排水系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　　)
A.集水池達到中水位時一臺水泵運行,達到高水位時兩臺水泵同時運行,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
B.排水管的粗細要根據(jù)污水泵的功率來確定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.集水池設計的大小,要通過平時進水量的大小和排水量的大小分析確定,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.污水泵的性能是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
答案　A
5.(2021嘉興二模,8)如圖所示為某造紙廠紙張卷繞系統(tǒng)示意圖,在卷繞過程中,要求紙張卷繞后的側面整齊一致。卷繞系統(tǒng)由卷筒驅動子系統(tǒng)和糾偏控制子系統(tǒng)組成。驅動系統(tǒng)由伺服電機和傳動裝置等組成;糾偏控制子系統(tǒng)的工作過程為:光電傳感器檢測紙張的邊緣位置信息,并將信息輸入PLC控制單元與設定值比較,經(jīng)分析處理后輸出誤差信號,控制油泵輸出高壓油進入油缸,推動活塞帶動支架移動,從而將紙張整齊卷繞在卷軸上。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　　)
A.兩個子系統(tǒng)的設計要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
B.卷軸上紙張的多少影響著活塞的推力大小,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.設計時既要考慮紙張卷繞整齊,又要兼顧生產(chǎn)效率,體現(xiàn)系統(tǒng)分析的綜合性原則
D.油泵和油缸的性能是優(yōu)化糾偏控制子系統(tǒng)的約束條件
答案　D
5年高考
A組　2019—2023年真題　基礎題組
1.(2022浙江1月學考,9,3分)如圖所示是土壤濕度控制系統(tǒng)示意圖。濕度傳感器采集土壤濕度信息,當土壤濕度低于設定值時,噴頭打開,噴淋一段時間后自動關閉。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　　)
A.系統(tǒng)由控制器、濕度傳感器和噴頭等組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
B.系統(tǒng)能自動調節(jié)土壤濕度,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.噴頭容易損壞,需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.濕度傳感器發(fā)生故障會影響噴頭開啟,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
答案　A
2.(2021浙江7月學考,9,2分)如圖是某小區(qū)電梯監(jiān)管系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)通過電梯轎廂內電瓶車檢測智能攝像機,能準確區(qū)分電瓶車與其他車輛,當檢測到電瓶車進電梯后,發(fā)出聲光報警,并將信息關聯(lián)至樓控系統(tǒng),使得電梯門無法關閉。管理員看到可視化報警彈窗后,通過客戶端遠程喊話教育,并手動解除報警,恢復電梯運行,系統(tǒng)安全可靠。從系統(tǒng)角度分析,下列說法不正確的是　 (　　)
A.電梯監(jiān)管系統(tǒng)由監(jiān)控報警系統(tǒng)、樓梯系統(tǒng)、客戶端系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成
B.攝像機出現(xiàn)故障,會導致電梯監(jiān)管系統(tǒng)無法正常工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.監(jiān)控報警系統(tǒng)能準確區(qū)分電瓶車與其他車輛,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.客戶端系統(tǒng)既可遠程喊話教育,又可手動解除報警,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案　D
3.(2021浙江1月學考,9,2分)如圖所示經(jīng)改進的某儲油罐清洗系統(tǒng),其控制部分可分為噴水控制子系統(tǒng)和抽水控制子系統(tǒng)。噴水控制子系統(tǒng)工作過程:PLC根據(jù)檢測裝置檢測到的污水中的含污量,控制增壓泵產(chǎn)生高壓水,通過噴頭沖洗油罐。抽水控制子系統(tǒng)中,PLC控制真空泵將油罐中的污水抽到污水箱。下列關于油罐清洗系統(tǒng)的分析中不正確的是(　　)
A.檢測裝置的精度影響著增壓泵的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.能清洗大小不同的油罐,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.增壓泵的性能是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.油罐清洗的潔凈程度是該系統(tǒng)的優(yōu)化目標
答案　B
4.(2020浙江7月學考,9,2分)如圖所示為我國首座“超級鏡子電站”。在控制系統(tǒng)中植入了太陽運動軌跡程序,當系統(tǒng)運行時,根據(jù)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(fā)生器產(chǎn)生蒸氣進行發(fā)電,另一部分熱量存儲在熔鹽罐中供日落后發(fā)電使用。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不正確的是 (　　)
A.能經(jīng)受風沙、冰雹等極端天氣,有較好的環(huán)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(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.太陽的位置改變,反射鏡角度跟隨改變,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.工程師經(jīng)過大量數(shù)據(jù)測定和科學計算,將太陽運動軌跡程序植入控制系統(tǒng),體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　C
5.(2019浙江6月學考,8,2分)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(tài)保護等目標,體現(xiàn)了系統(tǒng)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(xié)調起來,一舉三得,體現(xiàn)了系統(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
D.農(nóng)業(yè)間作套種的技術水平、田間管理等是農(nóng)作物種植增產(chǎn)增收的影響因素
答案　D
6.(2022浙江7月學考,9,3分)在校園農(nóng)業(yè)勞動實踐中,同學們?yōu)橹参镌耘嘣O計了一個營養(yǎng)液循環(huán)控制系統(tǒng)(如圖a所示為系統(tǒng)框圖模型,如圖b所示為控制系統(tǒng)示意圖),該系統(tǒng)包括微控制器、環(huán)境感知部分、調節(jié)部分等。溫度傳感器、液位傳感器、pH值傳感器和流速計均安裝在栽培槽中。根據(jù)微控制器指令,加熱器與制冷器、蠕動泵、水泵聯(lián)合調節(jié)栽培槽中營養(yǎng)液的溫度、pH值、液位和流速。下列關于該系統(tǒng)設計與分析的說法中不合理的是 (　　)
圖a
圖b
A.系統(tǒng)設計要從整體出發(fā),以創(chuàng)建植物生長的最優(yōu)營養(yǎng)液環(huán)境為目標
B.系統(tǒng)設計要考慮液位控制與pH值控制之間的相互影響
C.不能將該系統(tǒng)分解為溫度、液位等子系統(tǒng)進行設計
D.系統(tǒng)分析過程中建立了系統(tǒng)框圖模型,屬于建模的分析方法
答案　C
7.(2020浙江1月學考,9,2分)如圖所示是澆鑄機結晶器鋼水液位控制系統(tǒng)示意圖。澆鑄時,中間包連續(xù)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(wěn)定和高低,直接影響鋼坯的質量和產(chǎn)量。鋼水液位波動引起電渦流傳感器與液面之間的間隙產(chǎn)生變化,從而引起電渦流信號變化,液位儀根據(jù)信號的大小計算出實際液位,送給PLC與液位設定值比較,PLC根據(jù)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(jié)流入結晶器內鋼水的流量,從而使液位穩(wěn)定在一定范圍內。下列關于該系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.該系統(tǒng)的主要目的是提高鋼坯的質量和產(chǎn)量
B.該系統(tǒng)可分為液位檢測子系統(tǒng)和澆注流量控制子系統(tǒng)
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(tǒng)的工作效率
D.設計該系統(tǒng)時,可首先分別獨立設計子系統(tǒng),安裝后再整機調試
答案　D
B組　2019—2023年真題　發(fā)展題組
1.(2023浙江1月選考,8,2分)如圖所示的裝配系統(tǒng),包含工件輸送子系統(tǒng)和機械手裝配子系統(tǒng),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Ⅱ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(jù)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。下列關于該裝配系統(tǒng)的設計與分析中不恰當?shù)氖?(　　)
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(tǒng)工作的穩(wěn)定性沒有影響
C.設計系統(tǒng)時需要根據(jù)產(chǎn)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
答案　B
2.(2022浙江6月選考,8,2分)如圖所示是紙箱輸送系統(tǒng)的示意圖。電機驅動輸送帶將紙箱送到輸送輥道,紙箱自由下滑至裝載平臺。光電傳感器檢測光線是否被遮擋,當光線被遮擋時間超過設定值時,表明紙箱在輸送輥道上擁堵,控制器控制電機停止轉動;當光電傳感器重新檢測到光線時,控制器控制電機重新啟動。下列關于該紙箱輸送系統(tǒng)的說法中,不正確的是 (　　)
A.電機輸出的功率應能驅動輸送帶運動,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.光電傳感器的目的是檢測光線是否被遮擋,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.該系統(tǒng)在不同地域均可正常使用,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.通過計算摩擦力確定輥道角度確保紙箱能自由下滑,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　B
3.(2022浙江1月選考,8,2分)如圖所示是物料連續(xù)進料切斷系統(tǒng)示意圖,包括物料及其進料子系統(tǒng)、跟隨切斷控制子系統(tǒng)。控制器、電機、切斷裝置和跟隨傳感器組成跟隨切斷控制子系統(tǒng)。工作時,物料連續(xù)進料,當進料長度達到要求時,控制器控制電機驅動切斷裝置跟隨物料一起運動,切刀向上切割物料。控制器將跟隨傳感器測得的跟隨速度與進料傳感器測得的進料速度進行比較,根據(jù)偏差不斷調節(jié)切斷裝置的移動速度,保證切斷裝置與物料同步運動。切斷后,切刀向下離開物料,控制器控制電機反轉,切斷裝置返回。下列關于物料連續(xù)進料切斷系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.采用跟隨控制,使連續(xù)切斷過程更穩(wěn)定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
B.切刀需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.沒有跟隨切斷控制子系統(tǒng),就不能實現(xiàn)連續(xù)進料切斷,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
D.切斷不同材質的物料要選用不同的切刀,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
答案　D
4.(2020浙江7月選考,8,2分)如圖(a)所示是印刷機中紙筒放卷張力控制系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)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(yè)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(tǒng)改裝成如圖(b)所示的系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不正確的是 (　　)
圖a
圖b
A.庫存的力傳感器的靈敏度是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
B.優(yōu)化前后的兩種控制系統(tǒng)都可分為檢測、控制和執(zhí)行子系統(tǒng)
C.系統(tǒng)的優(yōu)化手段是改變張力檢測和放卷速度控制形式
D.優(yōu)化時先考慮力傳感器的靈敏度,再考慮印刷質量,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的整體性原則
答案　D
5.(2019浙江4月選考,9,2分)如圖所示是石材切割機工作原理圖。通過人機界面將石材的切割參數(shù)輸入控制器,控制器通過繼電器控制各個電機工作,工作臺將石材移至設定位置,橫梁下降,刀盤旋轉并沿著橫梁進給,完成切割。電機上的旋轉編碼器將電機的旋轉量轉換為計數(shù)脈沖信號,送入控制器中進行運算,控制器獲得各個方向的間接位移量,并與設定值比較,當達到設定值時控制器控制相應的電機停止轉動。從系統(tǒng)角度分析,下列分析中不正確的是 (　　)
A.切割機由驅動控制子系統(tǒng)、傳動子系統(tǒng)、支撐子系統(tǒng)等組成
B.任何一個電機損壞,都會影響切割機的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.設計時建立數(shù)學模型,將切割參數(shù)轉化為控制參數(shù),體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.在移動部件上安裝位移傳感器獲得實際位移量,有利于提高控制精度
答案　B
6.(2020浙江1月選考,8,2分)如圖所示是澆鑄機結晶器鋼水液位控制系統(tǒng)示意圖。澆鑄時,中間包連續(xù)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(wěn)定和高低,直接影響鋼坯的質量和產(chǎn)量。鋼水液位波動引起電渦流傳感器與液面之間的間隙產(chǎn)生變化,從而引起電渦流信號變化,液位儀根據(jù)信號的大小計算出實際液位,送給PLC與液位設定值比較,PLC根據(jù)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(jié)流入結晶器內鋼水的流量,從而使液位穩(wěn)定在一定范圍內。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不恰當?shù)氖?(　　)
A.該系統(tǒng)可分為液位檢測子系統(tǒng)和澆注流量控制子系統(tǒng)
B.各子系統(tǒng)單獨工作,都不能實現(xiàn)液位控制的功能,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.設計該系統(tǒng)時,要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
D.選擇液位儀時,既要考慮電渦流傳感器,又要考慮液位顯示器等,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案　D
3年模擬
限時:15分鐘/滿分:22分
選擇題(每小題2分,共22分)
1.(2023屆七彩陽光聯(lián)盟期初,8)如圖所示是某智能魚缸控制系統(tǒng)原理示意圖和實物圖。利用Cortex-M3單片機提供的DS18B20溫度傳感器來控制魚缸內的水溫,當溫度到達設定上限時停止加熱。若溫度超過上限,開啟報警系統(tǒng)。系統(tǒng)中的殺菌燈可依據(jù)魚的種類設定殺菌燈的開啟、關閉時間;系統(tǒng)還設計了魚缸水位監(jiān)測的功能,當超過警戒水位魚缸都會自動報警。系統(tǒng)的供氧時間也會依據(jù)觀賞者的作息進行定時控制,在不需要觀賞的時間供氧,其余時間停止供氧。下列對智能魚缸控制系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖恰?(　　)
A.該系統(tǒng)由供氧、殺菌燈、水位檢測、水溫監(jiān)控等子系統(tǒng)構成
B.魚缸水位過高或過低都會對魚的飼養(yǎng)產(chǎn)生影響,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.當超過警戒水位時,魚缸中的報警器會發(fā)出報警信號,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.設計殺菌燈開啟和關閉時間,需要考慮魚的種類、習性等,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　B
2.(2023屆名校協(xié)作體期初,8)如圖所示是顆粒類糧食定量自動打包系統(tǒng)示意圖,包括糧食輸送子系統(tǒng)、計量控制子系統(tǒng)、打包子系統(tǒng)。其工作過程是:當落料倉中的糧食達到設定的打包重量時,控制器打開落料倉底部倉門,糧食落入包裝袋內,封口機進行封口打包。控制器根據(jù)計量傳感器測得的落入落料倉中的糧食重量與輸送帶速度之間的對應關系,來調節(jié)輸送帶的速度,使落料倉里的糧食重量與設定的打包重量一致。下列關于顆粒類糧食自動打包系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　　)
