資源簡介

高中通用技術——控制與設計（浙江專用）
一、高中通用技術——控制與設計（浙江專用）
1．（2019·浙江）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
2．（2019·浙江會考）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
3．如圖所示是三相異步電動機轉速控制系統示意圖。系統通過改變交流電的頻率來改變電動機的轉速。通過觸摸屏設定電動機的轉速，變頻調速器將50Hz的交流電轉變成與設定轉速相對應頻率的交流電，驅動電動機轉動；裝在電動機軸上的測速發電機隨電動機一起轉動并發電；PLC根據測速發電機的電流大小，判斷電動機實際轉速與設定轉速之間的差值，向變頻調速器發出指令，改變驅動電流的頻率。下列關于該控制系統的分析中正確的是（　　）
A．執行器是電動機
B．控制器是變頻調速器
C．輸出量是測速發電機的電流信號
D．控制量是變頻調速器輸出的電流頻率
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。關于該控制系統的說法中，不正確的是（　　）
A．控制器是電腦
B．執行器是功率放大器
C．被控對象是音箱
D．輸出量是功率放大器發出的電信號
5．（2015高三上·浙江會考）如圖所示是一款自動伸縮式遮陽篷的示意圖，當傳感器檢測到雨水、陽光時，將感應信號發送給控制器，啟動電機展開遮陽篷。關于該控制系統，下列說法中不正確的是（　　）
A．輸入量是雨水、陽光信號 B．控制量是前桿的位移量
C．執行器是電機 D．被控對象是遮陽篷
6．如圖所示為公共廁所人體感應自動供水系統示意圖。當探頭檢測到有人進入廁所，控制器控制電磁閥打開，向水箱供水。
該供水控制系統的執行器是（　　）
A．水箱 B．進水閥 C．探頭 D．電磁閥
7．（2019·浙江）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
8．（2016·杭州模擬）如圖所示是地鐵進站閘機,乘客將車票或公交卡放入讀卡感應區,讀卡器將卡片信息發送給服務器進行驗證,驗證合格后,控制開閘機構開啟閘門。關于閘門的開啟控制,下列說法正確的是(　　)
A．該控制是閉環控制 B．被控對象是乘客
C．輸出量是閘門的開啟 D．控制器是開閘機構
9．小明要為聽覺障礙者的住所設計一個門鈴控制系統，當有人來訪時“門鈴”能提醒聽覺障礙者。設計時他將指示燈確定為被控對象，下列構思不可行的是（　　）
A．該控制系統的控制手段可選用自動控制
B．執行器可選用電子開關
C．聲音傳感器可作檢測部件
D．該控制系統的控制方式可定為閉環控制
10．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
11．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
12．（2018·浙江選考）下列關于控制系統的說法中，正確的是（　　）
A．有檢測傳感器的控制系統就是閉環控制系統
B．直接對被控對象進行控制的裝置或元件稱為執行器
C．控制器發出的控制信號稱為控制量
D．能引起被控量發生變化的因素都是干擾因素
13．如圖所示的空氣壓縮機，當儲氣罐內的壓縮空氣排放到一定程度時，壓力開關自動接通電源，電機帶動氣泵運轉，向儲氣罐補充壓縮空氣，使儲氣罐內的氣壓保持在設定范圍內。下列關于該壓縮機的氣壓控制系統的分析中，正確的是（　　）
A．控制方式屬于開環控制 B．輸入量是電能
C．控制量是氣泵輸出的空氣流量 D．輸出量是儲氣罐內的壓縮空氣
14．根據消防要求，倉庫、圖書館等場所都要安裝火災自動報警系統。當煙霧探測器檢測到的煙霧濃度超過設定值時，電子開關被接通，報警器發出聲光信號進行報警。關于該報警控制系統，以下說法中正確的是（　　）
A．輸出量是有無聲光信號
B．被控對象是倉庫、圖書館等場所
C．控制器是電子開關
D．反饋裝置是煙霧探測器
15．如圖所示是燃油爐窯溫度控制系統示意圖。工作時，熱電偶將檢測到的爐內溫度信號傳送給溫控儀與設定溫度值比較，溫控儀根據溫度偏差信號控制電機運行，調節燃油噴嘴的噴油量，使爐內溫度穩定在設定溫度。該控制系統的被控對象是（　　）

