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(共85張PPT)
考點一　控制的方式與應用
考點集訓
1.(2022強基聯盟5月聯考,14節選)小明家寫字臺上方的吊燈高度不能調節,想設計一款圖1所示的可以升降的吊燈,在閱讀書報時可以按動開關使吊燈下降,不用時上升,升降范圍為0.8~1.2米?，F還需要一個連接裝置,把吊燈安裝到天花板上,并在內部安裝電機。小明設計的連接裝置如圖2所示,并準備用2毫米厚的鋼板加工制作該裝置。
根據圖片及描述完成以下問題:
(2)按動開關,吊燈上升,升高到設定高度時需要自行
停止,于是小明設計了止動開關,實現上述目標,這個
控制屬于　　　 。
A.人工,開環控制　　　B.自動,閉環控制
C.自動,開環控制　　　D.自動,機械控制
答案 (2)C
2.(2022諸暨聯考,14節選)如圖所示的閥門定位器,是啟動調節閥的核心部
件,起閥門定位作用。其工作原理:當進入波紋管的信號壓力增加時,杠桿
2繞支點轉動,使杠桿末端擋板靠近噴嘴,使噴嘴節流、背壓,這樣使得工
作氣源經氣動放大器后進入執行機構薄膜壓力增加,推動連桿并帶動平
板一起向下移動,也使得擺桿向下壓,偏心凸輪隨之逆時針轉動,推動滾輪
使杠桿1向左運動,將反饋彈簧拉伸,當彈簧對杠桿2的拉力和信號壓力作
用在波紋管上的力達到平衡時,執行機構達到平衡,此時一定的信號壓力
就對應一定的閥門位置。
請根據描述和示意圖,完成以下問題:
(1)該系統的控制方式和控制手段分別是　　　 、　　　 (在“A.閉
環控制;B.開環控制;C.自動控制;D.人工控制中選擇合適的選項,將序號填
寫在“　　　 ”處)。
答案 (1)A　C
3.(2022精誠聯盟聯考,14節選)如圖a所示是小明設計的龍貓形手機支架,
在分享技術圖樣過程中,小明覺得該手機支架功能單一,為提高趣味性,小
明打算增加一些機械傳動構件和電路部分(如圖b所示),當看手機視頻時
間過長時,龍貓能揮手示意休息時間。

請根據示意圖和描述,完成以下任務:
(3)關于電路設計部分,當設定時間到達,龍貓揮動手臂示意休息,該控制方
式是　　　 (在“A.人工控制;B.自動控制;C.開環控制;D.閉環控制”中
選擇合適的選項,將序號填入“　　　 ”處)。
答案 (3)C
考點二　開環控制系統的工作過程
1.(2022臨海新昌兩地聯考,9)如圖所示是尋魚器的原理圖。將尋魚器放
入水中,觸水自動開機,離水自動關機。入水后,聲吶發射裝置發出聲波,
回傳的聲波由聲吶接收裝置接收后傳輸給獨立CPU,排除非生物信息后
通過藍牙將定位、定層等相關信息傳輸至顯示屏。從控制的角度分析,
下列關于顯示子系統的說法中正確的是 (　 )
A.該系統屬于閉環控制系統
B.被控對象是定位、定層等信息
C.CPU發出的指令屬于控制量
D.周邊電磁波導致藍牙信號異常是
干擾因素
答案 D
2.(2022金麗衢十二校二聯,9)如圖所示為咽拭子采樣機器人。研發團隊
圍繞采樣過程的每個環節,設計了相應的消毒裝置、咽拭子安放裝置、
末端執行器、采集裝置等。用戶掃描二維碼,機器人就會放下一次性咬
口器。咬住咬口器,按下啟動按鍵,機器人會自行將棉簽捅入喉嚨并刮
擦。視覺識別系統從側面識別棉簽后端標志,判斷并通過顯示面板和廣
播告知是否為有效采集。采集好后,收樣、封裝、保存、消殺,這套“自
助式”核酸采樣僅用時42秒就完成了。自主采樣機一次采集可獲取四
個有效部位樣本,以確保采集到上皮細胞。下列關于采集告知子系統的
分析中,不恰當的是 (　 )

A.該系統屬于開環控制系統
B.被控對象是采樣者
C.視覺識別系統識別的棉簽后端標志是輸入量
D.顯示面板和廣播告知是否為有效采集是輸出量
答案 B
3.(2022浙南名校聯考,9)自動滅火控制子系統的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
答案 C
考點三　閉環控制系統的工作過程
1.(2022紹興柯橋二模,9)手機在拍攝視頻時,穩定非
常重要。很多攝影師在拍攝的時候,會使用手機穩
定器。穩定器主要由穩定控制器、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:在穩定器系統里提前設定平衡初
始值,通過陀螺儀模塊檢測穩定器三個維度的姿態變化,當姿態發生變化時,穩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,實現穩定拍攝。下列關于穩定器控制系統的分析中正確的是 (　 )
A.控制方式是開環控制
B.輸入量為穩定器當前姿態
C.航向軸工作異常不屬于干擾因素
D.控制量是伺服電機的方向與轉速
答案 D
2.(2022臺州二模,9)如圖所示是蒸汽機轉速控制系統示意圖。該系統由
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,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的分析中,正確的是 (　 )
A.該系統屬于開環控制系統
B.被控對象是蒸汽閥
C.重球錐擺的擺角是控制量
D.蒸汽機負載變化屬于干擾因素
答案 D
3.(2022寧波二模,9)如圖所示為奶粉生產中的濕法工藝,其主要流程有:按
比例將鮮牛乳與液態營養素進行混合,將混合后的乳液輸送到高位槽,經
過濾后至干燥器頂部進行霧化干燥,經過高溫空氣蒸發干燥后的乳液到
達底部就成了奶粉。整個生產過程都是在無菌車間里由單片機控制完
成,單片機根據單位時間奶粉的產量、濕度、溫度等參數,調節閥1、閥
2、閥3等,使得單位時間里產出的奶粉產量、質量穩定可靠。關于奶粉
溫度控制系統,下列分析中正確的是 (　 )
A.執行器是干燥器
B.輸出量是奶粉
C.通過反饋克服了干擾
D.在無菌車間里運行,不存在干擾因素
答案 C
4.(2022紹興二模,9)如圖所示為小區自動供水控制系統,用水量較小時,由
民用電源控制水泵,以降低能耗;而當用戶用水量增加時,水壓下降到設定
值,PLC發出指令啟動變頻器,由變頻器控制水泵,通過檢測水泵出口壓力
并與設定壓力進行比較,根據兩者之間的
差值控制水泵電機的啟停臺數和水泵的
轉速,確保自動供水系統的恒壓供水。
下列關于自動供水系統各子系統的分
析中,正確的是 (　 )
A.當用水量大時,水泵工作控制系統處于開環控制
B.變頻器輸出的頻率變化的電流,是水泵工作的干擾因素
C.當用水量大時,水壓檢測器檢測管網水壓并與設定壓力進行比較的過
程屬于反饋
D.管網中的供水壓力是由用戶的用水量所決定的,所以改用流量傳感器
的檢測來控制水壓效果更好
答案 C
5.(2021紹興4月適應考,9)如圖所示是冰箱溫度控制示意圖。通過溫度調
節旋鈕設定溫度,當電冰箱壓縮機停止工作后,蒸發器表面溫度逐漸上升,
感溫包和膜盒內的感溫劑氣體的溫度也隨著上升,壓強增大,使傳動膜片
向外伸脹,通過連桿使觸點閉合,電路接通,壓縮機開始制冷,使電冰箱內
的溫度下降。下列關于冰箱溫度控制系統的分析中正確的是 (　 )

A.執行器是壓縮機
B.被控對象是蒸發器
C.檢測裝置是彈簧
D.調節旋鈕的轉動角度是干擾因素
答案 A
1.(2022浙江7月學考,10,3分)在校園農業勞動實踐中,同學們為植物栽培
設計了一個營養液循環控制系統(如圖a所示為系統框圖模型,如圖b所示
為控制系統示意圖),該系統包括微控制器、環境感知部分、調節部分
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。根據微控制器指令,加熱器與制冷器、蠕動泵、水泵聯合調節栽培
槽中營養液的溫度、pH值、液位和流速。下列關于該營養液循環控制
系統的說法中合理的是 (　 )

A組　2019—2023年真題　基礎題組
5年高考
A.流速控制子系統的執行器可以使用流速計
B.栽培槽中營養液的pH值控制子系統可以采用閉環控制方式
C.為提高溫度控制效率,配液箱越大越好
D.為提高pH值控制精度,pH值傳感器應安裝在酸堿液箱中
答案 B
2.(2022浙江1月學考,10,3分)如圖所示是自動扶梯上行控制系統示意圖。
紅外傳感器檢測到乘客進入扶梯時,控制器控制電動機拖動扶梯快速運
行,乘客離開后,扶梯慢速運行。關于該控制系統,下列說法正確的是
(　 )

