資源簡介

通用技術選考高三千題練第十一章控制與設計（八）
一、控制與設計
1．如圖所示是一種張力控制系統。張力傳感器檢測卷料的實際張力經PID控制器與設定張力比較、運算后通過勵磁信號自動調整磁粉制動器的勵磁電流來控制卷料的張力。從控制的角度分析，下列說法中不正確的是（　　）
A．控制量是勵磁信號
B．張力設定值對卷料的張力控制精度沒有影響
C．該控制系統存在反饋
D．磁粉制動器能夠直接對卷料進行控制
【答案】A
【知識點】系統的分析；閉環控制系統的基本組成
2．如圖所示是一款汽車卸煤噴水系統。檢測裝置采集運煤汽車到位及離開信號，并將采集的信號傳到控制器，控制器根據預設的程序指令，控制電磁閥定時開啟，除塵噴頭持續噴水，清除因汽車卸煤產生的煤塵。下列有關該噴水系統說法正確的是（　　）
A．該系統是閉環控制系統 B．被控對象是煤塵
C．輸入量是卸煤車間的煤塵量 D．輸出量是噴水量
【答案】D
【知識點】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
3．如圖所示為某型號無人機系統（左圖為飛行器，右圖為遙控操縱器），無人機根據遙控操縱器發出的指令，實現上下左右飛行、空中懸停、拍攝圖像或視頻等動作。空中懸停是指地面遙控操縱器發出懸停指令，飛行器接收指令并以當前位置為懸停點，通過各部件的綜合作用，保持懸停點基本不變。以下對空中懸停位置的精度控制沒有影響的是（　　）
A．定位傳感器的精度 B．控制電路的性能
C．高速電機的性能 D．螺旋槳的大小
【答案】D
【知識點】分析影響系統優化的因素
4．在抗擊新冠病毒的戰疫中，負壓病房發揮了巨大的作用。負壓病房是通過氣壓控制原理降低了病毒向外傳播的可能性。如圖所示是負壓病房的壓力控制框圖，該控制系統中描述正確的是（　　）
A．給定壓力值的變化屬于該系統的干擾因素
B．病房內的實際氣壓屬于該系統的控制量
C．該控制系統是閉環控制系統，其判斷依據是系統中有檢測裝置
D．交流調速裝置和空壓機屬于該系統的執行器
【答案】D
【知識點】系統的分析；閉環控制系統的基本組成；簡單控制系統運行的主要干擾因素
5．小通在家自制了一個簡易地震報警器，部分結構和電路如圖所示。觸發開關S2是由銅環和重錘與銅線構成的動合開關，用它來檢測地震橫波；S1是由重錘和盆內的水銀（或鹽水）構成動合開關，它用來檢測地震縱波。S1和S2組成檢測裝置。其工作過程如下：將檢測裝置安裝在室內墻壁上或窗臺上，在S3閉合的情況下，若有地震活動，縱渡先傳到地面，重錘產生垂直震動并與鹽水接觸（即S1接通），使VT受觸發而導通，IC通電工作，BL發出短促的警報聲，同時HL點亮。橫波傳到地面，重錘產生水平位移，使重錘銅線與銅環相接觸（即S2接通），IC受觸發而改變報警聲。關于該地震報警器控制系統說法正確的是（　　）
A．該控制系統有檢測裝置，因此可以判定該系統為閉環控制系統
B．HL和BL都是地震報警系統的輸出量
C．在使用過程中，該控制系統可能會受到多種因素干擾
D．該控制系統的執行器為開關S1、S2
【答案】C
【知識點】系統的分析；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
6．一款智能垃圾桶，能夠實現桶蓋自動開合的功能。當人靠近智能垃圾桶時，紅外傳感器會將檢測到的人體信號傳遞給單片機，單片機控制電機轉動，使桶蓋打開。從控制的角度分析，下列對桶蓋自動開合控制系統的分析不正確的是（　　）
A．該系統屬于開環控制系統
B．該系統的控制器是單片機
C．該系統的控制量是單片機發出的電信號
D．該系統的被控對象是桶蓋
【答案】C
【知識點】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
