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控制與設計
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一．客觀練習題：（每題3分，共60分）
1．我們要理解一個控制現象，就必須弄清三個問題，其中不包括的是（ ）
A．控制的對象是什么 B．控制的過程中受到哪些干擾
C．控制要達到什么目的 D．采取什么控制手段
2．下列描述的控制系統中屬于人工控制的開環控制系統的是（ ）
A．室內煙霧報警系統 B．無土栽培廠房的濕度控制系統
C．旋鈕式淋浴出水控制系統 D．學校的打鈴控制系統
3．學校打鈴系統一般也電腦控制，其控制系統為（ ）
A．機械控制、閉環控制 B．電子控制、閉環控制
C．機械控制、開環控制 D．電子控制、開環控制
4．下列控制系統中，屬于開環控制系統 （ ）
A．電冰箱的溫度控制 B．計算機CPU風扇的轉速控制
C．現代化農業溫室的溫度控制 D．家用縫紉機的縫紉速度控制
5．自行車的剎車控制屬于（ ）
A．機械控制 B．氣動控制 C．液壓控制 D．電子控制
6．判斷控制系統是開環控制還是閉環控制的標志是有無（ ）
A．控制器 B．執行器 C．被控對象 D．反饋
7．某一游泳池的進水控制是一個定時進水控制系統，即設定一定的進水時間。這個控制系統的控制量應該是（ ）
A．進水量 B．進水時間 C．設定的水位 D．實際水位
8．若要制作一個光控報警電路，宜選用的傳感器是 ( )
A．揚聲器 B．亮度控制器 C．電子開關 D．光敏電阻
9．閉環控制系統中，反饋的作用是（ ）
A．減少輸入量 B．增加輸入量 C．將輸出量返回到輸入端 D．穩定輸出量
太陽能熱水器是利用太陽的能量將水加熱的裝置，由集熱管、水箱、支架及相關附件組成，如圖1。太陽能熱水器水箱一般都帶有水位自動控制系統，當水位低于設定水位時能自動加水。（回答10-11兩題）
10．太陽能熱水器水位自動控制系統中，輸入量是（ ）
A．設定水位 B．太陽光的強弱
C．加水的時間 D．實際水位
11．如果發現太陽能熱水器一直處于加熱狀態，你認為不可能
的原因是（ ）
A．水箱漏水 B．出水管漏水
C．集熱管底部有異物沉淀 D．控制器壞了
12．在閉環控制系統中，輸入比較器的量是（ ）
A．給定量與控制量 B．給定量與被控量
C．給定量與偏差值 D．控制量與被控量
13．關于干擾因素對控制系統的作用，下列說法正確的是（ ）
A．干擾因素僅作用在被控量上 B．干擾因素不會作用于開環控制系統
C．在閉環控制系統中干擾因素的作用都會反映在輸出量的變化上
D．干擾因素是不可以利用的
14．想使家用抽水馬桶節約用水，減少水箱每次沖水量，如圖2，下列方案最不適合（ ）
A．在水箱中放置1塊磚頭，以減少水箱的實際蓄水量
B．設計兩種沖水方式，半箱沖洗與整箱沖洗
C．往進水閥方向調節浮球，縮短連桿長度
D．控制出水閥開啟時間，使其在水未放完之前關閉。
如圖3，是一個自動控制的水龍頭，當人手靠近時水流出，手拿開時停止流出，出水時間超過1分鐘就會自動關閉。（回答15-16題）
15．該水龍頭的控制系統屬于 （ ）
A．開環控制 B．閉環控制
C．人工與自動相結合 D．水龍頭的開啟是開環控制，關閉是閉環控制
16．下列可以作為該控制系統執行器的是（如圖4） ( ) A
17．比較閉環控制系統和開環控制系統，下列判斷錯誤的是( )
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