A.紅外傳感器起反饋作用
B.被控對象是電動機
C.執行器是扶梯
D.控制方式屬于開環控制
答案 D
3.(2021浙江7月學考,10,2分)如圖是某
小區電梯監管系統示意圖。該系統通
過電梯轎廂內電瓶車檢測智能攝像機,
能準確區分電瓶車與其他車輛,當檢測
到電瓶車進電梯后,發出聲光報警,并將
信息關聯至樓控系統,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,系統安全可靠。樓控系統的被控對象是 (　 )
A.電梯中的人　　　B.電瓶車 C.攝像機　　　D.電梯
答案 D
4.(2020浙江7月學考,10,2分)某游泳池水位控制系統的控制過程為:水位
傳感器檢測游泳池的實際水位,并將信號返回到輸入端與設定水位進行
比較,當實際水位低于設定水位時,控制器發出指令打開進水閥門;當實際
水位達到設定水位時,控制器發出指令關閉進水閥門。下列說法中不正
確的是 (　 )
A.該控制方式是閉環控制
B.設定水位發生變化是干擾因素
C.被控對象是游泳池
D.執行器是進水閥門
答案 B
5.(2019浙江6月學考,10,2分)為方便人們出入,一些醫院、賓館等場所都
安裝了自動門。當人走近門時,紅外裝置檢測到人體熱輻射發出的紅外
信息,控制電路接收信號并發出指令,啟動電動機將門打開,反之門關閉。
下列關于該自動門控制系統的分析中說法正確的是 (　 )
A.紅外裝置起反饋作用
B.電機的轉動是被控量
C.被控對象是醫院、賓館等場所
D.門的開啟或關閉是輸出量
答案 D
6.(2019浙江1月學考,8,2分)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
答案 C
7.(2019浙江6月學考,9,2分)某供水系統,當管網水壓發生變化時,變化的信
息通過微機處理,使變頻器的輸出頻率發生變化,進而改變水泵電機的轉
速,使管網水壓自動接近需要的水壓。下列關于該供水控制系統的說法
中不正確的是 (　 )
A.變頻器出現故障,會引起水泵電機工作不正常,體現了系統的相關性
B.管網水壓自動穩定在需要的水壓值,體現了系統的目的性
C.該系統沒有檢測裝置,控制方式是開環控制
D.用戶用水量變化是該控制系統的干擾因素
答案 C
8.(2019浙江1月學考,10,2分)如圖所示是某即熱式飲水機設計方案。自來
水經過濾裝置后進入儲水箱,再送到煮水箱。當水位達到高水位時,進水
電磁閥斷電關閉,水位降到低水位時,電磁閥通電進水。在出水龍頭取水
時,電加熱器迅速將煮水箱中的水加熱至100 ℃,期間產生的水蒸氣通過
排氣管排出。小明構思了下列幾種電加熱器控制方案,較合理的是
(　 )
A.在出水龍頭處安裝傳感器,有水流動時開始加熱,無水流動時停止加熱
B.在排氣管上安裝傳感器,有水蒸氣流動時停止加熱,無水蒸氣流動時開
始加熱
C.與水位開關聯動,高水位時開始加熱,低水位時停止加熱
D.與進水電磁閥聯動,電磁閥通電時開始加熱,電磁閥斷電時停止加熱
答案 A
9.(2022浙江7月學考,11節選,2分)如圖所示是小明設計的新型路燈系統,
該系統包括交通擁堵預警、霧霾監測、太陽能發電等子系統。當檢測
到路面車流量高于設定值時,交通擁堵預警子系統中的彩色LED燈閃
爍。

請完成下列問題:
(2)交通擁堵預警子系統的輸出量是　　 (單選,填字母);
A.彩色LED燈閃爍或不閃爍
B.路面車流量
C.攝像頭
(3)太陽能發電子系統具有發電、儲電、供電等功能。測試時發現太陽
能發電子系統可提供的電能較少,下列改進措施中不合理的是　　 (單
選,填字母)。
A.增加太陽能電池板面積
B.增加霧霾檢測儀數量
C.增加太陽能蓄電池的容量
答案 (2)A (3)B
1.(2023浙江1月選考,9,2分)如圖所示的裝配系統,包含工件輸送子系統和
機械手裝配子系統,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。下列關于機械手裝配子系統控
制的分析中合理的是 (　 )
B組　2019—2023年真題　發展題組
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
答案 C
2.(2022浙江6月選考,9,2分)如圖所示是紙箱輸送系統的示意圖。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。下列關于輸送帶控制子系統的分析中,不正
確的是 (　 )
A.輸入量是光電傳感器檢測到的信號
B.執行器是電機
C.控制量是紙箱在輸送輥道上的運動狀態
D.控制方式屬于開環控制
答案 C
3.(2022浙江1月選考,9,2分)如圖所示是物料連續進料切斷系統示意圖,包
括物料及其進料子系統、跟隨切斷控制子系統?？刂破鳌㈦姍C、切斷
裝置和跟隨傳感器組成跟隨切斷控制子系統。工作時,物料連續進料,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,根據偏差不斷調節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。下列關于跟隨切斷控制子系統的分析中,不恰當
的是 (　 )
A.進料傳感器測得的進料速度為被控量
B.跟隨切斷控制子系統的控制方式屬于閉環控制
C.被控對象是切斷裝置
D.切屑進入切斷裝置使絲杠運轉不暢,切屑屬于干擾因素
答案 A
4.(2021浙江6月選考,9,2分)如圖a所示是某自動對位控制系統的示意圖。
其工作過程:攝像機連續獲取被測物體的實時位置信息(如圖b所示),工控
機將接收到的位置信息不斷與設定位置進行比較,計算出被測物體的偏
移值,控制平臺驅動器驅動平臺移動和轉動,使被測物體運動到設定位置
(如圖c所示)。下列關于該自動對位控制系統分析中正確的是 (　 )

圖a
圖b 圖c
A.控制量是被測物體的偏移值
B.該系統屬于閉環控制系統
C.攝像機用來獲取輸入量
D.被控量是設定位置
答案 B
5.(2021浙江1月選考,9,2分)如圖所示經改進的某儲油罐清洗系統,其控制
部分可分為噴水控制子系統和抽水控制子系統。噴水控制子系統工作
過程:PLC根據檢測裝置檢測到的污水中的含污量,控制增壓泵產生高壓
水,通過噴頭沖洗油罐。抽水控制子系統中,PLC控制真空泵將油罐中的
污水抽到污水箱。下列關于噴水控制子系統的分析中正確的是 (　 )

A.輸入量是含污量
B.控制器是增壓泵
C.被控對象是清水箱
D.控制量是PLC的輸出信號
答案 A
6.(2020浙江7月選考,9,2分)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
答案 B
7.(2020浙江1月選考,9,2分)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,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。該控制系統中
對結晶器鋼水液位控制精度沒有影響的是(　 )
A.液位設定值
B.液位儀的性能
C.電動缸的運動精度
D.電渦流傳感器的靈敏度
答案 A
8.(2019浙江4月選考,10,2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。該切割機的電
機驅動控制系統中的被控對象是 (　 )

A.電機　　　B.刀盤　　　C.橫梁　　　D.石材
答案 A
9.(2021浙江6月選考,14節選,1分)如圖所示是一種鋼板剪切機的控制示意
圖,剪切機構安裝在切臺上。其工作過程:上下送料輪推動鋼板向前移動,
測量輪采集送料速度和長度信息,控制器根據接收到的信號控制剪切機
構切斷鋼板,得到所需長度的板料。請根據示意圖和描述,完成以下任務:

(3)不屬于剪切長度控制系統干擾因素的是　　　 (在“A.所需板料長
度的改變;B.測量輪工作表面磨損造成的直徑減小;C.控制器輸出信號異
?！敝羞x擇合適的選項,將序號填入“　　　 ”處)。
答案 (3)A
10.(2021浙江1月選考,14節選,2分)如圖所示為鋼制滾柱自動分選控制系
統,其工作過程:PLC控制氣缸使推桿運動,推動滾柱至測量位置,傳感器測
量頭下移壓住滾柱進行直徑測量;PLC根據測定的直徑值控制相應容器
的電磁翻板開啟,并使限位擋板下移,推桿推動滾柱落入容器中。請根據
示意圖和描述,完成以下任務:

(1)該系統的控制方式屬于　　 (在“A.開環控制;B.閉環控制”中選擇
合適的選項,將序號填入“　　 ”處);
(3)下列不屬于該控制系統干擾因素的是　　 (在“A.滾柱直徑的變化;
B.測量頭的磨損;C.PLC輸出信號異常”中選擇合適的選項,將序號填入
“　　 ”處)。
答案 (1)A (3)A
限時:15分鐘/滿分:34分
選擇題(每小題2分,共34分)
1.(2023屆山水聯盟期初,9)如圖所示為
內燃機的閥門行程控制系統,通過轉動
調節柄調整可調節支點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。下列關于內燃機的
閥門行程控制系統的分析中不正確的是 (　 )