7．如圖所示是小明設計的雨水自動澆灌系統。當水位傳感器檢測到土壤濕度較低時，控制電路啟動電動機帶動水泵抽取集雨器中的雨水對草坪進行澆灌。該系統還有防水泵空轉功能，如果集雨器中沒有水，即使土壤干燥水泵也不會啟動。調試時發現該系統屬于單點控制，低于設定值即開啟水泵，達到設定值就關閉，導致水泵開關頻繁。為了解決這個問題，下列改進措施中合理的是（　　）
A．選用高精度傳感器 B．重新設計控制器
C．添加一個執行器 D．選用高精度水泵
【答案】B
【知識點】系統的設計
8．如圖所示為變頻恒壓供水控制子系統，在控制過程中，PLC經采集到的管網壓力信號、水池水位信號、報警信號與人機接口信號進行分析，對偏差進行PID控制，給出執行機構的實施方案，再通過變頻器對水泵機組進行控制，改變電機的轉速，從而達到管網壓力恒定。
變頻恒壓供水控制子系統中，下列因素的變化對變頻器的輸出頻率沒有影響的是（　　）
A．用戶的用水量太大 B．水泵機組的數量
C．水池水位較高 D．PLC設定的參數
【答案】C
【知識點】分析影響系統優化的因素
9．新冠疫情發生后，車站、學校、醫院、菜場等公共場所都安裝了如圖所示的人體測溫監控攝像頭，用于自動監測進出人員的體溫并通過顯示器實時顯示，如有異常還會通過報警器報警，下列關于人體溫度監測控制系統中的說法不正確的是（　　）
A．該系統可以分為溫度檢測顯示子系統和溫度異常報警子系統
B．該控制系統的輸入量是人體的紅外輻射信號
C．溫度異常報警子系統屬于開環控制系統
D．運動后監測到的體表溫度影響測量結果，這屬于干擾
【答案】D
【知識點】系統的分析；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；簡單控制系統運行的主要干擾因素
10．如圖所示鋁型材末端淬火實驗裝置圖，將鋁型材試樣A、B、C加熱到520℃后快速安放在支架上，打開控制閥，水泵抽取水池中的水，其流速可根據流量計來調節，噴嘴對鋁型材試樣末端進行噴水冷卻，溫度采集儀通過熱電偶將3個特征點的溫度變化曲線在計算機中記錄下來，利用反熱傳導程序計算型材與介質表面的換熱系數。實驗時發現，需要把520℃的型材放置好后再人工打開控制閥，現對該控制系統進行優化設計，實現自動控制，以下說法合理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知識點】分析影響系統優化的因素；系統的設計
11．（2020·浙江模擬）如圖所示為太陽能熱水器水箱水位控制示意圖。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
【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；簡單控制系統運行的主要干擾因素；閉環控制系統的工作過程
12．2019年底武漢爆發新型冠狀病毒疫情，人體測溫是防控疫情最關鍵的一環。熱成像測溫是通過非接觸方式檢測人體溫度，可以快速判斷人員是否存在體溫異常現象，迅速采取措施防止發熱人員流動。紅外測溫控制系統由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。被測物體和反饋源的輻射線經調制器調制后輸入到紅外檢測器。兩信號的差值經過放大器放大并控制反饋源的溫度，使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣。顯示器指出被測物體的亮度溫度。下列關于該紅外測溫控制系統的相關說法中正確的是（　　）
A．控制方式是閉環控制
B．執行器是放大器
C．控制量是控制系統所要控制的量
D．該控制系統有檢測裝置
【答案】D
【知識點】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
13．如圖所示是某呼吸機系統的工作原理示意圖。控制單元控制呼吸閥實現呼吸頻率的調節。在吸氣階段，控制單元控制吸氣閥的開合度將空氣送入病人的肺內，肺內的壓力增大使肺腔擴張，當肺內的壓力達到預置值，關閉吸氣閥，實現吸氣功能。在呼氣階段，打開呼氣閥，由于肺腔組織的彈性，將肺恢復到原來的形狀，而使經過交換的一部分空氣呼出體外，關閉呼氣閥，實現呼氣功能。以下對吸氣氣壓控制子系統的分析中，正確的是（　　）