A.任何一個部件出現(xiàn)故障,都將影響打包功能的完成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.系統(tǒng)運行需要定期檢查保養(yǎng),體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.該系統(tǒng)適用于顆粒類糧食的自動打包,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.設計該系統(tǒng)時,需要分析計算輸送帶速度與落料倉中糧食重量之間的對應關系,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　C
3.(2022溫州二模,8)如圖所示為學校的智能溫開水控制系統(tǒng),可為學生提供100 ℃的開水和35 ℃的溫開水。20 ℃自來水經(jīng)熱交換器吸收熱能后,溫度升至85 ℃,進入電開水器加熱并保持在85~100 ℃。打開開水聯(lián)動閥時,開水龍頭迅速出水;打開溫開水聯(lián)動閥時,在熱交換器的作用,使電開水器里的水降到35 ℃。另外該系統(tǒng)還具有防干燒保護功能,當水量低于設定值時電開水器停止工作,只有加水后才開始加熱。從系統(tǒng)角度分析,關于該設備說法不正確的是 (　　)
A.該系統(tǒng)可分為出水控制子系統(tǒng)、水溫控制子系統(tǒng)和防干燒保護控制子系統(tǒng)
B.通過水溫調節(jié)器可設定飲水機的出水溫度,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.為保證水質,凈水器需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.設計該系統(tǒng)時,需要用到微電腦編程、機械制造、電路檢測等多項技術,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案　D
4.(2022寧波十校聯(lián)考,8)如圖所示為某水位控制系統(tǒng),通過浮球檢測到水池水位下降時,放大器接收到電位器產(chǎn)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(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　　)
A.從系統(tǒng)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(huán)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(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
D.設計時根據(jù)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(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　C
5.(2021杭州二中開學檢測,8)如圖所示為名為“Saw stop”的電鋸,它是目前世界上最安全的木工臺鋸。其工作原理是在鋸片承載少量電量,利用人體的導電性,當皮膚與鋸片接觸時,立馬檢測到電量驟減,控制電路啟動安全剎車系統(tǒng),鋁制剎車片高速彈入正在旋轉的鋸片,從而阻止鋸片旋轉;隨后,鋸片的角動量驅使鋸片回到桌面以下,減少進一步接觸造成傷害的風險;同時,瞬間關閉電機電源。所有這些動作可在百分之一秒內完成。從系統(tǒng)角度分析,下列分析中不正確的是 (　　)
A.該系統(tǒng)可分為鋸片轉動控制子系統(tǒng)、安全剎車控制子系統(tǒng)、電源控制子系統(tǒng)
B.木頭接觸鋸片時可正常鋸割,人手接觸鋸片時可立刻停止,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.該電鋸需要定期更換鋸片,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.設計時既要考慮電鋸的鋸割效率,又要考慮電鋸的安全性,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案　B
6.(2023屆浙江Z20聯(lián)盟期初,8)如圖所示為機械臂運動限位系統(tǒng)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(guī)定的檢測距離時給PLC發(fā)送信號,經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.設計該系統(tǒng)時,既要考慮功能的實現(xiàn),又要考慮成本,體現(xiàn)了系統(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.設計團隊的人員分工及設計水平是系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素
答案　C
7.(2023屆百校聯(lián)盟期初,8)汽車運行過程中,發(fā)動機怠速運轉的時間約占30%,怠速轉速過高,會使燃油消耗增加;怠速轉速過低,當運行條件較差或負載增加(如空調打開等)時,容易導致發(fā)動機運轉不穩(wěn)甚至熄火,同時會增加排放污染。如圖為汽車怠速控制系統(tǒng),主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件組成。ECU根據(jù)各傳感器的檢測信號判斷發(fā)動機是否處于怠速工況及發(fā)動機負荷的變化情況,然后根據(jù)存儲在ECU的怠速控制程序確定一個怠速運轉的目標轉速,并與實際怠速轉速進行比較,根據(jù)比較結果控制執(zhí)行元件工作,以調節(jié)進氣量,使發(fā)動機的怠速轉速達到所確定的目標值。從系統(tǒng)的角度分析汽車怠速控制系統(tǒng),下列說法中正確的是 (　　)
A.系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.只有車速為零時,才會進行怠速控制,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.發(fā)動機性能屬于汽車怠速控制系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素
D.ECU的怠速控制程序能根據(jù)檢測信號確定怠速運轉的目標轉速,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　A
8.(2023屆山水聯(lián)盟期初,8)如圖所示為內燃機的閥門行程控制系統(tǒng),通過轉動調節(jié)柄調整可調節(jié)支點C的位置,可以改變內燃機閥門的行程,其中Q點位于弧AB的圓心處,安裝于底座上。內燃機部分省略未畫。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　　)
A.系統(tǒng)需要定期添加潤滑油,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
B.能適配不同型號的內燃機,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.凸輪的尺寸精度是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.設計該系統(tǒng)時,需要建模分析各桿件的受力情況,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　B
9.(2021名校協(xié)作體聯(lián)考,8)水肥一體化灌溉系統(tǒng)是通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥、使水肥相融后,均勻、定時、定量噴灑在作物發(fā)育生長區(qū)域,同時根據(jù)不同的作物的需肥特點、土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況、需肥規(guī)律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養(yǎng)分定時、定量、按比例直接提供給作物。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不正確的是 (　　)
A.若長時間未施肥,液肥出現(xiàn)沉淀堵塞管道,導致施肥不勻,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.該系統(tǒng)可以根據(jù)作物需水需肥規(guī)律隨時供給,同時也能促進養(yǎng)分的吸收,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.該系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐、田間輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)灌水器等部分組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
D.工程師經(jīng)大量數(shù)據(jù)測定和科學計算,使需肥投放更加精準,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案　A
10.(2021五校聯(lián)盟聯(lián)考,8)感應水龍頭的原理是通過紅外感應開關接通電磁閥控制感應水龍頭自動開關。當人的手進入感應范圍時,傳感器探測到人手信號,開關自動接通電磁閥,水龍頭出水;在感應區(qū)域內無動作,開關延時(時間可調,5~120 s)自動關閉電磁閥。關于該感應水龍頭控制系統(tǒng),下列分析中正確的是 (　　)
A.傳感器出現(xiàn)故障,感應水龍頭無法自動出水,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.隨著人體信號的變化,改變電磁閥的接通情況,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.設計該系統(tǒng)時,既要考慮傳感器,又要考慮電磁閥,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
D.傳感器的靈敏度是該系統(tǒng)控制精度優(yōu)化的約束條件
答案　A
11.(2021湖麗衢4月聯(lián)考,8)如圖所示為某番茄采摘智能機器人系統(tǒng)。其控制部分可分為番茄采摘控制子系統(tǒng)和行進驅動子系統(tǒng)。番茄采摘控制子系統(tǒng)工作過程是:工控機根據(jù)攝像機獲得的數(shù)據(jù),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(xiàn)對成熟番茄的采摘。下列關于番茄采摘智能機器人系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　　)
A.行進驅動子系統(tǒng)影響采摘控制子系統(tǒng)的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.果實筐長期使用會變形,需要更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.提高對成熟番茄的識別率是該系統(tǒng)優(yōu)化的目標
D.工控機顯示器的分辨率是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
答案　D
(
第
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頁 共
26
頁
)(共22張PPT)
考向基礎
一、系統(tǒng)
1.含義:由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部
分組成的具有特定功能的有機整體,稱為系統(tǒng)。
2.構成系統(tǒng)的三個條件:
1)至少要有兩個或兩個以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng)。
2)要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用,按照一定方式形成一個整體。
3)整體具有各個要素(部分)所沒有的功能。
3.子系統(tǒng):對于較大型的系統(tǒng)和比較復雜的系統(tǒng),按照一定的標準可劃分
為若干子系統(tǒng)。
考點一　系統(tǒng)及其特性
二、系統(tǒng)的基本特性
1.整體性:
1)整體性是系統(tǒng)最基本的特性,也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。
2)具有相對獨立功能的系統(tǒng)要素以及各要素之間的相互關聯(lián),根據(jù)系統(tǒng)
功能依存性和邏輯統(tǒng)一性的要求,協(xié)調存在于系統(tǒng)整體之中。
3)不能離開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個組成部分。
4)系統(tǒng)的任何一個要素(部分)發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時,都會影響其他要素
(部分)或整體功能的發(fā)揮。
5)系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。
主要表現(xiàn):整體性主要反映要素對整體的影響,最終落腳在整體功能的實
現(xiàn)上。
2.相關性:組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、
相互聯(lián)系。
主要表現(xiàn):相關性主要反映要素對要素的影響,最終落腳在某一要素的表
現(xiàn)上。
3.目的性:任何系統(tǒng)都服務于某種目的,都要實現(xiàn)一定的功能。
主要表現(xiàn):對應系統(tǒng)能夠實現(xiàn)的功能。
4.動態(tài)性:任何系統(tǒng)都是動態(tài)的,處在運動變化和發(fā)展之中。
主要表現(xiàn):主要反映系統(tǒng)持續(xù)運行一段時間后的表現(xiàn)變化,常見的關鍵詞
有“一段時間后,系統(tǒng)……”、零件“老化”“磨損”等。
5.環(huán)境適應性:
1)一個系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質、能量和信息的交換,外
界環(huán)境的變化會引起系統(tǒng)特性的改變,并相應地引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內
各部分相互關系的變化。
2)系統(tǒng)必須適應外部環(huán)境的變化。只有能夠適應外部環(huán)境的變化并保持
最優(yōu)適應狀態(tài)的系統(tǒng),才能發(fā)揮自身作用,實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展,否則系統(tǒng)是
沒有生命力的。
主要表現(xiàn):主要反映系統(tǒng)受外部環(huán)境的影響作出相應的變化,如溫度、光
線的改變,產(chǎn)品對使用環(huán)境的適應等。
例1 體溫篩檢是新冠肺炎疫情中對可疑病例進行篩查的一個重要手段,
紅外熱成像體溫儀和傳統(tǒng)的體溫計或者耳溫槍等測量設備相比,能夠實
現(xiàn)較遠距離、非接觸的情況下對目標進行體溫檢測。紅外熱像儀通過
將人體發(fā)出的不可見紅外能量轉變?yōu)榭梢姷臒釄D像,熱圖像
上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀作為一個系統(tǒng),
對該系統(tǒng)分析錯誤的是 (　 )
A.該系統(tǒng)由10個按鍵、顯示屏、USB線、TF卡等部分組成了一個有機
整體
B.顯示屏損壞,導致溫度不能顯示,熱像儀無法正常工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整
體性
C.選用大容量電池,工作時間不低于6小時,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.電腦數(shù)據(jù)庫能存儲檢測到的溫度數(shù)據(jù)信息,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
解析　系統(tǒng)一般由兩個及以上部分組成,是一個有機整體,A正確。系統(tǒng)
的一個部分出現(xiàn)故障,影響到整體功能的發(fā)揮,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性,B正
確。選用大容量電池,工作時間不低于6小時,是系統(tǒng)的設計要求,沒有體
現(xiàn)動態(tài)性,C錯誤。電腦數(shù)據(jù)庫能存儲檢測到的溫度數(shù)據(jù)信息,方便疫情
防控管理,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性,D正確。
答案　C
例2 (節(jié)選)如圖所示是某污水廠污泥碳化處理系統(tǒng)的工藝流程。干化
爐把含水率較高的污泥烘干后送入碳化爐,燃料在燃燒室內燃燒產(chǎn)生高
溫煙氣對碳化爐中的污泥加熱,污泥在高溫高壓的作用下被分解成碳化
氣和無害的生物炭。在烘干和碳化過程中產(chǎn)生的臭氣和碳化氣被送入
燃燒室燃燒分解。余熱鍋爐利用碳化爐的余熱產(chǎn)生水蒸氣加熱干化
爐。請根據(jù)流程圖及其描述回答以下問題:
(4)該系統(tǒng)可分為多個子系統(tǒng),以下劃分合理的是　　 (在下列選項中選
擇合適的選項,將序號填入“　　 ”處);
A.污泥碳化、生物炭處理、加熱等子系統(tǒng)
B.污泥碳化、有害氣體處理、加熱等子系統(tǒng)
C.污泥碳化、有害氣體處理、廢水處理等子系統(tǒng)
(5)余熱鍋爐發(fā)生故障時,干化爐就不能正常工作,這體現(xiàn)了系統(tǒng)的　　
(在A.目的性;B.動態(tài)性;C.相關性;D.環(huán)境適應性中選擇合適的選項,將
序號填入“　　　 ”處)。
解析 (4)根據(jù)圖示可知,該系統(tǒng)可以劃分為污泥碳化、有害氣體處理和
加熱等子系統(tǒng),B正確;生物炭處理、廢水處理不屬于該系統(tǒng)的子系
統(tǒng),A、C錯誤。
(5)余熱鍋爐和干化爐都屬于該污泥碳化處理系統(tǒng)的一部分,部分影響部
分,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性,C正確。
答案 (4)B (5)C
考向基礎
一、系統(tǒng)分析
1.常見決策方法:經(jīng)驗決策和科學決策。
2.系統(tǒng)分析的含義:為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)系統(tǒng)的目標,運用科學的方
法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗,并在此基礎上擬訂一套
有效的處理步驟和程序,或對原有的系統(tǒng)提出改進方案的過程。
3.系統(tǒng)分析的一般過程