A．電機 B．燃油噴嘴 C．爐窯 D．熱電偶
16．如圖所示為滑臺的運動系統示意圖，由電機控制子系統和機械傳動子系統組成。在電機控制子系統中，傳感器檢測電機的轉動角度，并反饋到控制裝置與設定值比較，控制裝置根據偏差值發出運動信號，驅動器將運動信號轉變成相應的電流驅動電機轉動，在機械傳動子系統中，電機帶動絲桿轉動，絲桿通過螺母驅動滑臺移動。系統根據電機的轉動角度和絲桿的螺紋間距計算出滑臺移動的距離，從而實現對滑臺位置的間接控制。
（1）電機控制子系統的執行器是（　　）
A．驅動器 B．控制裝置 C．電機 D．絲桿
（2）由于絲桿傳動的誤差和滑塊移動時的摩擦，導致滑臺移動的距離存在誤差。為了提高滑臺位置的控制精度，需要對該系統進行優化，下列措施中合理的是（　　）
A．將電機換成高精度電機，控制方式改為開環控制
B．將傳感器換成高精度傳感器，提高電機轉動角度的檢測精度
C．將傳感器安裝在絲桿上，檢測絲桿的轉動角度
D．在滑臺上安裝傳感器，檢測滑臺的位置
17．如圖所示是某水溫控制系統示意圖。蒸汽對容器中的水加熱后變成冷凝水排出。熱電偶對出水的溫度進行檢測，并將測得的信號送到PID控制器與設定的溫度比較PID控制器根據偏差值控制電磁閥調節蒸汽的流量。下列因素的變化對蒸汽流量的調節沒有影響的是（　　）
A．冷凝水的溫度 B．進水的溫度
C．熱電偶的性能 D．PID控制器的設定參數
18．如圖所示是一款可伸縮的防雨晾衣裝置示意圖。晾衣時按動開關，電機帶動滑輪轉動，將晾衣桿連同衣物移到室外，下雨時，傳感器檢測到信號后，電機帶動滑輪反向轉動，將晾衣桿和衣物收回室內。請根據示意圖和描述，完成以下任務：
（1）該裝置防雨控制的手段屬于　 　（在①手動控制；②自動控制中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（2）該系統中的傳感器可選用　 　（在①熱敏傳感器；②光敏傳感器；③濕敏傳感器中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（3）該系統的執行器是　 　（在①晾衣桿；②電機；③開關中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）。
（4）為了實現傍晚時能將衣物收回室內,對該系統優化的有效措施是　 　(在“①提高傳感器的靈敏度；②增加溫度檢測及對應的控制子系統；③增加光線檢測及對應的控制子系統；④增加定時控制子系統”中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)；
（5）下列因素中，不屬于影響本系統優化的因素是　 　(在“①傳感器的靈敏度；②控制系統的精度和可靠性；③系統的制造和使用成本；④環境溫度、濕度和光線的變化”中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)
19．如圖所示為車間溫度控制系統示意圖。當傳感器檢測到室內溫度達到設定值的上限時，控制器發出信號，接通水泵和風機電源，水泵向進氣窗輸送冷卻水形成水簾，風機將室內的空氣排出，室外的空氣通過水簾降溫后進入室內，降低室內溫度。當室內溫度達到設定值的下限時，斷開水泵和風機電源。請根據示意圖和描述，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　 　（在①手動控制；②自動控制；③開環控制；④閉環控制中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（2）該系統的被控對象是　 　（在①水簾；②水泵和風機；③車間中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（3）該系統中的傳感器應選用　 　（在①流量傳感器；②濕度傳感器；③溫度傳感器中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）。