3年模擬
A.凸輪的轉動是輸入量
B.閥門是被控對象
C.A點的行程是控制量
D.控制方式屬于開環控制
答案 A
2.(2022五校聯盟聯考,9)如圖所示是一款智能淋浴頭,內置LED燈、水量
感應器以及水流發電裝置,水流發電裝置可給智能淋浴頭的控制系統供
電。其中的用水量提示控制系統工作原理是:當水量感應器測得用水量
達到10升時,燈顯示藍色,用水量達到30升為紅色,超過30升燈會一直閃
爍。以下關于水量提示控制系統的說法中正確的是(　 )

A.水量感應器是反饋裝置
B.被控對象是水龍頭
C.輸出量是燈的狀態
D.執行器是水流發電裝置
答案 C
3.(2022溫州三模,9)如圖所示為水箱水位控制系統示意圖,當水位低于下
限時,水位探頭將信號傳遞給控制室,控制室通過繼電器啟動電動機,同時
水泵轉動,通過塑料管給水箱注水,直到水位達到水位上限,停止注水。若
以電動機為被控對象,下列關于電動機自動控制系統的說法不正確的是
(　 )

A.水位探頭測得的水位信息為輸入量
B.電動機自動控制系統的控制方式屬于開環控制
C.繼電器為執行器
D.水池的水位屬于干擾因素
答案 D
4.(2022上虞二模,9)如圖所示為某機械設備上的工作臺位置控制系統,該
控制系統由液壓缸、電液伺服閥、放大器、電位器等部件構成。該系
統的工作過程:放大器將信號放大驅動電液伺服閥打開。同時液壓缸內
產生壓力差控制工作臺移動。工作臺的移動帶動反饋電位器的信號變
化,反饋信號返回放大器。當工作臺到達指定位置,放大器控制電液伺服
閥關閉。下列關于液壓缸控制子系統的分析中正確的是 (　 )
A.輸入量是設定的工作臺位置
B.控制量是放大器輸出的信號
C.輸出量是工作臺實際位置
D.被控對象是液壓缸
答案 D
5.(2022強基聯盟聯考,9)如圖所示是一款智能快遞柜,柜體與控制系統一
起構成智能快遞終端系統?？爝f員通過特定的身份識別卡進入配送模
式,通過快遞柜上的掃碼槍掃描郵件上的條形碼,獲取郵件的相關信息,控
制系統自動打開空閑柜子,快遞員將郵件放入后關閉柜門,系統將包含有
快遞的信息發送至收件人手機,完成配送任務。收件人收到信息后,到相
應的快遞柜處取件,輸入事先收到的驗證密碼,由系統識別后自動打開對
應的柜門,完成取件任務。下列關于智能快遞柜控制系統的分析不正確
的是 (　 )

A.快遞柜門自動打開系統的被控對象是柜門
B.掃碼槍掃描到的信息是配送子系統的輸入量
C.配送控制系統和取件控制系統都是開環控制
D.收件人輸入的錯誤驗證密碼是系統的干擾因素
答案 D
6.(2021十校聯盟聯考,9)自動駕駛控制技術包括車道保持輔助系統
(LKA)、自適應巡航控制系統(ACC)、自動泊車系統(AP)、自動制動系
統(AEB)和衛星導航系統等。車道保持輔助系統(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(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(AP):使
無人駕駛汽車能夠順利地實現在停車位的倒入和離開。自動制動系統
(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
車處于人類的監視和控制范圍之內。下面關于該自動駕駛系統說法錯
誤的是 (　 )
A.自動泊車系統(AP)、自適應巡航控制系統(ACC)都屬于自動控制
B.自動制動系統(AEB)在檢測到與前車車距小于設定值時,緊急制動,該
系統為閉環控制
C.汽車開啟自適應巡航模式,在行駛過程中馬路中間突然竄出一條小狗
導致行駛速度發生變化,屬于該系統的干擾因素
D.車道保持輔助系統(LKA)的被控對象是汽車
答案 B
7.(2021五校聯盟聯考,9)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;在感應區域內無動作,開
關延時(時間可調,5~120 s)自動關閉電磁閥。以電磁閥為被控對象,下列
關于該控制系統的說法中,正確的是 (　 )
A.檢測裝置參與反饋
B.需要檢測人體信號,所以控制手段屬于人工控制
C.控制量是電磁閥的開啟和閉合
D.開關的異常屬于干擾因素
答案 D
8.(2021浙江A9協作體聯考,9)如圖所示為沖壓控制系統,其工作過程是:在
控制屏輸入需要沖壓的距離,PLC控制電動機運動到相應位置,伺服裝置
把原料送到沖壓桿下面,電動機帶動沖壓桿進行沖壓。下列關于沖壓控
制系統分析正確的是 (　 )
A.沖壓控制系統是閉環控制系統
B.被控對象是電動機
C.控制量是PLC的輸出信號
D.電源電壓不穩定是該控制系統的干擾因素
答案 D
9.(2021名校協作體聯考,9)汽車防撞預警系統基于智能分析處理,幫助司
機與前方車輛保持安全距離。當與前車達到危險距離后,系統以聲音警
報提醒司機有可能發生追尾碰撞,可有效提高行車安全性,減少交通事故
的發生,降低經濟損失。下列關于防撞預警系統的說法中,正確的是 (
)
A.該系統屬于閉環控制系統
B.輸入量是駕駛者的剎車動作
C.被控對象是前方障礙物
D.雨霧天氣是該控制系統的干擾因素
答案 D
10.(2021七彩陽光聯盟聯考,9)汽車超載自動檢測系統的工作原理是: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、牌照等數據信息都傳入監察電腦,
電腦辨認出各種車型,并查明該車型的規定載重量,經過與實測數據比對,
以判斷該車是否超載。對于超載的車輛,系統將發出警報,
通知執法人員進行相應處理。下列關于汽車超載自動檢測控制系統的
分析中不正確的是 (　 )
A.輸入量是汽車的重量及信息
B.被控對象是汽車
C.控制器是監察電腦
D.該控制系統不存在反饋
答案 B
11.(2023屆浙江A9協作體期初,9)如圖所示是一種離心式蒸汽機調速控制
系統示意圖。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、調節杠桿等組成離
心調速子系統。下列關于蒸汽機調速控制系統的分析中,正確的是 (
)
A.控制量是進氣閥的開合程度
B.被控量是蒸汽機設定轉速
C.控制方式屬于智能控制
D.重球質量對蒸汽機轉速控制沒
有影響
答案 A
12.(2023屆七彩陽光聯盟期初,9)如圖所示是某智能魚缸控制系統原理示
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。系統中的殺菌燈可依據魚的種類設定殺菌燈的開啟、關
閉時間;系統還設計了魚缸水位監測的功能,當超過警戒水位魚缸都會自
動報警。系統的供氧時間也會依據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。下列對溫度監控系統的分析中,
不恰當的是 (　 )


A.該系統具有溫度控制和溫度超限報警的功能
B.溫度監控系統中,控制器是Cortex-M3單片機
C.魚缸內的實際水溫是該系統的一種輸出量
D.單片機發出的異常指令一定屬于溫度監控系統的干擾因素
答案 D
13.(2023屆名校協作體期初,9)如圖所示是顆粒類糧食定量自動打包系統
示意圖,包括糧食輸送子系統、計量控制子系統、打包子系統。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
關于計量控制子系統的分析中不恰當的是 (　 )
A.計量控制子系統的控制方式屬于閉環控制
B.被控對象是底部倉門
C.落料倉內糧食重量為被控量
D.輸送帶磨損老化屬于系統的干擾因素
答案 B
14.(2023屆百校聯盟期初,9)汽車運行過程中,發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,容易導致發動機運轉不穩甚至熄火,同時會
增加排放污染。如圖為汽車怠速控制系統,主要由傳感器、ECU和執行
元件組成。ECU根據各傳感器的檢測信號判斷發動機是否處于怠速工
況及發動機負荷的變化情況,然后根據存儲在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,根據比較結果控
制執行元件工作,以調節進氣量,使發動機的怠速轉速達到所確定的目標
值。下列關于汽車怠速控制系統的說法中不正確的是 (　 )