考點二　系統(tǒng)分析與設計
二、系統(tǒng)分析方法——建模
1.數(shù)學模型:用數(shù)學公式、圖表等描述客觀事物的特征模型。
特點:突出事物的主要因素,舍棄事物的次要因素,便于抓住事物的本質進
行分析研究。
2.框圖模型:用一個個封閉的小框圖代表系統(tǒng)的各個要素或子系統(tǒng),用無
向線段或有向線段將其相互連接以及連接環(huán)境要素,從而表示系統(tǒng)的基
本結構框架。
特點:能反映系統(tǒng)內部情況,也能反映系統(tǒng)與環(huán)境之間的刺激與響應關
系。
三、系統(tǒng)分析的主要原則
1.整體性原則:系統(tǒng)分析首先要著眼于系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部
分;先看全局,后看局部;先看全過程,再看某一階段;先看長遠,再看當前。
2.科學性原則:系統(tǒng)分析一方面要有嚴格的工作步驟,另一方面應盡可能
地運用科學方法和數(shù)學工具進行定量分析,使決策的過程和結果更具說
服力。
3.綜合性原則:當系統(tǒng)存在若干個目標時,需要綜合分析,統(tǒng)籌兼顧,不可顧
此失彼,因小失大。
四、系統(tǒng)設計
1.系統(tǒng)設計的含義:系統(tǒng)設計是在系統(tǒng)分析的基礎上,設計出滿足預定目
標的系統(tǒng)的過程。它既包含了對某個系統(tǒng)進行技術設計本身的內容,同
時又需要運用系統(tǒng)的思想和方法對其設計過程進行分析和設計。
2.系統(tǒng)設計的一般步驟:將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)→確定各子系統(tǒng)的目
標、功能及其相互關系→對子系統(tǒng)進行技術設計和評價→對系統(tǒng)進行
總體技術設計和評價等。
例3　如圖所示為一款智能垃圾桶,能夠實現(xiàn)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。從系統(tǒng)的角度分析,下列對智能垃圾桶
的分析不正確的是 (　 )
A.單片機損壞,會導致智能垃圾桶無法自動開合,
體現(xiàn)系統(tǒng)的整體性
B.在設計該智能垃圾桶時,先考慮自動開合功能的
實現(xiàn),再考慮制造成本,體現(xiàn)系統(tǒng)分析的整體性原則
C.設計該系統(tǒng)時,通過定量計算確定垃圾桶所需的電池容量,體現(xiàn)了系統(tǒng)
分析的科學性原則
D.智能垃圾桶需要定期更換電池,體現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)性
解析　系統(tǒng)的部分故障影響整體功能,體現(xiàn)系統(tǒng)的整體性,A正確。系統(tǒng)
分析的整體性原則要求分析時先看整體后看部分,B錯誤。設計系統(tǒng)時運
用科學方法和數(shù)學工具進行定量分析,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則,C
正確。需要定期更換電池體現(xiàn)了系統(tǒng)隨時間發(fā)展的特性,體現(xiàn)了系統(tǒng)的
動態(tài)性,D正確。
答案　B
考向基礎
1.系統(tǒng)優(yōu)化的含義:在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標,
采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標值達到最大化(或最小化)。
2.目標函數(shù):抽象系統(tǒng)優(yōu)化目標值與變量之間的函數(shù)關系。
3.影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素:對系統(tǒng)的目標函數(shù)產(chǎn)生顯著影響,并且可以人為
調節(jié)的因素。
4.約束條件:對系統(tǒng)優(yōu)化起著限制作用,并且不能人為調節(jié)的因素。
考點三　系統(tǒng)設計的優(yōu)化與實現(xiàn)