（4）為了提高該系統的降溫效果，有效的優化措施是　 　(在①增大進氣窗和水簾面積；②降低溫度設定值；③加大排風量；④提高傳感器的靈敏度中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
2．【答案】C
【知識點】電子控制系統的基本組成
3．【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】該系統的執行器是變頻調速器，控制量是變頻調速器輸出的電流頻率，D選項正確，A、B選項錯誤；系統的輸出量是電動機的實際轉速，C項錯誤。故答案選C。
【分析】本題考查控制系統的組成。
4．【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
5．【答案】B
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
6．【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
7．【答案】C
【知識點】系統的基本特性；控制的手段和方法；簡單控制系統運行的主要干擾因素
8．【答案】C
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
9．【答案】D
【知識點】控制的手段和方法；開環控制系統的設計
【解析】【解答】根據題意，要設計一個聽覺障礙者住所的門鈴控制系統，該系統可以利用聲音傳感器檢測聲音來判斷是否有來訪者，選項C正確；然后可以通過執行器電子開關控制指示燈來提醒聽力障礙者，選項B正確。整個控制系統是自動控制的開環控制系統，選項A正確，D項錯誤。故答案選D。
【分析】本題考查控制系統的設計。
10．【答案】A
【知識點】開環控制系統的設計
【解析】【解答】對于該即熱式飲水機電加熱器控制系統的設計，較為理想的控制目的應為在出水龍頭取水時，電加熱器迅速將煮水箱中的水加熱至100℃，保證出水龍頭處獲取持續穩定的熱水，且作為即熱式飲水機應具有良好節能特性，即不取用水時不加熱。故從設計思維上分析，控制方式選用開環，控制系統應檢測水龍頭取水信號（輸入量），即A項方案。在出水龍頭處安裝傳感器，有水流動時，則有新冷水經過電加熱器需要被迅速加熱，無水流動時，則無新冷水需要加熱。故A項方案可以滿足取水時獲得熱水的需求，且較為節能，唯一的缺點是長時間未取用，再次取用時需要先放掉一小部分冷水。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，而一方面水在未達到100℃時，便會產生水蒸氣，停止加熱，故儲水箱中的水始終無法加熱至100℃，另一方面水蒸氣的檢測有一定滯后性，檢測到水蒸氣停止加熱后，新的冷水無法較為及時地得到充分加熱，故B項方案的實際效果可能是獲得冷水和溫水的交替出水，B項方案不合理。與水位開關聯動，不取用水時，水位達到高水位時，進水電磁閥斷電關閉，高水位始終加熱，直到取用水至低水位時才停止加熱，一方面不節能，另一方面取用水至低水位并停止加熱后，取得的水為冷水，C項方案不合理。與進水電磁閥聯動，當未取用水時，若水位為高水位，電磁閥斷電關閉并停止加熱，故此時取水為冷水，后取水至水位降低至低水位，電磁閥通電進水并開始加熱，但由于取水流量不定，極有可能出現進水更快的情況，致使水位再次達到高水位而再一次停止加熱而取得冷水，D項方案不合理。故答案選A。
【分析】本題考查控制系統的分析與設計。
11．【答案】A
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】該控制系統的控制目的是控制電機根據人機界面輸入的石材的切割參數開啟或停止轉動。故被控對象為電機。故答案選A。
【分析】本題考查的是控制系統的組成。
12．【答案】B
【知識點】簡單控制系統運行的主要干擾因素
【解析】【解答】不管開環控制系統還是閉環控制系統都有檢測裝置，開環控制系統中的檢測裝置主要檢測輸入量，閉環控制系統中的檢測裝置主要檢測輸出量，A錯誤；控制量是執行器的輸出信號，C錯誤；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稱為干擾因素，D錯誤。