A.控制方式屬于閉環控制 B.ECU是檢測裝置
C.被控對象是發動機 D.控制量是進氣量
答案 B
15.(2023屆浙江Z20聯盟期初,9)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。下列關于機械臂運動限位控制系統的分析中,
正確的是 (　 )
A.機械臂停止運動是控制量
B.控制方式屬于開環控制
C.位置傳感器的靈敏度屬于干擾因素
D.伺服電機是控制器
答案 C
16.(2022諸暨三模,9)如圖所示是電子皮帶秤工作原理圖。其工作原理:稱
重給料機將經過皮帶上的物料,通過稱重秤架下的稱重傳感器進行檢測
重量,以確定皮帶上的物料重量;裝在尾部滾筒或旋轉設備上的數字式測
速傳感器,連續測量給料速度,該速度傳感器的脈沖輸出正比于皮帶速度;
速度信號與重量信號一起送入皮帶給料機控制器,產生并顯示累計量/瞬
時流量。給料控制器將該流量與設定流量進行比較,由控制器輸出信號
控制變頻器,調節電動機的轉速,實現定量給料的要求可由上位PC機設定
各種相關參數,并與PLC實現系統的自動控制。下列關于電子皮帶秤定
量給料控制系統分析中不合理的是 (　 )
A.輸入量是設定流量
B.速度傳感器是檢測裝置
C.電動機是執行器
D.秤體積灰積料不屬于系統
的干擾因素
答案 D
17.(2022紹興一模,9)如圖所示為一款網球
發球機。儲球箱用于盛放網球,下球裝置
可對網球進行攪動,使球落入導球管后進
入滾道,通過電機驅動的摩擦飛輪加速后
從滾道出口發射出去。電機驅動控制器
中的單片機通過設定的參數控制調速模
塊產生相應的脈沖信號,進而控制電機的
轉速,實現對網球球速的控制。下列關于電機轉速控制子系統的分析中正
確的是 (　 )
A.執行器是單片機
B.被控對象是網球
C.下球裝置對網球的攪動屬于干擾因素
D.控制量是調速模塊產生的脈沖信號
答案 D專題八　控制與設計
考點集訓
考點一　控制的方式與應用
1.(2022強基聯盟5月聯考,14節選)小明家寫字臺上方的吊燈高度不能調節,想設計一款圖1所示的可以升降的吊燈,在閱讀書報時可以按動開關使吊燈下降,不用時上升,升降范圍為0.8~1.2米?，F還需要一個連接裝置,把吊燈安裝到天花板上,并在內部安裝電機。小明設計的連接裝置如圖2所示,并準備用2毫米厚的鋼板加工制作該裝置。
根據圖片及描述完成以下問題:
(2)按動開關,吊燈上升,升高到設定高度時需要自行停止,于是小明設計了止動開關,實現上述目標,這個控制屬于　　　　。
A.人工,開環控制　　　B.自動,閉環控制
C.自動,開環控制　　　D.自動,機械控制
答案　(2)C
2.(2022諸暨聯考,14節選)如圖所示的閥門定位器,是啟動調節閥的核心部件,起閥門定位作用。其工作原理:當進入波紋管的信號壓力增加時,杠桿2繞支點轉動,使杠桿末端擋板靠近噴嘴,使噴嘴節流、背壓,這樣使得工作氣源經氣動放大器后進入執行機構薄膜壓力增加,推動連桿并帶動平板一起向下移動,也使得擺桿向下壓,偏心凸輪隨之逆時針轉動,推動滾輪使杠桿1向左運動,將反饋彈簧拉伸,當彈簧對杠桿2的拉力和信號壓力作用在波紋管上的力達到平衡時,執行機構達到平衡,此時一定的信號壓力就對應一定的閥門位置。
請根據描述和示意圖,完成以下問題:
(1)該系統的控制方式和控制手段分別是　　　　、　　　　(在“A.閉環控制;B.開環控制;C.自動控制;D.人工控制中選擇合適的選項,將序號填寫在“　　　　”處)。
答案　(1)A　C
3.(2022精誠聯盟聯考,14節選)如圖a所示是小明設計的龍貓形手機支架,在分享技術圖樣過程中,小明覺得該手機支架功能單一,為提高趣味性,小明打算增加一些機械傳動構件和電路部分(如圖b所示),當看手機視頻時間過長時,龍貓能揮手示意休息時間。
請根據示意圖和描述,完成以下任務:
(3)關于電路設計部分,當設定時間到達,龍貓揮動手臂示意休息,該控制方式是　　　　(在“A.人工控制;B.自動控制;C.開環控制;D.閉環控制”中選擇合適的選項,將序號填入“　　　　”處)。
答案　(3)C
考點二　開環控制系統的工作過程
1.(2022臨海新昌兩地聯考,9)如圖所示是尋魚器的原理圖。將尋魚器放入水中,觸水自動開機,離水自動關機。入水后,聲吶發射裝置發出聲波,回傳的聲波由聲吶接收裝置接收后傳輸給獨立CPU,排除非生物信息后通過藍牙將定位、定層等相關信息傳輸至顯示屏。從控制的角度分析,下列關于顯示子系統的說法中正確的是 (　　)
A.該系統屬于閉環控制系統
B.被控對象是定位、定層等信息
C.CPU發出的指令屬于控制量
D.周邊電磁波導致藍牙信號異常是干擾因素
答案　D
2.(2022金麗衢十二校二聯,9)如圖所示為咽拭子采樣機器人。研發團隊圍繞采樣過程的每個環節,設計了相應的消毒裝置、咽拭子安放裝置、末端執行器、采集裝置等。用戶掃描二維碼,機器人就會放下一次性咬口器。咬住咬口器,按下啟動按鍵,機器人會自行將棉簽捅入喉嚨并刮擦。視覺識別系統從側面識別棉簽后端標志,判斷并通過顯示面板和廣播告知是否為有效采集。采集好后,收樣、封裝、保存、消殺,這套“自助式”核酸采樣僅用時42秒就完成了。自主采樣機一次采集可獲取四個有效部位樣本,以確保采集到上皮細胞。下列關于采集告知子系統的分析中,不恰當的是 (　　)
A.該系統屬于開環控制系統
B.被控對象是采樣者
C.視覺識別系統識別的棉簽后端標志是輸入量
D.顯示面板和廣播告知是否為有效采集是輸出量
答案　B
3.(2022浙南名校聯考,9)自動滅火控制子系統的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
答案　C
考點三　閉環控制系統的工作過程
1.(2022紹興柯橋二模,9)手機在拍攝視頻時,穩定非常重要。很多攝影師在拍攝的時候,會使用手機穩定器。穩定器主要由穩定控制器、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:在穩定器系統里提前設定平衡初始值,通過陀螺儀模塊檢測穩定器三個維度的姿態變化,當姿態發生變化時,穩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,實現穩定拍攝。下列關于穩定器控制系統的分析中正確的是 (　　)
A.控制方式是開環控制
B.輸入量為穩定器當前姿態
C.航向軸工作異常不屬于干擾因素
D.控制量是伺服電機的方向與轉速
答案　D
2.(2022臺州二模,9)如圖所示是蒸汽機轉速控制系統示意圖。該系統由蒸汽機、重球錐擺、皮帶傳動輪、蒸汽閥、連桿機構組成。蒸汽機運行后,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的分析中,正確的是 (　　)
A.該系統屬于開環控制系統
B.被控對象是蒸汽閥
C.重球錐擺的擺角是控制量
D.蒸汽機負載變化屬于干擾因素
答案　D
3.(2022寧波二模,9)如圖所示為奶粉生產中的濕法工藝,其主要流程有:按比例將鮮牛乳與液態營養素進行混合,將混合后的乳液輸送到高位槽,經過濾后至干燥器頂部進行霧化干燥,經過高溫空氣蒸發干燥后的乳液到達底部就成了奶粉。整個生產過程都是在無菌車間里由單片機控制完成,單片機根據單位時間奶粉的產量、濕度、溫度等參數,調節閥1、閥2、閥3等,使得單位時間里產出的奶粉產量、質量穩定可靠。關于奶粉溫度控制系統,下列分析中正確的是 (　　)
A.執行器是干燥器
B.輸出量是奶粉
C.通過反饋克服了干擾
D.在無菌車間里運行,不存在干擾因素
答案　C
4.(2022紹興二模,9)如圖所示為小區自動供水控制系統,用水量較小時,由民用電源控制水泵,以降低能耗;而當用戶用水量增加時,水壓下降到設定值,PLC發出指令啟動變頻器,由變頻器控制水泵,通過檢測水泵出口壓力并與設定壓力進行比較,根據兩者之間的差值控制水泵電機的啟停臺數和水泵的轉速,確保自動供水系統的恒壓供水。下列關于自動供水系統各子系統的分析中,正確的是 (　　)
A.當用水量大時,水泵工作控制系統處于開環控制
B.變頻器輸出的頻率變化的電流,是水泵工作的干擾因素
C.當用水量大時,水壓檢測器檢測管網水壓并與設定壓力進行比較的過程屬于反饋
D.管網中的供水壓力是由用戶的用水量所決定的,所以改用流量傳感器的檢測來控制水壓效果更好
答案　C
5.(2021紹興4月適應考,9)如圖所示是冰箱溫度控制示意圖。通過溫度調節旋鈕設定溫度,當電冰箱壓縮機停止工作后,蒸發器表面溫度逐漸上升,感溫包和膜盒內的感溫劑氣體的溫度也隨著上升,壓強增大,使傳動膜片向外伸脹,通過連桿使觸點閉合,電路接通,壓縮機開始制冷,使電冰箱內的溫度下降。下列關于冰箱溫度控制系統的分析中正確的是 (　　)
A.執行器是壓縮機
B.被控對象是蒸發器
C.檢測裝置是彈簧
D.調節旋鈕的轉動角度是干擾因素
答案　A
5年高考
A組　2019—2023年真題　基礎題組
1.(2022浙江7月學考,10,3分)在校園農業勞動實踐中,同學們為植物栽培設計了一個營養液循環控制系統(如圖a所示為系統框圖模型,如圖b所示為控制系統示意圖),該系統包括微控制器、環境感知部分、調節部分等。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。根據微控制器指令,加熱器與制冷器、蠕動泵、水泵聯合調節栽培槽中營養液的溫度、pH值、液位和流速。下列關于該營養液循環控制系統的說法中合理的是 (　　)
A.流速控制子系統的執行器可以使用流速計
B.栽培槽中營養液的pH值控制子系統可以采用閉環控制方式
C.為提高溫度控制效率,配液箱越大越好
D.為提高pH值控制精度,pH值傳感器應安裝在酸堿液箱中
答案　B
2.(2022浙江1月學考,10,3分)如圖所示是自動扶梯上行控制系統示意圖。紅外傳感器檢測到乘客進入扶梯時,控制器控制電動機拖動扶梯快速運行,乘客離開后,扶梯慢速運行。關于該控制系統,下列說法正確的是　 (　　)
A.紅外傳感器起反饋作用
B.被控對象是電動機
C.執行器是扶梯
D.控制方式屬于開環控制
答案　D
紅外
信號→控制器→電動機扶梯→扶梯的
運行情況
3.(2021浙江7月學考,10,2分)如圖是某小區電梯監管系統示意圖。該系統通過電梯轎廂內電瓶車檢測智能攝像機,能準確區分電瓶車與其他車輛,當檢測到電瓶車進電梯后,發出聲光報警,并將信息關聯至樓控系統,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,系統安全可靠。樓控系統的被控對象是 (　　)
A.電梯中的人　　　B.電瓶車
C.攝像機　　　D.電梯
答案　D