5.系統(tǒng)優(yōu)化的方法:
例4　如圖所示是鋁型材末端淬火實驗裝置圖,將鋁型材試樣A、B、C加
熱到520℃后快速安放在支架上,打開控制閥,水泵抽取水池中的水,其流
速可根據(jù)流量計來調節(jié),噴嘴對鋁型材試樣末端進行噴水冷卻,溫度采集
儀通過熱電偶將3個特征點的溫度變化曲線在計算機中記錄下來,利用反
熱傳導程序計算型材與介質表面的換熱系數(shù)。從系統(tǒng)角度分析,以下分
析合理的是 (　 )
A.實驗裝置由噴水控制子系統(tǒng)、水溫控制子系統(tǒng)、溫度采集子系統(tǒng)和計
算處理子系統(tǒng)組成
B.冷卻水可循環(huán)利用,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.系統(tǒng)分析時需兼顧實驗效果及安全性,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.噴嘴與試樣的距離屬于系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素
解析　實驗裝置不包括水溫控制子系統(tǒng),A錯誤。冷卻水可循環(huán)利用符合
設計的可持續(xù)發(fā)展原則,但不是系統(tǒng)環(huán)境適應性的體現(xiàn),B錯誤。系統(tǒng)分
析時,統(tǒng)籌兼顧多個目標,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則,C錯誤。噴嘴與
試樣的距離能夠影響被控量,并且可以人為調節(jié),屬于系統(tǒng)優(yōu)化的影響因
素,D正確。
答案　D
例5　如圖所示是風力發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。風力發(fā)電的原理是利用風帶
動風車葉片旋轉,再通過增速器來提高旋轉的速度,帶動發(fā)電機發(fā)電。其
中發(fā)電機功率控制子系統(tǒng)的工作過程:風向標和風速儀分別檢測風向和
風速,風向和風速信號送入控制柜中進行數(shù)據(jù)處理,若風速低于一定值時,
控制柜發(fā)出指令,偏航電機轉動,改變風輪朝向和葉片槳距角,使風力發(fā)電
機組輸出最大的功率。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不恰當?shù)氖?(
)
A.該系統(tǒng)主要由塔架、發(fā)電機、齒輪增速箱、葉片、電控系統(tǒng)等組成,
體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.既要考慮發(fā)電機能輸出足夠功率,又要考慮風力發(fā)電系統(tǒng)能正常安裝
等,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
C.該系統(tǒng)優(yōu)化時,要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
D.設計團隊的人員分工及設計計劃等是系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
解析　整體由部分組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性,A正確。系統(tǒng)分析時,統(tǒng)籌
兼顧多個目標,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則,B正確。系統(tǒng)優(yōu)化的目的
是提升系統(tǒng)整體的功能,C正確。設計團隊的人員分工及設計計劃等是可
以人為調節(jié)的,不屬于系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件,D錯誤。
答案　D(共71張PPT)
考點一　系統(tǒng)及其特性
考點集訓
1.(2022杭州二模,8)如圖所示是自動點膠機系統(tǒng)示意圖,包括物料混合子
系統(tǒng)、注膠嘴位置控制子系統(tǒng)等。A、B料罐液體混合料分別通過傳輸
管與一臺計量泵連接,通過計量泵傳輸?shù)街绷麟姍C攪拌器內,將兩種液體
進行充分混合,當涂膠時,打開注膠口,密封膠從注膠嘴流出。同步帶上的
傳感器實時檢測注膠嘴位置,經(jīng)過PLC信號處理,驅動電機轉動,帶動帶輪
和同步帶運動,使注膠嘴達到設定的位置。下列關于自動點膠機系統(tǒng)的
分析中,不恰當?shù)氖?(　 )
A.計量泵出現(xiàn)故障會導致物料停止混合,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.攪拌器內的加熱器能根據(jù)物料的溫度進行加熱,使物料混合時處于恒
溫狀態(tài),體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.注膠嘴可以控制點膠的流量,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.注膠嘴要定期清洗防止堵塞,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
答案 B
2.(2022湖麗衢三地聯(lián)考,8)如圖所示為某光電門實驗系統(tǒng),由氣墊導軌子
系統(tǒng)和運動時間測量子系統(tǒng)構成。當氣墊導軌上的滑塊經(jīng)過光電門1時,
遮光條遮擋光線,數(shù)字計時器開始計時。當滑塊到達光電門2時,數(shù)字計
時器停止計時,從而獲得滑塊在兩個光電門之間的運動時間。下列關于
光電門實驗系統(tǒng)的分析中不合理的是 (　 )