【分析】本題考查控制系統的組成、干擾因素。
13．【答案】C
【知識點】控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成
【解析】【解答】該系統能使儲氣罐內的氣壓保持在設定范圍內，應為閉環控制系統，輸入量是設定氣壓值，輸出量是實際氣壓值，執行器是氣泵，因此控制量為氣泵輸出的空氣流量。故答案選C。
【分析】本題考查的是控制的手段及控制系統的組成。
14．【答案】A
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】在該系統中，輸入量是煙霧濃度，控制器是煙霧探測器，執行器是電子開關，被控對象是報警器，輸出量是有無聲光信號。故答案選A。
【分析】本題考查的是控制系統的組成分析。
15．【答案】C
【知識點】閉環控制系統的基本組成
16．【答案】（1）A
（2）D
【知識點】分析影響系統優化的因素；閉環控制系統的基本組成；閉環控制系統的工作過程
【解析】【解答】（1）電機控制子系統的被控對象是電機，根據題意，驅動器驅動電機轉動，因此驅動器是執行器。故答案選A。
（2）根據題意，系統優化的目標是提高滑臺位置的控制精度，誤差來源于絲桿傳動和滑臺移動時的摩擦。D項中傳感器檢測滑臺位置，利用閉環控制的方式，可以克服誤差影響，實現優化目標，因此D項正確；A、B項無法克服兩個誤差因素的影響，C項無法克服滑臺移動時的摩擦的影響，均不能實現優化目標。故答案選D。
【分析】本題考查的是控制系統的組成以及控制系統的優化。
17．【答案】A
【知識點】控制的手段和方法；閉環控制系統的工作過程
18．【答案】（1）②
（2）③
（3）②
（4）③④
（5）④
【知識點】分析影響系統優化的因素；控制的手段和方法；簡單開環控制系統的基本組成和工作過程；傳感器的選擇
19．【答案】（1）②；④
（2）③
（3）③
（4）①③
【知識點】分析影響系統優化的因素；控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成；閉環控制系統的工作過程；傳感器的選擇
1 / 1高中通用技術——控制與設計（浙江專用）
一、高中通用技術——控制與設計（浙江專用）
1．（2019·浙江）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
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
2．（2019·浙江會考）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
【知識點】電子控制系統的基本組成
3．如圖所示是三相異步電動機轉速控制系統示意圖。系統通過改變交流電的頻率來改變電動機的轉速。通過觸摸屏設定電動機的轉速，變頻調速器將50Hz的交流電轉變成與設定轉速相對應頻率的交流電，驅動電動機轉動；裝在電動機軸上的測速發電機隨電動機一起轉動并發電；PLC根據測速發電機的電流大小，判斷電動機實際轉速與設定轉速之間的差值，向變頻調速器發出指令，改變驅動電流的頻率。下列關于該控制系統的分析中正確的是（　　）
A．執行器是電動機
B．控制器是變頻調速器
C．輸出量是測速發電機的電流信號
D．控制量是變頻調速器輸出的電流頻率
【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】該系統的執行器是變頻調速器，控制量是變頻調速器輸出的電流頻率，D選項正確，A、B選項錯誤；系統的輸出量是電動機的實際轉速，C項錯誤。故答案選C。
【分析】本題考查控制系統的組成。
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。關于該控制系統的說法中，不正確的是（　　）
A．控制器是電腦
B．執行器是功率放大器
C．被控對象是音箱
D．輸出量是功率放大器發出的電信號
【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
5．（2015高三上·浙江會考）如圖所示是一款自動伸縮式遮陽篷的示意圖，當傳感器檢測到雨水、陽光時，將感應信號發送給控制器，啟動電機展開遮陽篷。關于該控制系統，下列說法中不正確的是（　　）