A．吸氣時，呼吸閥將管道2和管道3接通
B．控制方式是開環控制
C．控制量是流過吸氣閥的空氣流量
D．氣壓計的靈敏度不影響控制精度
【答案】C
【知識點】系統的分析；控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成
14．一款AI音響，如果麥克風識別出房內主人發出的聲音指令，便將大門打開，迎接客人。研究人員發現，使用低功率激光照射各種語音助手的麥克風，能使麥克風誤認為接收到相應的聲音信號而產生電信號，打開大門，這一發現表明了智能家居的語音開門控制系統存在一定的安全隱患。為提高室內語音開門控制系統的安全性，兼顧其方便性，以下優化措施最合理的是（　　）
A．設定無人在家時系統不工作
B．增加麥克風數量，需同時接收到信號才可發出指令
C．對麥克風做激光屏蔽處理
D．增加人臉識別功能
【答案】C
【知識點】分析影響系統優化的因素
15．如圖所示的浙江某設計團隊開發的全自動面條機，面粉、調料、水等原材料按一定比例放入料斗，當料斗中的原材料重量達到重量的設定值上限時，電機開始轉動，面條機自動和面并制成面條；當料斗中的原材料被清空后，需要人工切斷電源，電機停止轉動。面條機由傳感器、控制面板、控制器主機、電機、攪拌器、模頭等組成。下列關于該控制系統的說法中正確的是（　　）
A．該控制系統有檢測裝置，所以是閉環控制系統
B．該控制系統的輸入量是設定的原材料的重量
C．控制器發出的控制信號稱為控制量
D．閉環控制系統必然有檢測裝置
【答案】D
【知識點】系統的分析；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
1 / 1通用技術選考高三千題練第十一章控制與設計（八）
一、控制與設計
1．如圖所示是一種張力控制系統。張力傳感器檢測卷料的實際張力經PID控制器與設定張力比較、運算后通過勵磁信號自動調整磁粉制動器的勵磁電流來控制卷料的張力。從控制的角度分析，下列說法中不正確的是（　　）
A．控制量是勵磁信號
B．張力設定值對卷料的張力控制精度沒有影響
C．該控制系統存在反饋
D．磁粉制動器能夠直接對卷料進行控制
2．如圖所示是一款汽車卸煤噴水系統。檢測裝置采集運煤汽車到位及離開信號，并將采集的信號傳到控制器，控制器根據預設的程序指令，控制電磁閥定時開啟，除塵噴頭持續噴水，清除因汽車卸煤產生的煤塵。下列有關該噴水系統說法正確的是（　　）
A．該系統是閉環控制系統 B．被控對象是煤塵
C．輸入量是卸煤車間的煤塵量 D．輸出量是噴水量
3．如圖所示為某型號無人機系統（左圖為飛行器，右圖為遙控操縱器），無人機根據遙控操縱器發出的指令，實現上下左右飛行、空中懸停、拍攝圖像或視頻等動作。空中懸停是指地面遙控操縱器發出懸停指令，飛行器接收指令并以當前位置為懸停點，通過各部件的綜合作用，保持懸停點基本不變。以下對空中懸停位置的精度控制沒有影響的是（　　）
A．定位傳感器的精度 B．控制電路的性能
C．高速電機的性能 D．螺旋槳的大小
4．在抗擊新冠病毒的戰疫中，負壓病房發揮了巨大的作用。負壓病房是通過氣壓控制原理降低了病毒向外傳播的可能性。如圖所示是負壓病房的壓力控制框圖，該控制系統中描述正確的是（　　）
A．給定壓力值的變化屬于該系統的干擾因素
B．病房內的實際氣壓屬于該系統的控制量
C．該控制系統是閉環控制系統，其判斷依據是系統中有檢測裝置
D．交流調速裝置和空壓機屬于該系統的執行器