A.為保證實驗可靠,要經(jīng)常清理光電門上的灰塵,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
B.光電門需與數(shù)字計時器匹配才能正常工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.使用氣墊導軌可減小摩擦阻力,消除干擾因素
D.該系統(tǒng)能準確測量時間間隔,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
答案 C
3.(2022金華十校聯(lián)考,8)如圖所示是一款果實采摘機器人的結構示意圖,
采用無線遙控,具有行走和采摘功能。其中采摘控制子系統(tǒng)的控制原理
是:主控制器接收到無線遙控發(fā)出的指令,驅動伺服電機1、2、3,控制夾
持器完成采摘任務。下列關于果實采摘機器人系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)?br/>是 (　 )

A.伺服電機1、2、3都為該系統(tǒng)的要素
B.采用履帶輪,在不同路況下行走更穩(wěn)定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.行走時夾持器會上下左右晃動,影響采摘,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.采摘過程中,伺服電機1、2、3會互相配合,體現(xiàn)系統(tǒng)的相關性
答案 C
考點二　系統(tǒng)分析與設計
1.(2022臺州二模,8)如圖所示是蒸汽機轉速控制系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)由
蒸汽機、重球錐擺、皮帶傳動輪、蒸汽閥、連桿機構組成。蒸汽機運
行后,因向心力會使兩顆重球錐擺繞中心桿做離心旋轉,當蒸汽機負載增
大時,皮帶傳動輪轉速下降,兩顆重球錐擺的擺角減小,帶動連桿機構調節(jié)
蒸汽閥的開啟程度,提高蒸汽機的轉速,從而將蒸汽機的轉速控制在一定
范圍內。下列關于蒸汽機轉速控制系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　 )
A.能使蒸汽機的轉速控制在一定范圍內,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
B.該系統(tǒng)由蒸汽機、重球錐擺、皮帶傳動輪、蒸汽閥、連桿機構組成,
體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.蒸汽閥的開啟程度會影響進入發(fā)動機的蒸汽量,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.連桿結構根據(jù)重球錐擺的擺角,調節(jié)蒸汽閥的開啟程度,體現(xiàn)了系統(tǒng)分
析的科學性原則
答案 D
2.(2022精誠聯(lián)盟聯(lián)考,9)如圖所示為智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),可通過臺式
機、筆記本或智能手機等終端設備,實時監(jiān)控養(yǎng)殖場信息并實現(xiàn)遠程控
制。關于智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),以下說法不正確的是 (　 )

A.該系統(tǒng)可分為檢測子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和網(wǎng)絡通訊子系統(tǒng)
B.該系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫度、濕度、光照強度和氣體濃度的監(jiān)控,體現(xiàn)了系
統(tǒng)的目的性
C.若某個傳感器出現(xiàn)故障,系統(tǒng)將會報警提示,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.設計系統(tǒng)時,分析養(yǎng)殖場周邊有害氣體的成分并選擇相應的傳感器,體
現(xiàn)系統(tǒng)分析的科學性原則
答案 C
3.(2021七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考,8)汽車超載自動檢
測系統(tǒng)的工作原理是:在公路收費站前方每一
條車道上安裝稱重傳感器,用于監(jiān)測每輛通過
的汽車重量,同時高清攝像頭將車輛的車型、
牌照等數(shù)據(jù)信息都傳入監(jiān)察電腦,電腦辨認出
各種車型,并查明該車型的規(guī)定載重量,經(jīng)過與實測數(shù)據(jù)比對,以判斷該車是否超載。對于超載的車輛,系統(tǒng)將發(fā)出警報。通知執(zhí)法人員進行相應處理。下列關于汽車超載自動檢測系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　 )
A.稱重傳感器檢測的精度影響著系統(tǒng)對車輛是否超載的判斷,體現(xiàn)了系
統(tǒng)的整體性
B.使用一段時間后,攝像頭的清晰度變差,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.系統(tǒng)能精確地計算出經(jīng)過車輛是否超載,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原
則
D.設計該系統(tǒng)時,既要考慮傳感器的靈敏度,又要考慮攝像頭的清晰度,體
現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案 C
4.(2021溫州3月適應考,8)如圖所示是氣霧栽培控制系統(tǒng),各傳感器采集營養(yǎng)液的溫度、鹽分值、pH值及液位信息并傳送到主控中心,主控中心按照控制策略通過運算、判別后輸出控制信號,通過繼電器驅動自吸泵、電熱絲、紫外線消毒燈等設備,對營養(yǎng)液因子及霧化噴頭進行控制,當營養(yǎng)液各項指數(shù)達標時,自吸泵工作,當任何一項不達標時,自吸泵停止工作。關于該氣霧栽培控制系統(tǒng)的分析,下列說法不合理的是 (　 )
A.該控制系統(tǒng)可劃分為營養(yǎng)液控制子系統(tǒng)和噴頭噴霧控制子系統(tǒng)
B.主控中心通過運算、判別后,向繼電器傳遞驅動信號,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相
關性
C.當液溫傳感器檢測營養(yǎng)液溫度過低時,主控中心驅動電熱絲進行加熱,
體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.可增加pH值、鹽分異常的報警控制
答案 C
1.(2023屆浙江A9協(xié)作體期初,8)如圖所示是一種離心式蒸汽機調速控制系統(tǒng)示意圖。蒸汽機通過圓錐齒輪帶動豎軸轉動,當轉速過快超過某一限定值時,重球帶動套筒升高,調節(jié)杠桿將蒸汽閥門關小,從而使蒸汽機的轉速降低。反之,若蒸汽機的轉速過慢,重球位置下降,調節(jié)杠桿便將閥門開大,使蒸汽機轉速加快。其中重球、套筒、彈簧、調節(jié)杠桿等組成離心調速子系統(tǒng)。下列關于離心調速子系統(tǒng)的說法中,正確的是 (　 )
考點三　系統(tǒng)設計的優(yōu)化與實現(xiàn)
A.該系統(tǒng)不能再分解為更小的子系統(tǒng)
B.使用一段時間后,彈簧彈性變差,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.該系統(tǒng)設計需要用到物理學、數(shù)學等學科知識,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜
合性原則
D.進入閥門的蒸汽流量是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
答案 B
2.(2022紹興柯橋二模,8)手機在拍攝視頻時,穩(wěn)定非常重要。很多攝影師
在拍攝的時候,會使用手機穩(wěn)定器。穩(wěn)定器主要由穩(wěn)定控制器、陀螺儀
模塊和三個伺服電機構成,這三個電機各保持一個軸向的穩(wěn)定,分別是航
向(左右)方向、橫滾方向、俯仰方向。工作原理是:在穩(wěn)定器系統(tǒng)里提前
設定平衡初始值,通過陀螺儀模塊檢測穩(wěn)定器三個維度的姿態(tài)變化,當姿
態(tài)發(fā)生變化時,穩(wěn)定控制器輸出補償偏差信號,控制伺服電機的方向、轉
速,從而糾正畫面的傾斜,實現(xiàn)穩(wěn)定拍攝。下列關于該穩(wěn)定器系統(tǒng)的分析
中正確的是 (　 )