A．輸入量是雨水、陽光信號 B．控制量是前桿的位移量
C．執行器是電機 D．被控對象是遮陽篷
【答案】B
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
6．如圖所示為公共廁所人體感應自動供水系統示意圖。當探頭檢測到有人進入廁所，控制器控制電磁閥打開，向水箱供水。
該供水控制系統的執行器是（　　）
A．水箱 B．進水閥 C．探頭 D．電磁閥
【答案】D
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
7．（2019·浙江）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
【知識點】系統的基本特性；控制的手段和方法；簡單控制系統運行的主要干擾因素
8．（2016·杭州模擬）如圖所示是地鐵進站閘機,乘客將車票或公交卡放入讀卡感應區,讀卡器將卡片信息發送給服務器進行驗證,驗證合格后,控制開閘機構開啟閘門。關于閘門的開啟控制,下列說法正確的是(　　)
A．該控制是閉環控制 B．被控對象是乘客
C．輸出量是閘門的開啟 D．控制器是開閘機構
【答案】C
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
9．小明要為聽覺障礙者的住所設計一個門鈴控制系統，當有人來訪時“門鈴”能提醒聽覺障礙者。設計時他將指示燈確定為被控對象，下列構思不可行的是（　　）
A．該控制系統的控制手段可選用自動控制
B．執行器可選用電子開關
C．聲音傳感器可作檢測部件
D．該控制系統的控制方式可定為閉環控制
【答案】D
【知識點】控制的手段和方法；開環控制系統的設計
【解析】【解答】根據題意，要設計一個聽覺障礙者住所的門鈴控制系統，該系統可以利用聲音傳感器檢測聲音來判斷是否有來訪者，選項C正確；然后可以通過執行器電子開關控制指示燈來提醒聽力障礙者，選項B正確。整個控制系統是自動控制的開環控制系統，選項A正確，D項錯誤。故答案選D。
【分析】本題考查控制系統的設計。
10．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
【知識點】開環控制系統的設計
【解析】【解答】對于該即熱式飲水機電加熱器控制系統的設計，較為理想的控制目的應為在出水龍頭取水時，電加熱器迅速將煮水箱中的水加熱至100℃，保證出水龍頭處獲取持續穩定的熱水，且作為即熱式飲水機應具有良好節能特性，即不取用水時不加熱。故從設計思維上分析，控制方式選用開環，控制系統應檢測水龍頭取水信號（輸入量），即A項方案。在出水龍頭處安裝傳感器，有水流動時，則有新冷水經過電加熱器需要被迅速加熱，無水流動時，則無新冷水需要加熱。故A項方案可以滿足取水時獲得熱水的需求，且較為節能，唯一的缺點是長時間未取用，再次取用時需要先放掉一小部分冷水。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，而一方面水在未達到100℃時，便會產生水蒸氣，停止加熱，故儲水箱中的水始終無法加熱至100℃，另一方面水蒸氣的檢測有一定滯后性，檢測到水蒸氣停止加熱后，新的冷水無法較為及時地得到充分加熱，故B項方案的實際效果可能是獲得冷水和溫水的交替出水，B項方案不合理。與水位開關聯動，不取用水時，水位達到高水位時，進水電磁閥斷電關閉，高水位始終加熱，直到取用水至低水位時才停止加熱，一方面不節能，另一方面取用水至低水位并停止加熱后，取得的水為冷水，C項方案不合理。與進水電磁閥聯動，當未取用水時，若水位為高水位，電磁閥斷電關閉并停止加熱，故此時取水為冷水，后取水至水位降低至低水位，電磁閥通電進水并開始加熱，但由于取水流量不定，極有可能出現進水更快的情況，致使水位再次達到高水位而再一次停止加熱而取得冷水，D項方案不合理。故答案選A。
【分析】本題考查控制系統的分析與設計。
11．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
