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高考專題復習講義⑦：第四單元 控制與設計
高三（ ） 姓名 號次
一、基本內容
1．從控制過程中人工干預的情形來分，控制有人工控制和 控制。
2．控制系統的 不對系統的控制產生任何影響，稱為開環控制系統。
把系統的 返回到輸入端并對控制過程產生影響的稱為閉環控制系統。
3．在控制系統中，除輸入量以外引起 變化的各種因素，就是干擾因素。為了克服外界干擾，控制系統中利用檢測裝置增加了 環節，把開環設計成閉環，使被控量（即輸出量）控制在給定值（即輸入量）附近。
4．圖為開環控制系統的方框圖，請畫出閉環控制系統的方框圖：
二、習題訓練
1．控制系統中屬于自動控制系統的是：（ ）
A．按鈕開關控制 B．普通自來水龍頭 C．花房恒溫度控制 D．汽車駕駛
2．普通家用自行車的剎車控制是屬于：（ ）
A．機械控制 B．氣動控制 C．液壓控制 D．電子控制
3．小明用微波爐熱菜湯，設定加熱時間為3分鐘。按加熱按鈕3分鐘后，微波爐停止加熱。這種微波爐的加熱控制系統為（ ）
A．開環手動控制系統 B．開環自動控制系統
C．閉環手動控制系統 D．閉環自動控制系統
4．下列屬于閉環控制系統的是（ ）
A．自動門 B．自動聲控燈 C．自動烘手機 D．電飯鍋溫控系統
5．比較閉環控制系統和開環控制系統，下面判斷錯誤的是：（ ）
A．開環控制系統的控制精度較低 B．開環控制系統無反饋環節
C．閉環控制系統的抗干擾能力強 D．閉環控制系統和開環控制系統都有比較器
6．下列控制系統中，屬于閉環控制系統的是
A．電冰箱的溫度控制系統 B．紅綠燈定時控制系統
C．樓道燈聲控延時控制系統 D．校園鈴聲控制系統
7．飛機在空中高速飛行時，時常受到大氣對流的影響而產生顛簸，當飛機的檢測裝置接收到這一信號后，經過控制器的調節，能在很短的時間內調整好飛行狀態，克服大氣對流對飛機飛行的影響，保持平穩飛行。這種控制屬于：（ ）
A．閉環控制系統 B．開環控制系統 C．復合控制系統 D．手動控制
8．投擲飛鏢是同學們都很熟悉的運動，我們在投擲飛鏢時，通過瞄準使飛鏢身向鏢靶，分析這個控制現象，其被控對象是（ ）
A．人 B．飛鏢 C．鏢靶 D．手
9．利用遙控器轉換電視頻道的過程中，它的控制器、執行器和被控對象分別是：（ ）
A．電視機、遙控器、接收電路 B．接收電路、遙控器、電視機
C．遙控器、接收電路、電視機 D．電視機、接收電路、遙控器
10．按時間順序進行控制的“交通路口紅綠燈控制系統”系統中被控對象是（ ）。
A．控制電路 　B．紅綠燈 C．開關裝置 D．路面車輛
11．投籃的過程中，控制量是：（　　）
A．籃框的位置 B．投籃的力度、角度 C．籃球的落點 D．以上皆是
12．自行車剎車控制過程如下：剎車時，施加一定的握把力，通過杠桿系統，使剎車片壓緊車圈（或輪軸），車輪減速。剎車握緊力與車輪轉速一一對應。這是一個開環控制系統，其方框圖如下。 在這個控制系統中執行器是（ ）。
A．握把 B．杠桿系統 C．剎車片 D．車輪
13．電飯鍋在使用中存在這“煮飯”和“保溫”兩個過程（即兩個控制系統），則（ ）
A．“煮飯”和“保溫”都是開環控制系統
B．“煮飯”是閉環控制系統，“保溫”是開環控制系統
C．“煮飯”和“保溫”都是閉環控制系統
D．“煮飯”開環控制系統，“保溫”是閉環控制系統
14．2008年北京奧運會比賽場館的各種控制系統會遇到各種干擾因素，在研究干擾對控制系統的影響時，主要是觀察：（ ）
A．對控制系統組成產生的影響 B．對控制系統控制量產生的影響
C．對輸入量產生的影響 D．對控制系統的輸出量產生的影響