A.陀螺儀模塊的靈敏度會影響穩(wěn)定器使用效果,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.內部的電機長時間使用會損壞,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.路面的起伏是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.設計系統(tǒng)時先要考慮穩(wěn)定效果,再要考慮制作成本,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的
整體性原則
答案 A
3.(2021十校聯(lián)盟開學考,8)自動駕駛控制技術包括車道保持輔助系統(tǒng)
(LKA)、自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)、自動泊車系統(tǒng)(AP)、自動制動系
統(tǒng)(AEB)和衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。車道保持輔助系統(tǒng)(LKA):使汽車遵循道路
標志和聲音警告并在車輛開始偏移車道時調整方向,保證汽車沿著目標
車道線行駛。自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC):使汽車和前面的車輛始終保
持一個安全的距離,確保無人駕駛汽車的安全性。自動泊車系統(tǒng)(AP):使
無人駕駛汽車能夠順利地實現(xiàn)在停車位的倒入和離開。自動制動系統(tǒng)
(AEB):使汽車在遇到緊急情況時能夠充分有效制動,同時使無人駕駛汽
車處于人類的監(jiān)視和控制范圍之內。從系統(tǒng)的角度分析,下列關于該自
動駕駛系統(tǒng)說法不正確的是 (　 )
A.檢測到外面環(huán)境發(fā)生變化,會實時更改線路以確保安全駕駛,體現(xiàn)了系
統(tǒng)的目的性
B.道路的車流量是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
C.車道保持輔助系統(tǒng)(LKA)在運行時會不斷計算出與車道的距離,體現(xiàn)了
系統(tǒng)分析的科學性原則
D.自動駕駛系統(tǒng)中在選取激光雷達時,需要考慮其他部件的參數(shù),體現(xiàn)了
系統(tǒng)的相關性
答案 C
4.(2021金華十校聯(lián)考,8)地鐵、地下車站或橋梁隧道由于滲水或降雨,匯
集了大量的積水,嚴重影響人們的正常出行,需要設計集水池進行集水和
排水。由兩臺污水泵實現(xiàn)集水池積水的排放處理,當集水池達到中水位
時一臺水泵運行,達到高水位時兩臺水泵同時運行。下列關于集水池排
水系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　 )

A.集水池達到中水位時一臺水泵運行,達到高水位時兩臺水泵同時運行,
體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
B.排水管的粗細要根據(jù)污水泵的功率來確定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.集水池設計的大小,要通過平時進水量的大小和排水量的大小分析確
定,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
D.污水泵的性能是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
答案 A
5.(2021嘉興二模,8)如圖所示為某造
紙廠紙張卷繞系統(tǒng)示意圖,在卷繞過
程中,要求紙張卷繞后的側面整齊一
致。卷繞系統(tǒng)由卷筒驅動子系統(tǒng)和
糾偏控制子系統(tǒng)組成。驅動系統(tǒng)由
伺服電機和傳動裝置等組成;糾偏控
制子系統(tǒng)的工作過程為:光電傳感器檢測紙張的邊緣位置信息,并將信息
輸入PLC控制單元與設定值比較,經(jīng)分析處理后輸出誤差信號,控制油泵
輸出高壓油進入油缸,推動活塞帶動支架移動,從而將紙張整齊卷繞在卷
軸上。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　 )
A.兩個子系統(tǒng)的設計要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
B.卷軸上紙張的多少影響著活塞的推力大小,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
C.設計時既要考慮紙張卷繞整齊,又要兼顧生產(chǎn)效率,體現(xiàn)系統(tǒng)分析的綜
合性原則
D.油泵和油缸的性能是優(yōu)化糾偏控制子系統(tǒng)的約束條件
答案 D
1.(2022浙江1月學考,9,3分)如圖所示是土壤濕度控制系統(tǒng)示意圖。濕度
傳感器采集土壤濕度信息,當土壤濕度低于設定值時,噴頭打開,噴淋一段
時間后自動關閉。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法不正確的是 (　 )
A組　2019—2023年真題　基礎題組
5年高考
A.系統(tǒng)由控制器、濕度傳感器和噴頭等組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
B.系統(tǒng)能自動調節(jié)土壤濕度,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.噴頭容易損壞,需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.濕度傳感器發(fā)生故障會影響噴頭開啟,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
答案 A
2.(2021浙江7月學考,9,2分)如圖是某小
區(qū)電梯監(jiān)管系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)通過
電梯轎廂內電瓶車檢測智能攝像機,能
準確區(qū)分電瓶車與其他車輛,當檢測到
電瓶車進電梯后,發(fā)出聲光報警,并將信
息關聯(lián)至樓控系統(tǒng),使得電梯門無法關
閉。管理員看到可視化報警彈窗后,通
過客戶端遠程喊話教育,并手動解除報
警,恢復電梯運行,系統(tǒng)安全可靠。從系
統(tǒng)角度分析,下列說法不正確的是 (　 )
A.電梯監(jiān)管系統(tǒng)由監(jiān)控報警系統(tǒng)、樓梯系統(tǒng)、客戶端系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成
B.攝像機出現(xiàn)故障,會導致電梯監(jiān)管系統(tǒng)無法正常工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整
體性
C.監(jiān)控報警系統(tǒng)能準確區(qū)分電瓶車與其他車輛,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.客戶端系統(tǒng)既可遠程喊話教育,又可手動解除報警,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的
綜合性原則
答案 D
3.(2021浙江1月學考,9,2分)如圖所示經(jīng)改進的某儲油罐清洗系統(tǒng),其控制
部分可分為噴水控制子系統(tǒng)和抽水控制子系統(tǒng)。噴水控制子系統(tǒng)工作
過程:PLC根據(jù)檢測裝置檢測到的污水中的含污量,控制增壓泵產(chǎn)生高壓
水,通過噴頭沖洗油罐。抽水控制子系統(tǒng)中,PLC控制真空泵將油罐中的
污水抽到污水箱。下列關于油罐清洗系統(tǒng)的分析中不正確的是(　 )

A.檢測裝置的精度影響著增壓泵的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.能清洗大小不同的油罐,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.增壓泵的性能是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.油罐清洗的潔凈程度是該系統(tǒng)的優(yōu)化目標
答案 B
4.(2020浙江7月學考,9,2分)如圖所示為我國首座“超級鏡子電站”。在
控制系統(tǒng)中植入了太陽運動軌跡程序,當系統(tǒng)運行時,根據(jù)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(fā)生器產(chǎn)生蒸氣進行發(fā)電,另一部
分熱量存儲在熔鹽罐中供日落后發(fā)電使用。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不正確的是 (　 )
A.能經(jīng)受風沙、冰雹等極端天氣,有較好的環(huán)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(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.太陽的位置改變,反射鏡角度跟隨改變,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
D.工程師經(jīng)過大量數(shù)據(jù)測定和科學計算,將太陽運動軌跡程序植入控制
系統(tǒng),體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案 C
5.(2019浙江6月學考,8,2分)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(tài)保護等目標,體現(xiàn)
了系統(tǒng)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(xié)調起來,一舉三得,體現(xiàn)了系統(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)分析
的綜合性原則
D.農(nóng)業(yè)間作套種的技術水平、田間管理等是農(nóng)作物種植增產(chǎn)增收的影響
因素
答案 D
6.(2022浙江7月學考,9,3分)在校園農(nóng)業(yè)勞動實踐中,同學們?yōu)橹参镌耘嘣O
計了一個營養(yǎng)液循環(huán)控制系統(tǒng)(如圖a所示為系統(tǒng)框圖模型,如圖b所示為
控制系統(tǒng)示意圖),該系統(tǒng)包括微控制器、環(huán)境感知部分、調節(jié)部分等。
溫度傳感器、液位傳感器、pH值傳感器和流速計均安裝在栽培槽中。
根據(jù)微控制器指令,加熱器與制冷器、蠕動泵、水泵聯(lián)合調節(jié)栽培槽中
營養(yǎng)液的溫度、pH值、液位和流速。下列關于該系統(tǒng)設計與分析的說
法中不合理的是 (　 )