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】該控制系統的控制目的是控制電機根據人機界面輸入的石材的切割參數開啟或停止轉動。故被控對象為電機。故答案選A。
【分析】本題考查的是控制系統的組成。
12．（2018·浙江選考）下列關于控制系統的說法中，正確的是（　　）
A．有檢測傳感器的控制系統就是閉環控制系統
B．直接對被控對象進行控制的裝置或元件稱為執行器
C．控制器發出的控制信號稱為控制量
D．能引起被控量發生變化的因素都是干擾因素
【答案】B
【知識點】簡單控制系統運行的主要干擾因素
【解析】【解答】不管開環控制系統還是閉環控制系統都有檢測裝置，開環控制系統中的檢測裝置主要檢測輸入量，閉環控制系統中的檢測裝置主要檢測輸出量，A錯誤；控制量是執行器的輸出信號，C錯誤；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稱為干擾因素，D錯誤。
【分析】本題考查控制系統的組成、干擾因素。
13．如圖所示的空氣壓縮機，當儲氣罐內的壓縮空氣排放到一定程度時，壓力開關自動接通電源，電機帶動氣泵運轉，向儲氣罐補充壓縮空氣，使儲氣罐內的氣壓保持在設定范圍內。下列關于該壓縮機的氣壓控制系統的分析中，正確的是（　　）
A．控制方式屬于開環控制 B．輸入量是電能
C．控制量是氣泵輸出的空氣流量 D．輸出量是儲氣罐內的壓縮空氣
【答案】C
【知識點】控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成
【解析】【解答】該系統能使儲氣罐內的氣壓保持在設定范圍內，應為閉環控制系統，輸入量是設定氣壓值，輸出量是實際氣壓值，執行器是氣泵，因此控制量為氣泵輸出的空氣流量。故答案選C。
【分析】本題考查的是控制的手段及控制系統的組成。
14．根據消防要求，倉庫、圖書館等場所都要安裝火災自動報警系統。當煙霧探測器檢測到的煙霧濃度超過設定值時，電子開關被接通，報警器發出聲光信號進行報警。關于該報警控制系統，以下說法中正確的是（　　）
A．輸出量是有無聲光信號
B．被控對象是倉庫、圖書館等場所
C．控制器是電子開關
D．反饋裝置是煙霧探測器
【答案】A
【知識點】簡單開環控制系統的基本組成和工作過程
【解析】【解答】在該系統中，輸入量是煙霧濃度，控制器是煙霧探測器，執行器是電子開關，被控對象是報警器，輸出量是有無聲光信號。故答案選A。
【分析】本題考查的是控制系統的組成分析。
15．如圖所示是燃油爐窯溫度控制系統示意圖。工作時，熱電偶將檢測到的爐內溫度信號傳送給溫控儀與設定溫度值比較，溫控儀根據溫度偏差信號控制電機運行，調節燃油噴嘴的噴油量，使爐內溫度穩定在設定溫度。該控制系統的被控對象是（　　）

A．電機 B．燃油噴嘴 C．爐窯 D．熱電偶
【答案】C
【知識點】閉環控制系統的基本組成
16．如圖所示為滑臺的運動系統示意圖，由電機控制子系統和機械傳動子系統組成。在電機控制子系統中，傳感器檢測電機的轉動角度，并反饋到控制裝置與設定值比較，控制裝置根據偏差值發出運動信號，驅動器將運動信號轉變成相應的電流驅動電機轉動，在機械傳動子系統中，電機帶動絲桿轉動，絲桿通過螺母驅動滑臺移動。系統根據電機的轉動角度和絲桿的螺紋間距計算出滑臺移動的距離，從而實現對滑臺位置的間接控制。
（1）電機控制子系統的執行器是（　　）
A．驅動器 B．控制裝置 C．電機 D．絲桿
（2）由于絲桿傳動的誤差和滑塊移動時的摩擦，導致滑臺移動的距離存在誤差。為了提高滑臺位置的控制精度，需要對該系統進行優化，下列措施中合理的是（　　）
A．將電機換成高精度電機，控制方式改為開環控制
B．將傳感器換成高精度傳感器，提高電機轉動角度的檢測精度
C．將傳感器安裝在絲桿上，檢測絲桿的轉動角度
D．在滑臺上安裝傳感器，檢測滑臺的位置
【答案】（1）A
（2）D
【知識點】分析影響系統優化的因素；閉環控制系統的基本組成；閉環控制系統的工作過程
【解析】【解答】（1）電機控制子系統的被控對象是電機，根據題意，驅動器驅動電機轉動，因此驅動器是執行器。故答案選A。