15．小明設計了一款機器人，工作原理是通過檢測場地預設路線的光值來控制機器人行走。影響該機器人沿預設路線行走的因素有：（ ）
A．室內溫度 B．室內濕度
C．室內光的強弱 D．室內聲音
16．在2008年北京奧運會比賽場館中會有各種電子指示牌，這些電子指示牌的正常運行對比賽的順利有序進行起到積極的作用，請問一下哪些因素不會干擾指示牌的正常工作：（ ）
A．停電 B．高溫 C．暴雨 D．屏幕大小
17．在房間空調溫度控制系統中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素的是：（ ）
A．有人走進房間 B．打開房間窗戶 C．房間里在燒開水 D．房間里的鬧鐘鈴響
18．老鷹抓兔子時，老鷹的控制系統主要由眼睛、大腦和翅膀三部分組成。老鷹的眼睛在盯住兔子的同時，也注意自己的位置，并把兩者作一比較。比較后的信號代表老鷹的位置與兔子位置的差距，這種差距信號傳遞到大腦，大腦接收這種信號后，經過處理，變換相應的控制信號，指揮翅膀改變鷹的俯沖度及方向，一直到逮到兔子。
①老鷹的控制系統是 （開環/閉環）控制系統？
②該系統中，控制器是 。
③該控制系統要達到跟蹤的目的，必須建立反饋機制，該機制中的檢測裝置是 。
19．如圖所示是水箱液位控制系統，當水箱出水量大時,水位下降浮子下沉，帶動活塞偏離進水口位置，此時進行補水直到水箱里的水位上升到給定水位，浮子上浮，活塞歸位。在這個系統中，浮子、活塞以及兩者之間的連桿機構組成一個杠桿系統。試回答以下問題：
（1）該控制系統是開環控制還是閉環控制？
（2）該控制系統的輸入量和輸出量分別是什么？
（3）該控制系統中浮子起什么作用？
（4）畫出控制系統的框圖。
20．下圖是加熱爐的溫度自動控制示意圖，請根據你的認識和理解回答下列問題。
該控制系統是開環控制還是閉環控制
畫出溫度自動控制的系統框圖。
在加熱爐的溫度自動控制系統中，可能有哪些干擾因素，系統是如何克服干擾使爐溫穩定在給定范圍內的
21.下面兩圖分別是瓦特蒸汽機的工作原理圖和蒸汽供給控制原理圖。在如下圖所示，套簡與連在一起，當蒸汽機的轉速較高時，飛球離心力增大，套簡向上移動，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機汽缸內壓力減少使其轉速下降。（8分）
（1）蒸汽車的轉速控制系統屬于 （選填開環或閉環）控制系統。
（2）請補充完整蒸汽機轉速自動控制系統方框圖。
22．小黃對辦公室飲水機進行了仔細的觀察，發現飲水機熱膽內的水是以“燒燒停停”的方式保溫的。
⑴小黃畫出了飲水機保溫自動控制系統的部分框圖（如圖甲所示），請你幫助他完成該方框圖，在圖甲有“ ▲ ”處填上相應內容。
⑵該系統是 ▲ （選填“開環”或“閉環”）控制系統；
⑶小黃發現辦公室的飲水機經常在沒人時電源還開著。為了解決這一問題，他嘗試設計一個能自動控制電源的控制系統，通過紅外線傳感器獲取幾米以內的人體熱輻射信號來控制電源的開啟或關閉。小黃設計的控制系統方框圖如圖乙所示，繼電器內有一開關，開關的打開或閉合由控制電路控制，該開關可以控制220V電源的通斷。請在圖乙上有“ ▲ ”處填上相應的內容。
圖甲 熱水機保溫自動控制系統
給定
水溫
比較器
控制器
（控制電路）
執行器
（加熱器）
被控制對象
①（▲）
加熱
時間
檢測裝置
輸出量
②（▲）
控制器
②（▲）
執行器
（繼電器）
被控對象
（電源）
輸出量
①（▲）
打開、閉合
輸入量
①（▲）
圖乙 人體熱輻射電源自動控制系統方框圖
飲水機
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