4.(2020浙江7月學考,10,2分)某游泳池水位控制系統的控制過程為:水位傳感器檢測游泳池的實際水位,并將信號返回到輸入端與設定水位進行比較,當實際水位低于設定水位時,控制器發出指令打開進水閥門;當實際水位達到設定水位時,控制器發出指令關閉進水閥門。下列說法中不正確的是 (　　)
A.該控制方式是閉環控制
B.設定水位發生變化是干擾因素
C.被控對象是游泳池
D.執行器是進水閥門
答案　B
5.(2019浙江6月學考,10,2分)為方便人們出入,一些醫院、賓館等場所都安裝了自動門。當人走近門時,紅外裝置檢測到人體熱輻射發出的紅外信息,控制電路接收信號并發出指令,啟動電動機將門打開,反之門關閉。下列關于該自動門控制系統的分析中說法正確的是　 (　　)
A.紅外裝置起反饋作用
B.電機的轉動是被控量
C.被控對象是醫院、賓館等場所
D.門的開啟或關閉是輸出量
答案　D
6.(2019浙江1月學考,8,2分)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
答案　C
7.(2019浙江6月學考,9,2分)某供水系統,當管網水壓發生變化時,變化的信息通過微機處理,使變頻器的輸出頻率發生變化,進而改變水泵電機的轉速,使管網水壓自動接近需要的水壓。下列關于該供水控制系統的說法中不正確的是 (　　)
A.變頻器出現故障,會引起水泵電機工作不正常,體現了系統的相關性
B.管網水壓自動穩定在需要的水壓值,體現了系統的目的性
C.該系統沒有檢測裝置,控制方式是開環控制
D.用戶用水量變化是該控制系統的干擾因素
答案　C
8.(2019浙江1月學考,10,2分)如圖所示是某即熱式飲水機設計方案。自來水經過濾裝置后進入儲水箱,再送到煮水箱。當水位達到高水位時,進水電磁閥斷電關閉,水位降到低水位時,電磁閥通電進水。在出水龍頭取水時,電加熱器迅速將煮水箱中的水加熱至100 ℃,期間產生的水蒸氣通過排氣管排出。小明構思了下列幾種電加熱器控制方案,較合理的是　 (　　)
A.在出水龍頭處安裝傳感器,有水流動時開始加熱,無水流動時停止加熱
B.在排氣管上安裝傳感器,有水蒸氣流動時停止加熱,無水蒸氣流動時開始加熱
C.與水位開關聯動,高水位時開始加熱,低水位時停止加熱
D.與進水電磁閥聯動,電磁閥通電時開始加熱,電磁閥斷電時停止加熱
答案　A
9.(2022浙江7月學考,11節選,2分)如圖所示是小明設計的新型路燈系統,該系統包括交通擁堵預警、霧霾監測、太陽能發電等子系統。當檢測到路面車流量高于設定值時,交通擁堵預警子系統中的彩色LED燈閃爍。
請完成下列問題:
(2)交通擁堵預警子系統的輸出量是　　　(單選,填字母);
A.彩色LED燈閃爍或不閃爍
B.路面車流量
C.攝像頭
(3)太陽能發電子系統具有發電、儲電、供電等功能。測試時發現太陽能發電子系統可提供的電能較少,下列改進措施中不合理的是　　　(單選,填字母)。
A.增加太陽能電池板面積
B.增加霧霾檢測儀數量
C.增加太陽能蓄電池的容量
答案　(2)A　(3)B
B組　2019—2023年真題　發展題組
1.(2023浙江1月選考,9,2分)如圖所示的裝配系統,包含工件輸送子系統和機械手裝配子系統,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
答案　C
2.(2022浙江6月選考,9,2分)如圖所示是紙箱輸送系統的示意圖。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。下列關于輸送帶控制子系統的分析中,不正確的是 (　　)
A.輸入量是光電傳感器檢測到的信號
B.執行器是電機
C.控制量是紙箱在輸送輥道上的運動狀態
D.控制方式屬于開環控制
答案　C
3.(2022浙江1月選考,9,2分)如圖所示是物料連續進料切斷系統示意圖,包括物料及其進料子系統、跟隨切斷控制子系統。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。工作時,物料連續進料,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,根據偏差不斷調節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。下列關于跟隨切斷控制子系統的分析中,不恰當的是 (　　)
A.進料傳感器測得的進料速度為被控量
B.跟隨切斷控制子系統的控制方式屬于閉環控制
C.被控對象是切斷裝置
D.切屑進入切斷裝置使絲杠運轉不暢,切屑屬于干擾因素
答案　A
4.(2021浙江6月選考,9,2分)如圖a所示是某自動對位控制系統的示意圖。其工作過程:攝像機連續獲取被測物體的實時位置信息(如圖b所示),工控機將接收到的位置信息不斷與設定位置進行比較,計算出被測物體的偏移值,控制平臺驅動器驅動平臺移動和轉動,使被測物體運動到設定位置(如圖c所示)。下列關于該自動對位控制系統分析中正確的是 (　　)
圖a
圖b
圖c
A.控制量是被測物體的偏移值
B.該系統屬于閉環控制系統
C.攝像機用來獲取輸入量
D.被控量是設定位置
答案　B
5.(2021浙江1月選考,9,2分)如圖所示經改進的某儲油罐清洗系統,其控制部分可分為噴水控制子系統和抽水控制子系統。噴水控制子系統工作過程:PLC根據檢測裝置檢測到的污水中的含污量,控制增壓泵產生高壓水,通過噴頭沖洗油罐。抽水控制子系統中,PLC控制真空泵將油罐中的污水抽到污水箱。下列關于噴水控制子系統的分析中正確的是 (　　)
A.輸入量是含污量
B.控制器是增壓泵
C.被控對象是清水箱
D.控制量是PLC的輸出信號
答案　A
6.(2020浙江7月選考,9,2分)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
答案　B
7.(2020浙江1月選考,9,2分)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,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。該控制系統中對結晶器鋼水液位控制精度沒有影響的是(　　)
A.液位設定值
B.液位儀的性能
C.電動缸的運動精度
D.電渦流傳感器的靈敏度
答案　A
8.(2019浙江4月選考,10,2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。該切割機的電機驅動控制系統中的被控對象是 (　　)
A.電機　　　B.刀盤　　　C.橫梁　　　D.石材
答案　A
9.(2021浙江6月選考,14節選,1分)如圖所示是一種鋼板剪切機的控制示意圖,剪切機構安裝在切臺上。其工作過程:上下送料輪推動鋼板向前移動,測量輪采集送料速度和長度信息,控制器根據接收到的信號控制剪切機構切斷鋼板,得到所需長度的板料。請根據示意圖和描述,完成以下任務:
(3)不屬于剪切長度控制系統干擾因素的是　　　　(在“A.所需板料長度的改變;B.測量輪工作表面磨損造成的直徑減小;C.控制器輸出信號異常”中選擇合適的選項,將序號填入“　　　　”處)。
答案　(3)A
10.(2021浙江1月選考,14節選,2分)如圖所示為鋼制滾柱自動分選控制系統,其工作過程:PLC控制氣缸使推桿運動,推動滾柱至測量位置,傳感器測量頭下移壓住滾柱進行直徑測量;PLC根據測定的直徑值控制相應容器的電磁翻板開啟,并使限位擋板下移,推桿推動滾柱落入容器中。請根據示意圖和描述,完成以下任務:
(1)該系統的控制方式屬于　　　(在“A.開環控制;B.閉環控制”中選擇合適的選項,將序號填入“　　　”處);
(3)下列不屬于該控制系統干擾因素的是　　　(在“A.滾柱直徑的變化;B.測量頭的磨損;C.PLC輸出信號異?！敝羞x擇合適的選項,將序號填入“　　　”處)。
答案　(1)A　(3)A
3年模擬
限時:15分鐘/滿分:34分
選擇題(每小題2分,共34分)
1.(2023屆山水聯盟期初,9)如圖所示為內燃機的閥門行程控制系統,通過轉動調節柄調整可調節支點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。下列關于內燃機的閥門行程控制系統的分析中不正確的是 (　　)
A.凸輪的轉動是輸入量
B.閥門是被控對象
C.A點的行程是控制量
D.控制方式屬于開環控制
答案　A
2.(2022五校聯盟聯考,9)如圖所示是一款智能淋浴頭,內置LED燈、水量感應器以及水流發電裝置,水流發電裝置可給智能淋浴頭的控制系統供電。其中的用水量提示控制系統工作原理是:當水量感應器測得用水量達到10升時,燈顯示藍色,用水量達到30升為紅色,超過30升燈會一直閃爍。以下關于水量提示控制系統的說法中正確的是(　　)
A.水量感應器是反饋裝置
B.被控對象是水龍頭
C.輸出量是燈的狀態
D.執行器是水流發電裝置
答案　C
3.(2022溫州三模,9)如圖所示為水箱水位控制系統示意圖,當水位低于下限時,水位探頭將信號傳遞給控制室,控制室通過繼電器啟動電動機,同時水泵轉動,通過塑料管給水箱注水,直到水位達到水位上限,停止注水。若以電動機為被控對象,下列關于電動機自動控制系統的說法不正確的是 (　　)
A.水位探頭測得的水位信息為輸入量
B.電動機自動控制系統的控制方式屬于開環控制
C.繼電器為執行器
D.水池的水位屬于干擾因素
答案　D
4.(2022上虞二模,9)如圖所示為某機械設備上的工作臺位置控制系統,該控制系統由液壓缸、電液伺服閥、放大器、電位器等部件構成。該系統的工作過程:放大器將信號放大驅動電液伺服閥打開。同時液壓缸內產生壓力差控制工作臺移動。工作臺的移動帶動反饋電位器的信號變化,反饋信號返回放大器。當工作臺到達指定位置,放大器控制電液伺服閥關閉。下列關于液壓缸控制子系統的分析中正確的是 (　　)
A.輸入量是設定的工作臺位置
B.控制量是放大器輸出的信號
C.輸出量是工作臺實際位置
D.被控對象是液壓缸
答案　D
5.(2022強基聯盟聯考,9)如圖所示是一款智能快遞柜,柜體與控制系統一起構成智能快遞終端系統?？爝f員通過特定的身份識別卡進入配送模式,通過快遞柜上的掃碼槍掃描郵件上的條形碼,獲取郵件的相關信息,控制系統自動打開空閑柜子,快遞員將郵件放入后關閉柜門,系統將包含有快遞的信息發送至收件人手機,完成配送任務。收件人收到信息后,到相應的快遞柜處取件,輸入事先收到的驗證密碼,由系統識別后自動打開對應的柜門,完成取件任務。下列關于智能快遞柜控制系統的分析不正確的是 (　　)
A.快遞柜門自動打開系統的被控對象是柜門
B.掃碼槍掃描到的信息是配送子系統的輸入量
C.配送控制系統和取件控制系統都是開環控制
D.收件人輸入的錯誤驗證密碼是系統的干擾因素
答案　D