5．小通在家自制了一個簡易地震報警器，部分結構和電路如圖所示。觸發開關S2是由銅環和重錘與銅線構成的動合開關，用它來檢測地震橫波；S1是由重錘和盆內的水銀（或鹽水）構成動合開關，它用來檢測地震縱波。S1和S2組成檢測裝置。其工作過程如下：將檢測裝置安裝在室內墻壁上或窗臺上，在S3閉合的情況下，若有地震活動，縱渡先傳到地面，重錘產生垂直震動并與鹽水接觸（即S1接通），使VT受觸發而導通，IC通電工作，BL發出短促的警報聲，同時HL點亮。橫波傳到地面，重錘產生水平位移，使重錘銅線與銅環相接觸（即S2接通），IC受觸發而改變報警聲。關于該地震報警器控制系統說法正確的是（　　）
A．該控制系統有檢測裝置，因此可以判定該系統為閉環控制系統
B．HL和BL都是地震報警系統的輸出量
C．在使用過程中，該控制系統可能會受到多種因素干擾
D．該控制系統的執行器為開關S1、S2
6．一款智能垃圾桶，能夠實現桶蓋自動開合的功能。當人靠近智能垃圾桶時，紅外傳感器會將檢測到的人體信號傳遞給單片機，單片機控制電機轉動，使桶蓋打開。從控制的角度分析，下列對桶蓋自動開合控制系統的分析不正確的是（　　）
A．該系統屬于開環控制系統
B．該系統的控制器是單片機
C．該系統的控制量是單片機發出的電信號
D．該系統的被控對象是桶蓋
7．如圖所示是小明設計的雨水自動澆灌系統。當水位傳感器檢測到土壤濕度較低時，控制電路啟動電動機帶動水泵抽取集雨器中的雨水對草坪進行澆灌。該系統還有防水泵空轉功能，如果集雨器中沒有水，即使土壤干燥水泵也不會啟動。調試時發現該系統屬于單點控制，低于設定值即開啟水泵，達到設定值就關閉，導致水泵開關頻繁。為了解決這個問題，下列改進措施中合理的是（　　）
A．選用高精度傳感器 B．重新設計控制器
C．添加一個執行器 D．選用高精度水泵
8．如圖所示為變頻恒壓供水控制子系統，在控制過程中，PLC經采集到的管網壓力信號、水池水位信號、報警信號與人機接口信號進行分析，對偏差進行PID控制，給出執行機構的實施方案，再通過變頻器對水泵機組進行控制，改變電機的轉速，從而達到管網壓力恒定。
變頻恒壓供水控制子系統中，下列因素的變化對變頻器的輸出頻率沒有影響的是（　　）
A．用戶的用水量太大 B．水泵機組的數量
C．水池水位較高 D．PLC設定的參數
9．新冠疫情發生后，車站、學校、醫院、菜場等公共場所都安裝了如圖所示的人體測溫監控攝像頭，用于自動監測進出人員的體溫并通過顯示器實時顯示，如有異常還會通過報警器報警，下列關于人體溫度監測控制系統中的說法不正確的是（　　）
A．該系統可以分為溫度檢測顯示子系統和溫度異常報警子系統
B．該控制系統的輸入量是人體的紅外輻射信號
C．溫度異常報警子系統屬于開環控制系統
D．運動后監測到的體表溫度影響測量結果，這屬于干擾
10．如圖所示鋁型材末端淬火實驗裝置圖，將鋁型材試樣A、B、C加熱到520℃后快速安放在支架上，打開控制閥，水泵抽取水池中的水，其流速可根據流量計來調節，噴嘴對鋁型材試樣末端進行噴水冷卻，溫度采集儀通過熱電偶將3個特征點的溫度變化曲線在計算機中記錄下來，利用反熱傳導程序計算型材與介質表面的換熱系數。實驗時發現，需要把520℃的型材放置好后再人工打開控制閥，現對該控制系統進行優化設計，實現自動控制，以下說法合理的是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2020·浙江模擬）如圖所示為太陽能熱水器水箱水位控制示意圖。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
12．2019年底武漢爆發新型冠狀病毒疫情，人體測溫是防控疫情最關鍵的一環。熱成像測溫是通過非接觸方式檢測人體溫度，可以快速判斷人員是否存在體溫異常現象，迅速采取措施防止發熱人員流動。紅外測溫控制系統由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。被測物體和反饋源的輻射線經調制器調制后輸入到紅外檢測器。兩信號的差值經過放大器放大并控制反饋源的溫度，使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣。顯示器指出被測物體的亮度溫度。下列關于該紅外測溫控制系統的相關說法中正確的是（　　）