圖a
A.系統(tǒng)設計要從整體出發(fā),以創(chuàng)建植物生長的最優(yōu)營養(yǎng)液環(huán)境為目標
B.系統(tǒng)設計要考慮液位控制與pH值控制之間的相互影響
C.不能將該系統(tǒng)分解為溫度、液位等子系統(tǒng)進行設計
D.系統(tǒng)分析過程中建立了系統(tǒng)框圖模型,屬于建模的分析方法
答案 C
圖b
7.(2020浙江1月學考,9,2分)如圖所示是澆鑄機結晶器鋼水液位控制系統(tǒng)
示意圖。澆鑄時,中間包連續(xù)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(wěn)定和高低,直接
影響鋼坯的質量和產(chǎn)量。鋼水液位波動引起電渦流傳感器與液面之間
的間隙產(chǎn)生變化,從而引起電渦流信號變化,液位儀根據(jù)信號的大小計算
出實際液位,送給PLC與液位設定值比較,PLC根據(jù)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(jié)流
入結晶器內鋼水的流量,從而使液位穩(wěn)定在一定范圍內。下列關于該系
統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　 )
A.該系統(tǒng)的主要目的是提高鋼坯的質量和產(chǎn)量
B.該系統(tǒng)可分為液位檢測子系統(tǒng)和澆注流量控制子系統(tǒng)
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(tǒng)的工作效率
D.設計該系統(tǒng)時,可首先分別獨立設計子系統(tǒng),安裝后再整機調試
答案 D
1.(2023浙江1月選考,8,2分)如圖所示的裝配系統(tǒng),包含工件輸送子系統(tǒng)和
機械手裝配子系統(tǒng),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Ⅱ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(jù)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。下列關于該裝配系統(tǒng)的設計與
分析中不恰當?shù)氖?(　 )
B組　2019—2023年真題　發(fā)展題組
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(tǒng)工作的穩(wěn)定性沒有影響
C.設計系統(tǒng)時需要根據(jù)產(chǎn)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
答案 B
2.(2022浙江6月選考,8,2分)如圖所示是紙箱輸送系統(tǒng)的示意圖。電機驅
動輸送帶將紙箱送到輸送輥道,紙箱自由下滑至裝載平臺。光電傳感器
檢測光線是否被遮擋,當光線被遮擋時間超過設定值時,表明紙箱在輸送
輥道上擁堵,控制器控制電機停止轉動;當光電傳感器重新檢測到光線時,
控制器控制電機重新啟動。下列關于該紙箱輸送系統(tǒng)的說法中,不正確
的是 (　 )
A.電機輸出的功率應能驅動輸送帶運動,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.光電傳感器的目的是檢測光線是否被遮擋,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.該系統(tǒng)在不同地域均可正常使用,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.通過計算摩擦力確定輥道角度確保紙箱能自由下滑,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析
的科學性原則
答案 B
3.(2022浙江1月選考,8,2分)如圖所示是物料連續(xù)進料切斷系統(tǒng)示意圖,包
括物料及其進料子系統(tǒng)、跟隨切斷控制子系統(tǒng)。控制器、電機、切斷
裝置和跟隨傳感器組成跟隨切斷控制子系統(tǒng)。工作時,物料連續(xù)進料,當
進料長度達到要求時,控制器控制電機驅動切斷裝置跟隨物料一起運動,
切刀向上切割物料。控制器將跟隨傳感器測得的跟隨速度與進料傳感
器測得的進料速度進行比較,根據(jù)偏差不斷調節(jié)切斷裝置的移動速度,保
證切斷裝置與物料同步運動。切斷后,切刀向下離開物料,控制器控制電
機反轉,切斷裝置返回。下列關于物料連續(xù)進料切斷系統(tǒng)的分析中,不恰
當?shù)氖?(　 )
A.采用跟隨控制,使連續(xù)切斷過程更穩(wěn)定,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
B.切刀需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.沒有跟隨切斷控制子系統(tǒng),就不能實現(xiàn)連續(xù)進料切斷,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整
體性
D.切斷不同材質的物料要選用不同的切刀,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
答案 D
4.(2020浙江7月選考,8,2分)如圖(a)所示是印刷機中紙筒放卷張力控制系
統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)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(yè)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(tǒng)改裝成如圖(b)所示的系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度分析,下
列說法中不正確的是 (　 )

圖a 圖b
A.庫存的力傳感器的靈敏度是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
B.優(yōu)化前后的兩種控制系統(tǒng)都可分為檢測、控制和執(zhí)行子系統(tǒng)
C.系統(tǒng)的優(yōu)化手段是改變張力檢測和放卷速度控制形式
D.優(yōu)化時先考慮力傳感器的靈敏度,再考慮印刷質量,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的
整體性原則
答案 D
5.(2019浙江4月選考,9,2分)如圖所示是石材切割機工作原理圖。通過人
機界面將石材的切割參數(shù)輸入控制器,控制器通過繼電器控制各個電機
工作,工作臺將石材移至設定位置,橫梁下降,刀盤旋轉并沿著橫梁進給,
完成切割。電機上的旋轉編碼器將電機的旋轉量轉換為計數(shù)脈沖信號,
送入控制器中進行運算,控制
器獲得各個方向的間接位移
量,并與設定值比較,當達到設
定值時控制器控制相應的電
機停止轉動。從系統(tǒng)角度分
析,下列分析中不正確的是
(　 )
A.切割機由驅動控制子系統(tǒng)、傳動子系統(tǒng)、支撐子系統(tǒng)等組成
B.任何一個電機損壞,都會影響切割機的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.設計時建立數(shù)學模型,將切割參數(shù)轉化為控制參數(shù),體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的
科學性原則
D.在移動部件上安裝位移傳感器獲得實際位移量,有利于提高控制精度
答案 B
6.(2020浙江1月選考,8,2分)如圖所示是澆鑄機結晶器鋼水液位控制系統(tǒng)
示意圖。澆鑄時,中間包連續(xù)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(wěn)定和高低,直接
影響鋼坯的質量和產(chǎn)量。鋼水液位波動引起電渦流傳感器與液面之間
的間隙產(chǎn)生變化,從而引起電渦流信號變化,液位儀根據(jù)信號的大小計算
出實際液位,送給PLC與液位設定值比較,PLC根據(jù)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(jié)流
入結晶器內鋼水的流量,從而使液位穩(wěn)定在一定范圍內。從系統(tǒng)的角度
分析,下列說法中不恰當?shù)氖?(　 )
A.該系統(tǒng)可分為液位檢測子系統(tǒng)和
澆注流量控制子系統(tǒng)
B.各子系統(tǒng)單獨工作,都不能實現(xiàn)液
位控制的功能,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.設計該系統(tǒng)時,要從整體出發(fā),以系
統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
D.選擇液位儀時,既要考慮電渦流傳
感器,又要考慮液位顯示器等,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案 D
限時:15分鐘/滿分:22分
選擇題(每小題2分,共22分)
3年模擬
1.(2023屆七彩陽光聯(lián)盟期初,8)如圖所示是某智能魚缸控制系統(tǒng)原理示
意圖和實物圖。利用Cortex-M3單片機提供的DS18B20溫度傳感器來控
制魚缸內的水溫,當溫度到達設定上限時停止加熱。若溫度超過上限,開
啟報警系統(tǒng)。系統(tǒng)中的殺菌燈可依據(jù)魚的種類設定殺菌燈的開啟、關
閉時間;系統(tǒng)還設計了魚缸水位監(jiān)測的功能,當超過警戒水位魚缸都會自
動報警。系統(tǒng)的供氧時間也會依據(jù)觀賞者的作息進行定時控制,在不需
要觀賞的時間供氧,其余時間停止供氧。下列對智能魚缸控制系統(tǒng)的分
析中,不恰當?shù)氖? (　 )