6.(2021十校聯盟聯考,9)自動駕駛控制技術包括車道保持輔助系統(LKA)、自適應巡航控制系統(ACC)、自動泊車系統(AP)、自動制動系統(AEB)和衛星導航系統等。車道保持輔助系統(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(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(AP):使無人駕駛汽車能夠順利地實現在停車位的倒入和離開。自動制動系統(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視和控制范圍之內。下面關于該自動駕駛系統說法錯誤的是 (　　)
A.自動泊車系統(AP)、自適應巡航控制系統(ACC)都屬于自動控制
B.自動制動系統(AEB)在檢測到與前車車距小于設定值時,緊急制動,該系統為閉環控制
C.汽車開啟自適應巡航模式,在行駛過程中馬路中間突然竄出一條小狗導致行駛速度發生變化,屬于該系統的干擾因素
D.車道保持輔助系統(LKA)的被控對象是汽車
答案　B
7.(2021五校聯盟聯考,9)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;在感應區域內無動作,開關延時(時間可調,5~120 s)自動關閉電磁閥。以電磁閥為被控對象,下列關于該控制系統的說法中,正確的是 (　　)
A.檢測裝置參與反饋
B.需要檢測人體信號,所以控制手段屬于人工控制
C.控制量是電磁閥的開啟和閉合
D.開關的異常屬于干擾因素
答案　D
8.(2021浙江A9協作體聯考,9)如圖所示為沖壓控制系統,其工作過程是:在控制屏輸入需要沖壓的距離,PLC控制電動機運動到相應位置,伺服裝置把原料送到沖壓桿下面,電動機帶動沖壓桿進行沖壓。下列關于沖壓控制系統分析正確的是 (　　)
A.沖壓控制系統是閉環控制系統
B.被控對象是電動機
C.控制量是PLC的輸出信號
D.電源電壓不穩定是該控制系統的干擾因素
答案　D
9.(2021名校協作體聯考,9)汽車防撞預警系統基于智能分析處理,幫助司機與前方車輛保持安全距離。當與前車達到危險距離后,系統以聲音警報提醒司機有可能發生追尾碰撞,可有效提高行車安全性,減少交通事故的發生,降低經濟損失。下列關于防撞預警系統的說法中,正確的是 (　　)
A.該系統屬于閉環控制系統
B.輸入量是駕駛者的剎車動作
C.被控對象是前方障礙物
D.雨霧天氣是該控制系統的干擾因素
答案　D
10.(2021七彩陽光聯盟聯考,9)汽車超載自動檢測系統的工作原理是: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、牌照等數據信息都傳入監察電腦,電腦辨認出各種車型,并查明該車型的規定載重量,經過與實測數據比對,以判斷該車是否超載。對于超載的車輛,系統將發出警報,
通知執法人員進行相應處理。下列關于汽車超載自動檢測控制系統的分析中不正確的是 (　　)
A.輸入量是汽車的重量及信息
B.被控對象是汽車
C.控制器是監察電腦
D.該控制系統不存在反饋
答案　B
11.(2023屆浙江A9協作體期初,9)如圖所示是一種離心式蒸汽機調速控制系統示意圖。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、調節杠桿等組成離心調速子系統。下列關于蒸汽機調速控制系統的分析中,正確的是 (　　)
A.控制量是進氣閥的開合程度
B.被控量是蒸汽機設定轉速
C.控制方式屬于智能控制
D.重球質量對蒸汽機轉速控制沒有影響
答案　A
12.(2023屆七彩陽光聯盟期初,9)如圖所示是某智能魚缸控制系統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。系統中的殺菌燈可依據魚的種類設定殺菌燈的開啟、關閉時間;系統還設計了魚缸水位監測的功能,當超過警戒水位魚缸都會自動報警。系統的供氧時間也會依據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。下列對溫度監控系統的分析中,不恰當的是 (　　)
A.該系統具有溫度控制和溫度超限報警的功能
B.溫度監控系統中,控制器是Cortex-M3單片機
C.魚缸內的實際水溫是該系統的一種輸出量
D.單片機發出的異常指令一定屬于溫度監控系統的干擾因素
答案　D
13.(2023屆名校協作體期初,9)如圖所示是顆粒類糧食定量自動打包系統示意圖,包括糧食輸送子系統、計量控制子系統、打包子系統。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?？刂破鞲鶕嬃總鞲衅鳒y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。下列關于計量控制子系統的分析中不恰當的是 (　　)
A.計量控制子系統的控制方式屬于閉環控制
B.被控對象是底部倉門
C.落料倉內糧食重量為被控量
D.輸送帶磨損老化屬于系統的干擾因素
答案　B
14.(2023屆百校聯盟期初,9)汽車運行過程中,發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,容易導致發動機運轉不穩甚至熄火,同時會增加排放污染。如圖為汽車怠速控制系統,主要由傳感器、ECU和執行元件組成。ECU根據各傳感器的檢測信號判斷發動機是否處于怠速工況及發動機負荷的變化情況,然后根據存儲在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,根據比較結果控制執行元件工作,以調節進氣量,使發動機的怠速轉速達到所確定的目標值。下列關于汽車怠速控制系統的說法中不正確的是 (　　)
A.控制方式屬于閉環控制
B.ECU是檢測裝置
C.被控對象是發動機
D.控制量是進氣量
答案　B
15.(2023屆浙江Z20聯盟期初,9)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。下列關于機械臂運動限位控制系統的分析中,正確的是 (　　)
A.機械臂停止運動是控制量
B.控制方式屬于開環控制
C.位置傳感器的靈敏度屬于干擾因素
D.伺服電機是控制器
答案　C
16.(2022諸暨三模,9)如圖所示是電子皮帶秤工作原理圖。其工作原理:稱重給料機將經過皮帶上的物料,通過稱重秤架下的稱重傳感器進行檢測重量,以確定皮帶上的物料重量;裝在尾部滾筒或旋轉設備上的數字式測速傳感器,連續測量給料速度,該速度傳感器的脈沖輸出正比于皮帶速度;速度信號與重量信號一起送入皮帶給料機控制器,產生并顯示累計量/瞬時流量。給料控制器將該流量與設定流量進行比較,由控制器輸出信號控制變頻器,調節電動機的轉速,實現定量給料的要求可由上位PC機設定各種相關參數,并與PLC實現系統的自動控制。下列關于電子皮帶秤定量給料控制系統分析中不合理的是 (　　)
A.輸入量是設定流量
B.速度傳感器是檢測裝置
C.電動機是執行器
D.秤體積灰積料不屬于系統的干擾因素
答案　D
17.(2022紹興一模,9)如圖所示為一款網球發球機。儲球箱用于盛放網球,下球裝置可對網球進行攪動,使球落入導球管后進入滾道,通過電機驅動的摩擦飛輪加速后從滾道出口發射出去。電機驅動控制器中的單片機通過設定的參數控制調速模塊產生相應的脈沖信號,進而控制電機的轉速,實現對網球球速的控制。下列關于電機轉速控制子系統的分析中正確的是 (　　)
A.執行器是單片機
B.被控對象是網球
C.下球裝置對網球的攪動屬于干擾因素
D.控制量是調速模塊產生的脈沖信號
答案　D
(
第
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頁
)(共34張PPT)
考向基礎
一、控制的含義
人們按照自己的意愿或目的,通過一定的手段,使事物向期望的目標發
展。
二、理解控制的三要素
1.控制要達到什么目的。
2.控制的對象是什么。
3.采取什么控制手段。
考點一　控制的方式與應用
三、控制的手段
1.人工控制(手動控制):控制的過程是在人的直接干預或全程干預下進行
的。
2.自動控制:在無人直接參與的情況下,使事物的變化準確地朝著期望的
方向進行。可分為氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子
控制等。
3.智能控制:具有智能信息處理、智能信息反饋和智能決策的控制方式,
它能在無人干預的情況下,自主地驅動智能機器實現控制目標。主要用
于解決復雜系統的控制問題。
例1　隨著控制技術和理論的發展,控制越來越多地應用在日常生活中,
特別是自動控制的應用極大地方便了人們的生活。下列不屬于自動控
制的是 (　 )
A.空調房間的溫度控制
B.聲控走廊照明燈的開關控制
C.太陽能熱水器的水溫控制
D.自動擋汽車的行駛方向控制
解析　自動控制是不需要人直接干預或全程干預的,而自動擋汽車的行
駛方向控制需要人的干預,屬于人工控制,故選D。
答案　D
考向基礎
一、控制系統
1.含義:任何控制都要通過若干個環節來實現,這些環節所涉及的裝置構
成了一個系統,稱為控制系統。
2.控制系統通常分為:開環控制系統、閉環控制系統。
3.控制系統的方框圖
在控制系統中,為了方便分析,常采用方框來表示系統的環節,用單向信號
線來表示系統信號傳遞的方向,這種圖稱為控制系統的方框圖。
二、開環控制系統
1.含義:控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響,這種控制系統
稱為開環控制系統。
考點二　開環控制系統的工作過程
2.方框圖:
輸入量 控制器 執行器 被控對象 輸出量
3.輸入量:控制系統的給定量。
4.控制器:對輸入信號進行處理并發出命令的裝置或元件。
5.執行器:直接對被控對象進行控制的裝置或元件。
6.控制量:執行器的輸出信號。
7.被控對象:控制系統中所要求控制的裝置或生產過程。
8.輸出量(被控量):控制系統所要控制量,也是控制系統的輸出信號,即控
制的目的。
【典例】 典型開環控制過程案例
1.車輛超速檢測系統(檢測報警類)
測速雷達測量汽車的速度 電腦 電子開關 攝像頭 超速汽
車的圖像信號存儲、輸出
2.公交車車門的開關控制系統(開關類)
車門開關信號 控制電路 電磁閥和氣動活塞 車門 車門的
開啟、關閉
3.游泳池定時注水系統(定時類)
設定注水時間 定時器 進水閥 泳池 泳池的水位
例2　如圖所示是智能車位引導系統示意圖。該系統能夠準確、快速引
導駕駛員到達空余車位,其工作過程是:中央處理器接收到超聲波車位探
測器探測的車位信息,經過處理后控制信息發布器把空余車位信息通過
引導屏和車位指示燈顯示出來。根據示意圖及其描述,請回答下面的問
題。