A．控制方式是閉環控制
B．執行器是放大器
C．控制量是控制系統所要控制的量
D．該控制系統有檢測裝置
13．如圖所示是某呼吸機系統的工作原理示意圖。控制單元控制呼吸閥實現呼吸頻率的調節。在吸氣階段，控制單元控制吸氣閥的開合度將空氣送入病人的肺內，肺內的壓力增大使肺腔擴張，當肺內的壓力達到預置值，關閉吸氣閥，實現吸氣功能。在呼氣階段，打開呼氣閥，由于肺腔組織的彈性，將肺恢復到原來的形狀，而使經過交換的一部分空氣呼出體外，關閉呼氣閥，實現呼氣功能。以下對吸氣氣壓控制子系統的分析中，正確的是（　　）
A．吸氣時，呼吸閥將管道2和管道3接通
B．控制方式是開環控制
C．控制量是流過吸氣閥的空氣流量
D．氣壓計的靈敏度不影響控制精度
14．一款AI音響，如果麥克風識別出房內主人發出的聲音指令，便將大門打開，迎接客人。研究人員發現，使用低功率激光照射各種語音助手的麥克風，能使麥克風誤認為接收到相應的聲音信號而產生電信號，打開大門，這一發現表明了智能家居的語音開門控制系統存在一定的安全隱患。為提高室內語音開門控制系統的安全性，兼顧其方便性，以下優化措施最合理的是（　　）
A．設定無人在家時系統不工作
B．增加麥克風數量，需同時接收到信號才可發出指令
C．對麥克風做激光屏蔽處理
D．增加人臉識別功能
15．如圖所示的浙江某設計團隊開發的全自動面條機，面粉、調料、水等原材料按一定比例放入料斗，當料斗中的原材料重量達到重量的設定值上限時，電機開始轉動，面條機自動和面并制成面條；當料斗中的原材料被清空后，需要人工切斷電源，電機停止轉動。面條機由傳感器、控制面板、控制器主機、電機、攪拌器、模頭等組成。下列關于該控制系統的說法中正確的是（　　）
A．該控制系統有檢測裝置，所以是閉環控制系統
B．該控制系統的輸入量是設定的原材料的重量
C．控制器發出的控制信號稱為控制量
D．閉環控制系統必然有檢測裝置
答案解析部分
1．【答案】A
【知識點】系統的分析；閉環控制系統的基本組成
2．【答案】D
【知識點】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
3．【答案】D
【知識點】分析影響系統優化的因素
4．【答案】D
【知識點】系統的分析；閉環控制系統的基本組成；簡單控制系統運行的主要干擾因素
5．【答案】C
【知識點】系統的分析；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
6．【答案】C
【知識點】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
7．【答案】B
【知識點】系統的設計
8．【答案】C
【知識點】分析影響系統優化的因素
9．【答案】D
【知識點】系統的分析；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；簡單控制系統運行的主要干擾因素
10．【答案】B
【知識點】分析影響系統優化的因素；系統的設計
11．【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；簡單控制系統運行的主要干擾因素；閉環控制系統的工作過程
12．【答案】D
【知識點】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
13．【答案】C
【知識點】系統的分析；控制的手段和方法；閉環控制系統的基本組成
14．【答案】C
【知識點】分析影響系統優化的因素
15．【答案】D
【知識點】系統的分析；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
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