資源簡介

第4單元 控制與設計(1)
1、控制的含義【I】
（1）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，這就是控制。
A、控制的對象是什么？（對象）
B、控制要達到什么目的？（目的）
C、采取什么控制手段？（手段）
（2）以遙控器控制投影儀為例：
A、控制對象是：
B、控制目的是：
C、控制的手段：
2、控制的應用【I】
控制在生活和生產中領域中的應用：紅綠燈、校園鈴聲、空調溫度控制、自動門、紅外線自動水龍頭、銀行的自動取款機、生產流水線等；
3、控制的手段【I】
（1）控制手段的類別：
A、從控制過程中人工干預的情形：有人工控制（手動控制）和自動控制
B、從執行部件的不同：有機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制
（2）對以下實例所屬的控制類型打上標志：
紅綠燈時間控制 空調溫度控制 廁所水箱水位控制 自行車速度控制 自動門的開關控制
人工控制
自動控制
氣動控制
機械控制
液壓控制
電子控制
4、開環控制系統的基本組成和工作過程【Ⅱ】
（1）概念：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。
（2）開環控制的框圖
（3）開環控制系統中相關概念：
A、 是系統的給定量；
B、 即控制系統所要控制的量；
C、 即控制系統中所要求控制的裝置或生產過程；
D、 即直接對被控對被控對象進行控制的裝置或元件；
E、 即執行器的輸出信號；
F、 即對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件；
（4）典型的開環控制系統：走道路燈的聲光控制系統、紅綠燈的定時控制、學校鈴聲定時控制、火災自動報警系統、公園的音樂噴泉自動控制系統等。
（5）分析以下典型的開環控制系統并填空：
A、音樂噴泉：音樂信號被轉化成電信號，電信號驅動水泵通過噴頭噴水；
B、紅外自動水龍頭：紅外線感應器感應到人體的熱輻射信號，驅動水龍頭出水；
C、校園鈴聲：定時器發控制信號給播放器，播放器播放的鈴聲信號通過音響播放；
D、火災報警系統：當煙火控制器感應到煙火信號后將火災指令發放至報警器，報警器則通過音響發出報警聲；
控制系統 是否屬于開環控制系統 輸入量 被控對象 執行器 控制量 輸出量
音樂噴泉 音樂 水泵
紅外自動水龍頭控制 水龍頭 電閥門
校園鈴聲 播放器
火災自動報警系統 音量
1、射擊比賽的射手通過瞄準目標，使子彈射中靶心，分析這個過程，其控制的對象是（ ）
　A、人 B、槍 C、子彈 D、靶 2、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3、“皮影戲”是我國的傳統的民間藝術，演員只要在屏幕和燈光之間抖動如栓在“小兔”身上的細線，屏幕上就能出現生動活潑的小兔形象，這是一種控制現象，其控制對象是（ ）A．細線 B．“小兔” C．屏幕 D．燈光4、．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，請問下列哪項因素不會干擾指示牌的正常工作（　　）。 A、屏幕大小 B、高溫 C、暴雨 D、停電5、電子音樂門鈴系統的被控對象是（ ）A、按鈕開關 B、揚聲器 C、音樂聲 D、音樂集成電路6、自行車剎車裝置的作用是制動，當需減速或制動時，給握把施加一定的力，通過杠桿系統，將剎車片壓緊車圈（或輪軸），使車輪減速或制動。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7、下列控制系統中，屬于開環控制系統的是（ ）。 A、智能電冰箱的溫度控制 B、計算機的CPU上的風扇的轉速控制C、現代化農業溫室的溫度控制 D、紅綠燈定時控制系統8、下列不屬于開環控制系統的是（ ）A自動門 B 自動聲控燈 C自動烘手機 D電飯鍋溫控系統
.9．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．花房恒溫控制 D．汽車駕駛10．在我們的日常生活中，有很多人工控制和自動控制現象，下列選項中全過程都是人工控制的是：（ ）①搖動轆轤提取井水②電梯的上下運行控制③農用灌溉抽水機抽水的控制④用氣筒給自行車輪胎充氣⑤駕駛汽車⑥普通自來水龍頭A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤⑥ D．③④⑤11．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12．汽車安全氣囊控制系統的工用過程是：傳感器檢測到汽車碰撞信號，經診斷模塊判定和處理后，觸發氣體發生器給氣囊充氣。該控制系統的被控對象是：（ ）A．被氣囊保護的人 B．氣囊 C．診斷模塊 D．氣體發生器13．