根據上述描述,分析該車位引導系統的控制過程,在方框圖中“　　
”處填寫相應的內容。
　① ?、? ?、? 引導屏、車位指示燈 ?、?
解析　該系統能根據探測器探測的①車位信息,經②中央處理器處理,由
③信息發布器控制引導屏和車位指示燈顯示④空余車位信息。
答案?、佘囄恍畔?②中央處理器;③信息發布器;④空余車位信息
例3　如圖所示是停車場收費系統示意圖,該系統由入口控制子系統和出
口控制子系統組成。當入口處的地感線圈檢測到有車輛駛入,車位顯示
器會顯示可以?？康能囄粩?入口控制器控制道閘開啟;當出口處的地感
線圈檢測到有車輛駛出,出口控制器計算停車費用并在計費顯示器上顯
示,收費完成后道閘開啟放行車輛。關于該系統中的出入口道閘升降控
制,下列說法正確的是 (　 )
A.該控制系統控制方式為開環控制
B.控制量為出入車流量
C.地感線圈檢測該控制系統的被控量
D.被控對象為出入車輛
解析　該系統控制目的為控制出入口道閘的開啟和關閉,故被控對象為
道閘,輸出量(被控量)為道閘的開啟和關閉,D錯誤。地感線圈檢測的是車
輛信號(輸入量),C錯誤。輸出量不對控制產生任何影響,是開環控制,A正
確。執行器為控制道閘的電機,故控制量應為電機轉速,B錯誤。
答案　A
考向基礎
一、干擾因素與反饋
1.干擾因素:在控制系統中,除輸入量(給定值)以外,引起被控量變化的各
種因素都可以視為干擾因素。
2.反饋:在自動控制系統中,將輸出量通過檢測裝置返回到輸入端并與輸
入量進行比較的過程,稱為反饋。
3.反饋的作用:利用反饋來分析和處理被控對象,通過系統的輸出來調整
系統的行為,使系統沿著預期的目標運行。
考點三　閉環控制系統的工作過程
4.反饋的判斷:
1)有檢測裝置。
2)檢測輸出量。
3)與給定值比較。
例4　某學校鈴聲控制系統的工作過程是:電腦根據設定的時間順序,發
出電信號給功率放大器,使音箱發出鈴聲。各種干擾因素會造成系統工
作不正常,下列不屬于干擾因素的是 (　 )
A.電腦中侵入病毒程序
B.響鈴時間順序設定錯誤
C.工作電壓超出系統正常工作范圍
D.系統附近使用無線電設備
解析　響鈴時間的設定是系統的輸入量,不屬于干擾因素,因此B項符合
題意。
答案　B
二、黑箱方法
1.含義:通過對系統輸入與輸出關系的研究,進而推斷出系統內部結構及
其功能的方法。
2.作用:不必打開系統就能研究其內部結構和功能。
三、閉環控制系統
1.含義:系統的輸出量返回到輸入端,并對控制過程產生影響的控制系統
稱為閉環控制系統。
2.方框圖:
3.給定量:即輸入量。
4.檢測裝置:測量出被控量并返回到系統的輸入端。
5.比較器:將給定量與所檢測的被控量進行比較,求出偏差值。
6.控制器:將比較器求出的偏差值進行運算處理,并向執行器下達控制指
令。
7.執行器:根據指令對被控對象進行控制,從而使得被控量穩定在給定的
范圍內。
8.被控量:即輸出量。
【典例】 典型閉環控制過程案例
①溫室大棚溫度控制系統(恒定輸出類)