18．如圖5所示的減速器是常用的機械部件。工程師為了判斷其內部故障，通常轉動輸入軸，根據發出的聲音來判斷故障。該診斷方法屬于（ ）
A．黑箱方法 B．功能模擬法
C．干擾法 D．虛擬試驗法
19． 下列選項中不屬于黑箱方法的是（ ）
A．國際象棋中的人機對弈
B．用萬用表去測試一段電路是否斷路
C．通過拍打西瓜表面來判斷西瓜成熟情況
D．中醫看病的“望聞問切”
20．如圖6，水箱液位控制系統的示意圖，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。請回答此控制系統中的控制量和被控量分別是（ ）
A．水箱內水位的高度，水箱內水位的高度
B．水箱內水位的高度，進水管的水流量（即進水量）
C．進水管的水流量（即進水量），進水管的水流量（即進水量）
D．進水管的水流量（即進水量），水箱內水位的高度
二．主觀練習題：（每空2分，共40分）
21．如圖是一個蒸汽加熱的熱水槽，冷水流入到水槽內，通過槽內蛇形盤管進行加熱，加熱后的熱水流出熱水槽。如果冷水流量加大，水槽內的溫度下降，蒸汽閥開大，加大蒸汽的流量，冷水流量變小，加熱槽水溫上升，蒸汽閥門關小，蒸汽流量變小。控制加熱槽內的溫度穩定。
（1）請補充完整蒸汽加熱水槽自動控制系統方框圖。
（2）水溫檢測儀將檢測到的水溫信號傳送給TC裝置與輸入端信號進行比較的過程稱為
；
（3）由于水中雜質在水溫檢測器上的沉淀，致使水溫經常性發生偏差，這種設定狀態以外的變化因素稱為 。
答案（1）①設定溫度②蒸汽閥門③蒸汽流量④水槽蒸汽⑤水溫
（2）反饋（3）干擾因素
22．分析評價題：下列兩圖分別是瓦特蒸汽機的結構示意圖和轉速自動控制原理圖。如圖所示，套筒與閥門連在一起，當由于某種外界原因（如蒸汽機的負載減小）導致蒸汽機的轉速加快時，飛球離心力增大，套筒向上移動，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，最后使其轉速下降。
（1）請補充完整蒸汽機轉速自動控制系統方框圖。
（2）在蒸汽機的轉速控制過程中，當被控量發生變化時，執行器的狀態___________（選填會或者不會）發生變化；除了設定轉速的變化引起被控量變化以外，其它能引起被控量變化的一切因素統稱為__________。
答案：（1）①閥門②氣缸蒸汽③蒸汽機轉速④檢測裝置或反饋環節
（2）會 干擾因素
23．隨著音樂起伏而變化的音樂噴泉是控制技術的一種應用。其工作過程是由“聲電轉換裝置”將起伏的音樂強度轉換為隨之變化的電信號，這種電信號驅動電動機帶動水泵轉動。音樂信號強，水泵的轉速就快，噴頭的壓力就大，噴出的水柱就高。反之，噴出的水柱就低。請回答下列問題：
(1) 該控制系統是 控制系統。（開環 或 閉環）
(2) 根據上述材料，補充完成音樂噴泉控制方框圖。（若為開環，有些可以不填）
答案：（1）開環（2）①音樂聲音信號②水泵③水流量④水管噴頭⑤水柱高低⑥無
圖1
圖3
圖2
圖4
圖6
圖5
第21題圖
給定量
（ ① ）
×
控制器
執行器
（ ② ）
控制對象
（ ④ ）
控制量
（ ③ ）
被控量
（ ⑤ ）
水溫探測儀
控制器
(飛球、套筒及其支撐部分)
執行器
( ① )
控制對象
( ② )
( ④ )
(飛球)
被控量
( ③ )
給定量 +
(設定轉速)
控制量
(蒸汽流量)
—
比較器
控制量
（ ③ ）
檢測裝置
（ ⑥ ）
被控量
（⑤ ）
控制對象
（ ④ ）
執行器
（ ② ）
聲電轉換裝置
×
給定量
（① ）
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