我們學校的電鈴自動控制系統是屬于哪種控制系統？被控對象是什么？（ ）A．開環、電鈴 B．閉環、電鈴C．開環、鈴聲 D．閉環、鈴聲14．小明發現學校路燈有時由于沒有及時關閉而浪費用電，為此他設計了一個控制方案，能夠在天亮時關閉，天暗后打開。該控制系統應該屬于：（ ）A．自動控制的閉環控制系統 B．自動控制的開環控制系統C．手動控制的閉環控制系統 D．手動控制的開環控制系統15．我們把銀行、賓館的自動門說成是開環控制，其原因是：（ ）A．它的主要設置是檢測到人員以后會打開，才叫做“開”環控制；B．打開動作后的控制過程不再需要檢測裝置來參與控制過程；C．功能單一的控制系統叫開環控制； D．價格便宜的控制系統叫開環控制。16．如圖為家用抽水馬桶的水箱水位控制示意圖，為了降低家用抽水馬桶水箱水位的高度，可采取的措施是：（ ）A．增大進水流量 B．減少進水流量C．調節降低浮球的位置 D．調節升高浮球的位置17．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。太陽能熱水器水箱一般都帶有水位自動控制系統，當水箱水位低于設定的水位，能夠自動加水。請回答：對于太陽能熱水器，下列說法錯誤的是：（ ）A．體現了人們利用技術造福人類B．其設計符合可持續發展原則C．水箱水位自動控制系統的控制對象是水箱（水箱里的水）D．水箱水位自動控制系統的執行器是集熱管18．（接上題）太陽能熱水器水箱水位自動控制系統中，輸入量是：（ ）A．設定的水位 B．太陽光的強弱 C．加水的時間 D．實際的水位19．（接上題）如果發現太陽能熱水器一直處于是加水狀態，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積 D．控制器壞了20．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，在這個控制系統中控制器是：（ ）A．人腦 B．握把 C．剎車片 D．車輪
21．如圖所示是一個自動控制水龍頭，當人手靠近時水流出，手拿開時水停止流出，出水時間超過1分鐘就會自動關水。該水龍頭控制系統屬于：（ ）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22．（接上題）下列可以作為該控制系統執行器的是：（ ）23．家里的衣服晾在陽臺外面常常會被雨淋濕，周杰同學發現這一問題后嘗試設計一種新型晾衣架。這種晾衣架在下雨時能自動將衣服收至雨蓬下，保證衣服不被雨淋濕。該控制系統要達到的目標是：（ ）A．下雨時雨蓬會自動收起 B．能自動收衣服C．能預測天是否會下雨 D．下雨時晾衣架能自動將衣服收至雨蓬下24．（接上題）該系統的控制對象是：（ ）A．雨蓬 B.晾衣架 C.衣服 D.天氣25．（接上題）該控制系統中，給控制電路輸入信號的元件應是：( )A．濕度傳感器 B．光敏傳感器 C．溫度傳感器 D.紅外線傳感器26、隨著音樂起伏而變化的音樂噴泉是控制技術的一種具體應用。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而變化的電信號，這種電信號驅動電動機帶動水泵轉動。音樂聲信號強，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。音樂信號的強弱與噴泉水柱的高低一一對應。請回答以下問題：（1）音樂噴泉控制系統是開環控制還是閉環控制？（2）該控制系統的輸入信號和輸出信號分別是什么？畫出方框圖。 （3）從控制系統組成的角度，分析“聲－電轉換裝置”在此控制系統中起什么作用？（2分）
參考答案：
參考答案：
1（2）投影儀 投影儀的開關 按鍵
3、
紅綠燈時間控制 空調溫度控制 廁所水箱水位控制 自行車速度控制 自動門的開關控制
人工控制 √
自動控制 √ √ √ √
氣動控制
機械控制 √
液壓控制 √
電子控制 √ √ √
4、（2）控制器 被控對象 輸出量
（3）輸入量 控制量 被控對象 執行器 控制量 控制器
（5）
控制系統 是否屬于開環控制系統 輸入量 被控對象 執行器 控制量 輸出量
音樂噴泉 是 音樂 噴頭 水泵 噴水量 噴水
紅外自動水龍頭控制 是 人體熱輻射信號 水龍頭 電閥門 水流量 出水
校園鈴聲 是 設定時間 音響 播放器 音量 鈴聲
火災自動報警系統 是 煙火信息 音響 報警器 音量 報警聲
1-10:CBBAB CDDCC
11-20:ABABB CDACA
21-25:AADBA
26(1)開環控制系統
（2）
(3)控制器的角色，處理輸入信號并控制執行器的工作。
____________
輸入量
執行器
A.電磁閥門 B.控制電路 C.紅外線傳感器 D.電源
聲電轉換裝置
電動機
水泵
音樂高低
水柱高低

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