③供水水箱的水位自動控制系統(恒定輸出類)

②糧庫溫、濕度自動控制系統(恒定輸出類)
④風力發電機跟蹤風向的控制系統(動態跟蹤類)

⑤家用壓力鍋工作系統

例5　如圖所示為太陽能熱水器水箱水位控制系統示意圖。當淋浴噴頭
放溫水且水箱水位低于C點時,進水口的冷水會自動補充到水箱。從控制
角度分析,下列說法正確的是 (　 )

A.淋浴噴頭放溫水是該控制系統的輸出量
B.淋浴噴頭放冷水,是該控制系統的干擾因素
C.水位傳感器參與了反饋,所以水位控制系統屬于閉環控制系統
D.控制器只能負責水位控制系統,熱水器的溫度控制不可能兼容在該控
制器中
解析　該控制系統的輸出量是太陽能熱水器水箱水位,A錯誤。淋浴噴頭
放冷水是輸入量,不是該控制系統的干擾因素,B錯誤。水位傳感器參與
了反饋,用來調整系統的行為,使系統朝著預期的目標運行,所以水位控制
系統屬于閉環控制系統,C正確。設計該系統時,可以將熱水器的溫度控
制兼容在該控制器中,D錯誤。
答案　C
例6　如圖所示是高級轎車中使用的空氣式可調懸掛系統(底盤升降調
節),其高度調節系統主要由空氣彈簧、控制電腦、距離傳感器等組成。
汽車在行駛時,由前、后輪附近的距離傳感器檢測離地高度,行車電腦會
判斷車身高度的變化,發出信號使得空氣彈簧自動壓縮或伸長,從而調節
底盤的離地間隙,提高車身在高速行駛時的穩定性和復雜路況的通過
性。請根據以上描述,完成以下任務:

(1)請將車身高度調節控制系統的原理框圖補充完整;

(2)道路的凹凸不平、汽車速度等會對車身的高度產生影響,這些因素均
為該可調懸掛控制系統的　　　 因素。
解析 (1)該系統控制目的為控制車身高度,故被控對象為車身,被控量為
車身實際高度,執行器為空氣彈簧,檢測裝置為距離傳感器。
(2)這些因素均對車身高度(被控量)有影響且不是輸入量,故為干擾因
素。
答案 (1)①空氣彈簧;②車身;③車身實際離地高度;④距離傳感器 (2)
干擾
開環控制系統 閉環控制系統
相同點 均包含被控對象、控制器、執行器、控制量等組成部分 不同點 組成 / 增加了檢測裝置和比較器 特征 輸出量僅受輸入量控制 根據被控量與給定量間的偏差控制系統的運行 信號傳遞 單向 雙向 控制精度 較低,需人工控制輔助 較高,能通過反饋減小干擾因素的影響 判斷方法 根據定義 輸出量對控制系統的工作不產生影響的是開環控制系統,輸出量影響控制系統工作狀態的是閉環控制系統 根據反饋 開環控制系統不存在反饋,閉環控制系統存在反饋 根據輸入與輸出 閉環控制系統的輸入量和輸出量是同一類量,能進行比較處理 四、開環控制系統與閉環控制系統的比較
例7　比較閉環控制系統和開環控制系統,下列說法正確的是 (　 )
A.開環控制系統是人工控制,閉環控制系統是自動控制
B.由于干擾因素的影響使得控制系統的輸出量產生偏差,開環控制系統
不能糾正這種偏差,而閉環控制系統則能
C.由于閉環控制比開環控制的精度要高,所以設計一個控制系統要盡可
能地使用閉環控制系統
D.只要有檢測裝置存在就一定是閉環控制
解析　開環、閉環是控制方式,人工、自動是控制手段,需根據實際情況
分析,A錯誤。閉環控制系統能利用反饋來減少干擾因素的影響,B正確。
是否需要設計成精度更高的閉環控制系統需要根據精度需求和條件而
定,C錯誤。開環控制系統也可以有檢測裝置,檢測輸入量,D錯誤。
答案　B
例8　消防一體化控制系統基于《建筑設計防火規范》GB50016-2022、
《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013,由火災探測報警系統、
氣體滅火系統、消防應急照明及疏散指示系統、消防應急廣播系統、
防火門監控系統、防火卷簾門控制系統、消防水泵系統、防排煙系
統、可燃氣體探測報警系統、消防設備電源監控系統、消防電話系
統、電氣火災監控系統共12個子系統組成。防火卷簾門控制系統中,由
一只感煙火災探測器和一只感溫火災探測器組成的火災探測器組,當感
煙火災探測器動作后,輸出控制防火卷簾門下降至中限位(半降)的控制信
號,起到隔煙逃生的作用。隨著火勢的增大,卷簾門控制器接收到感溫探
測器的報警信號后,防火卷簾門執行全降動作,卷簾門控制器會將防火卷
簾門動作信號反饋到報警主機。下列關于防火卷簾門控制系統說法正
確的是 (　 )
A.當感煙火災探測器動作后,防火卷簾門下降至中限位,這個過程中控制
器是感煙火災探測器
B.當感溫探測器動作后,防火卷簾門執行全降動作,這是閉環控制系統
C.當感煙火災探測器動作后,防火卷簾門下降至中限位,這是開環控制系
統
D.當感溫探測器動作后,防火卷簾門執行全降動作,這個過程中控制器是
報警主機
解析　當感煙火災探測器動作后,防火卷簾門下降至中限位,這個過程中
控制器是防火卷簾門控制主機,屬于開環控制,A錯誤,C正確。當感溫探
測器動作后,防火卷簾門執行全降動作,這個過程中控制器仍是防火卷簾
門控制主機,屬于開環控制,B、D錯誤。
答案　C
例9　如圖為一款果實采摘機器人,內燃發動機驅動兩臺油壓泵,其中的
一臺用于驅動機械手,另一臺用于驅動車輛行走,機器人內置的一套智能
應用系統用以區分水果或者蔬菜成熟度,當信息采集系統得到的參數與
預設的瓜果成熟參數匹配時,智能應用系統驅動伺服電機轉動,從而帶動
機械臂及切割刀完成采摘。以下關于該控制系統說法正確的是 (　 )
A.此控制系統為閉環控制系統
B.信息采集系統得到的參數與預設參數比較的過程屬于反饋
C.被控量是伺服電機的轉動
D.預設的瓜果成熟參數不屬于該控制系統的干擾因素
解析　該果實采摘機器人的控制目的是控制機械臂及切割刀完成采摘,
故被控對象是機械臂及切割刀,輸出量(被控量)是采摘動作,C項錯誤。該
系統檢測水果或者蔬菜成熟度,并非檢測輸出量,不存在反饋,為開環控制
系統,A、B項錯誤。預設的瓜果成熟參數參與比較,不屬于該控制系統的
干擾因素,D項正確。
答案　D
例10　如圖所示為太陽能熱水器系統示意圖,真空管集熱器利用太陽能
將儲水箱中的水加熱后供用戶使用。熱水器帶有水位自動控制系統和
定時電加熱控制系統,當陽光不足或用水量過大時,可在設定的時間自動
啟動電加熱器對儲水箱中的水加熱。當儲水箱中水滿時能自動停止進
水,水位低時能自動補水,當儲水箱中缺水時系統發出報警。請根據描述
回答以下問題:
(1)該系統中:①水位控制;②定時電加熱控制;③缺水報警控制;其中屬于
開環控制的有　　　 (在A.②;B.③;C.②③;D.①②;E.①③中選擇合適
的選項,將序號填寫在“　　　 ”處);
(2)水位自動控制系統和缺水報警控制系統的輸入量分別是　　　 和
　　　 (在A.設定的水位;B.實際水位;C.設定的時間中選擇合適的選項,
將序號填寫在“　　　 ”處);
(3)下列屬于水位自動控制系統和缺水報警控制系統的相同點的是　
　 (在A.控制器比較的信息一致;B.執行器都一致;C.傳感器檢測同一個
量中選擇合適的選項,將序號填寫在“　　　 ”處)。
解析 (1)水位控制系統的輸出量是水位,同時檢測水位,并與給定量比較,
存在反饋,為閉環控制系統。定時電加熱控制系統的輸出量是加熱,輸出
量未被檢測,不存在反饋,為開環控制系統。缺水報警控制系統的輸出量
是報警信號,輸出量未被檢測,不存在反饋,為開環控制系統。綜上,屬于
開環控制的有②③,故選C。
(2)水位自動控制系統是閉環控制系統,輸入量是設定的水位。缺水報警
控制系統輸入量是實際水位(缺水信號)。故分別選A、B。
(3)水位自動控制系統和缺水報警控制系統均是將實際水位與設定水位
在控制器中進行比較,控制器比較的信息一致,A項正確。水位自動控制
系統的執行器是閥門,缺水報警控制系統的執行器是電子開關,B項錯
誤。水位自動控制系統的傳感器檢測實際水位(輸出量),缺水報警控制系
統的傳感器檢測實際水位(輸入量),C項錯誤。
答案 (1)C (2)A　B (3)A

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