A.該系統(tǒng)由供氧、殺菌燈、水位檢測、水溫監(jiān)控等子系統(tǒng)構成
B.魚缸水位過高或過低都會對魚的飼養(yǎng)產(chǎn)生影響,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適
應性
C.當超過警戒水位時,魚缸中的報警器會發(fā)出報警信號,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目
的性
D.設計殺菌燈開啟和關閉時間,需要考慮魚的種類、習性等,體現(xiàn)了系統(tǒng)
分析的科學性原則
答案 B
2.(2023屆名校協(xié)作體期初,8)如圖所示是顆粒類糧食定量自動打包系統(tǒng)
示意圖,包括糧食輸送子系統(tǒng)、計量控制子系統(tǒng)、打包子系統(tǒng)。其工作
過程是:當落料倉中的糧食達到設定的打包重量時,控制器打開落料倉底
部倉門,糧食落入包裝袋內,封口機進行封口打包。控制器根據(jù)計量傳感
器測得的落入落料倉中的糧食重量與輸送帶速度之間的對應關系,來調
節(jié)輸送帶的速度,使落料倉里的糧食重量與設定的打包重量一致。下列
關于顆粒類糧食自動打包系統(tǒng)的分析中,不恰當?shù)氖?(　 )
A.任何一個部件出現(xiàn)故障,都將影響打包功能的完成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體
性
B.系統(tǒng)運行需要定期檢查保養(yǎng),體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.該系統(tǒng)適用于顆粒類糧食的自動打包,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
D.設計該系統(tǒng)時,需要分析計算輸送帶速度與落料倉中糧食重量之間的
對應關系,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案 C
3.(2022溫州二模,8)如圖所示為學校的智能溫開水控制系統(tǒng),可為學生提
供100 ℃的開水和35 ℃的溫開水。20 ℃自來水經(jīng)熱交換器吸收熱能后,
溫度升至85 ℃,進入電開水器加熱并保持在85~100 ℃。打開開水聯(lián)動閥
時,開水龍頭迅速出水;打開溫開水聯(lián)動閥時,在熱交換器的作用,使電開
水器里的水降到35 ℃。另外該系統(tǒng)還具有防干燒保護功能,當水量低于
設定值時電開水器停止工作,只有加水后才開始加熱。從系統(tǒng)角度分析,
關于該設備說法不正確的是 (　 )
A.該系統(tǒng)可分為出水控制子系統(tǒng)、水溫控制子系統(tǒng)和防干燒保護控制子
系統(tǒng)
B.通過水溫調節(jié)器可設定飲水機的出水溫度,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.為保證水質,凈水器需要定期更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.設計該系統(tǒng)時,需要用到微電腦編程、機械制造、電路檢測等多項技
術,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜合性原則
答案 D
4.(2022寧波十校聯(lián)考,8)如圖所示為某水位控制系統(tǒng),通過浮球檢測到水
池水位下降時,放大器接收到電位器產(chǎn)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(tǒng)的角度
分析,下列說法不正確的是 (　 )

A.從系統(tǒng)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(huán)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(xiàn)了系統(tǒng)分析的
綜合性原則
D.設計時根據(jù)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(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案 C
5.(2021杭州二中開學檢測,8)如圖所示為名
為“Saw stop”的電鋸,它是目前世界上最
安全的木工臺鋸。其工作原理是在鋸片承
載少量電量,利用人體的導電性,當皮膚與鋸
片接觸時,立馬檢測到電量驟減,控制電路啟
動安全剎車系統(tǒng),鋁制剎車片高速彈入正在旋轉的鋸片,從而阻止鋸片旋
轉;隨后,鋸片的角動量驅使鋸片回到桌面以下,減少進一步接觸造成傷害
的風險;同時,瞬間關閉電機電源。所有這些動作可在百分之一秒內完
成。從系統(tǒng)角度分析,下列分析中不正確的是 (　 )
A.該系統(tǒng)可分為鋸片轉動控制子系統(tǒng)、安全剎車控制子系統(tǒng)、電源控制
子系統(tǒng)
B.木頭接觸鋸片時可正常鋸割,人手接觸鋸片時可立刻停止,體現(xiàn)了系統(tǒng)
的相關性
C.該電鋸需要定期更換鋸片,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
D.設計時既要考慮電鋸的鋸割效率,又要考慮電鋸的安全性,體現(xiàn)了系統(tǒng)
分析的綜合性原則
答案 B
6.(2023屆浙江Z20聯(lián)盟期初,8)如圖所示為機械臂運動限位系統(tǒng)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(guī)定的檢測距
離時給PLC發(fā)送信號,經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.設計該系統(tǒng)時,既要考慮功能的實現(xiàn),又要考慮成本,體現(xiàn)了系統(tǒng)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(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
D.設計團隊的人員分工及設計水平是系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素
答案 C
7.(2023屆百校聯(lián)盟期初,8)汽車運行過程中,發(fā)動機怠速運轉的時間約占3
0%,怠速轉速過高,會使燃油消耗增加;怠速轉速過低,當運行條件較差或
負載增加(如空調打開等)時,容易導致發(fā)動機運轉不穩(wěn)甚至熄火,同時會
增加排放污染。如圖為汽車怠速控制系統(tǒng),主要由傳感器、ECU和執(zhí)行
元件組成。ECU根據(jù)各傳感器的檢測信號判斷發(fā)動機是否處于怠速工
況及發(fā)動機負荷的變化情況,然后根據(jù)存儲在ECU的怠速控制程序確定
一個怠速運轉的目標轉速,并與實際怠速轉速進行比較,根據(jù)比較結果控
制執(zhí)行元件工作,以調節(jié)進氣量,使發(fā)動機的怠速轉速達到所確定的目標
值。從系統(tǒng)的角度分析汽車怠速控制系統(tǒng),下列說法中正確的是 (　 )
A.系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件組成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.只有車速為零時,才會進行怠速控制,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應性
C.發(fā)動機性能屬于汽車怠速控制系統(tǒng)優(yōu)化的影響因素
D.ECU的怠速控制程序能根據(jù)檢測信號確定怠速運轉的目標轉速,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科學性原則
答案 A
8.(2023屆山水聯(lián)盟期初,8)如圖所示為內燃機的閥門行程控制系統(tǒng),通過
轉動調節(jié)柄調整可調節(jié)支點C的位置,可以改變內燃機閥門的行程,其中Q
點位于弧AB的圓心處,安裝于底座上。內燃機部分省略未畫。從系統(tǒng)的
角度分析,下列說法不正確的是 (　 )

A.系統(tǒng)需要定期添加潤滑油,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
B.能適配不同型號的內燃機,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
C.凸輪的尺寸精度是影響該系統(tǒng)優(yōu)化的因素
D.設計該系統(tǒng)時,需要建模分析各桿件的受力情況,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的科
學性原則
答案 B
9.(2021名校協(xié)作體聯(lián)考,8)水肥一體化灌溉系統(tǒng)是通過可控管道系統(tǒng)供
水、供肥、使水肥相融后,均勻、定時、定量噴灑在作物發(fā)育生長區(qū)域,
同時根據(jù)不同的作物的需肥特點、土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況、需肥規(guī)
律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養(yǎng)分定時、定量、按比例
直接提供給作物。從系統(tǒng)的角度分析,下列說法中不正確的是 (　 )

A.若長時間未施肥,液肥出現(xiàn)沉淀堵塞管道,導致施肥不勻,體現(xiàn)了系統(tǒng)的
相關性
B.該系統(tǒng)可以根據(jù)作物需水需肥規(guī)律隨時供給,同時也能促進養(yǎng)分的吸
收,體現(xiàn)了系統(tǒng)的目的性
C.該系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐、田間輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)灌水器等部分組
成,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
D.工程師經(jīng)大量數(shù)據(jù)測定和科學計算,使需肥投放更加精準,體現(xiàn)了系統(tǒng)
分析的科學性原則
答案 A
10.(2021五校聯(lián)盟聯(lián)考,8)感應水龍頭的原理是通過紅外感應開關接通電
磁閥控制感應水龍頭自動開關。當人的手進入感應范圍時,傳感器探測
到人手信號,開關自動接通電磁閥,水龍頭出水;在感應區(qū)域內無動作,開
關延時(時間可調,5~120 s)自動關閉電磁閥。關于該感應水龍頭控制系
統(tǒng),下列分析中正確的是 (　 )
A.傳感器出現(xiàn)故障,感應水龍頭無法自動出水,體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性
B.隨著人體信號的變化,改變電磁閥的接通情況,體現(xiàn)了系統(tǒng)的環(huán)境適應
性
C.設計該系統(tǒng)時,既要考慮傳感器,又要考慮電磁閥,體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的綜
合性原則
D.傳感器的靈敏度是該系統(tǒng)控制精度優(yōu)化的約束條件
答案 A
11.(2021湖麗衢4月聯(lián)考,8)如圖所示為某番茄采摘智能機器人系統(tǒng)。其
控制部分可分為番茄采摘控制子系統(tǒng)和行進驅動子系統(tǒng)。番茄采摘控
制子系統(tǒng)工作過程是:工控機根據(jù)攝像機獲得的數(shù)據(jù),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(xiàn)對成熟番茄的采
摘。下列關于番茄采摘智能機器人系統(tǒng)的分析中不正確的是 (　 )

A.行進驅動子系統(tǒng)影響采摘控制子系統(tǒng)的工作,體現(xiàn)了系統(tǒng)的相關性
B.果實筐長期使用會變形,需要更換,體現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)性
C.提高對成熟番茄的識別率是該系統(tǒng)優(yōu)化的目標
D.工控機顯示器的分辨率是該系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件
答案 D

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