（2）根據題意，系統優化的目標是提高滑臺位置的控制精度，誤差來源于絲桿傳動和滑臺移動時的摩擦。D項中傳感器檢測滑臺位置，利用閉環控制的方式，可以克服誤差影響，實現優化目標，因此D項正確；A、B項無法克服兩個誤差因素的影響，C項無法克服滑臺移動時的摩擦的影響，均不能實現優化目標。故答案選D。
【分析】本題考查的是控制系統的組成以及控制系統的優化。
17．如圖所示是某水溫控制系統示意圖。蒸汽對容器中的水加熱后變成冷凝水排出。熱電偶對出水的溫度進行檢測，并將測得的信號送到PID控制器與設定的溫度比較PID控制器根據偏差值控制電磁閥調節蒸汽的流量。下列因素的變化對蒸汽流量的調節沒有影響的是（　　）
A．冷凝水的溫度 B．進水的溫度
C．熱電偶的性能 D．PID控制器的設定參數
【答案】A
【知識點】控制的手段和方法；閉環控制系統的工作過程
18．如圖所示是一款可伸縮的防雨晾衣裝置示意圖。晾衣時按動開關，電機帶動滑輪轉動，將晾衣桿連同衣物移到室外，下雨時，傳感器檢測到信號后，電機帶動滑輪反向轉動，將晾衣桿和衣物收回室內。請根據示意圖和描述，完成以下任務：
（1）該裝置防雨控制的手段屬于　 　（在①手動控制；②自動控制中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（2）該系統中的傳感器可選用　 　（在①熱敏傳感器；②光敏傳感器；③濕敏傳感器中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（3）該系統的執行器是　 　（在①晾衣桿；②電機；③開關中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）。
（4）為了實現傍晚時能將衣物收回室內,對該系統優化的有效措施是　 　(在“①提高傳感器的靈敏度；②增加溫度檢測及對應的控制子系統；③增加光線檢測及對應的控制子系統；④增加定時控制子系統”中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)；
（5）下列因素中，不屬于影響本系統優化的因素是　 　(在“①傳感器的靈敏度；②控制系統的精度和可靠性；③系統的制造和使用成本；④環境溫度、濕度和光線的變化”中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)
【答案】（1）②
（2）③
（3）②
（4）③④
（5）④
【知識點】分析影響系統優化的因素；控制的手段和方法；簡單開環控制系統的基本組成和工作過程；傳感器的選擇
19．如圖所示為車間溫度控制系統示意圖。當傳感器檢測到室內溫度達到設定值的上限時，控制器發出信號，接通水泵和風機電源，水泵向進氣窗輸送冷卻水形成水簾，風機將室內的空氣排出，室外的空氣通過水簾降溫后進入室內，降低室內溫度。當室內溫度達到設定值的下限時，斷開水泵和風機電源。請根據示意圖和描述，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　 　（在①手動控制；②自動控制；③開環控制；④閉環控制中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（2）該系統的被控對象是　 　（在①水簾；②水泵和風機；③車間中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）；
（3）該系統中的傳感器應選用　 　（在①流量傳感器；②濕度傳感器；③溫度傳感器中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處）。
（4）為了提高該系統的降溫效果，有效的優化措施是　 　(在①增大進氣窗和水簾面積；②降低溫度設定值；③加大排風量；④提高傳感器的靈敏度中選擇合適的選項，將序號填寫在橫線處)。
【答案】（1）②；④
（2）③
（3）③
（4）①③
【知識點】分析影響系統優化的因素；控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成；閉環控制系統的工作過程；傳感器的選擇
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