三 系统设计的优化与实现 知识点题库

某同学发现豆浆机在停电时不能用,于是他发明了手摇发电豆浆机。用手摇动手柄,通过齿轮组的变速,带动发电机的转子转动发电,供给豆浆机使用。请根据描述及示意图回答下列问题:

  1. (1) 手摇发电豆浆机的两个子系统分别是(从下列选项中选择两项,将序号填写在横线上:①豆浆机子系统;②齿轮子系统;③导线子系统;④手摇发电机子系统);
  2. (2) 在手摇转速不变的情况下,要提高转动轴相连的发电机转子的转速,可以(增加/减少)齿轮1的齿数。
  3. (3) 为了解决手摇发电机输出电压不稳定、输出功率不足和停止摇动手柄豆浆机就不能工作等问题,必须把电储存起来,需要增加什么设备?
如图所示是某幼儿园门口的人脸识别系统,利用计算机图像处理技术从视频中提取人脸特征,与资料库中的人脸特征进行对比,确认进入人员的身份。请根据示意图和上述说明,完成问题。

  1. (1) 下列关于该系统的说法中,不正确的是(   )
    A . 确认进入人员的身份,体现了系统的目的性 B . 图像采集不清楚,会影响特征对比的准确性,体现了系统的相关性 C . 提取的人脸特征与资料库中的人脸特征对比不一致时,无法开门,体现了系统的动态性 D . 摄像头出现故障时,会造成识别失败,体现了系统的整体性
  2. (2) 为了提高该系统的性能,需要进一步优化。下列不属于影响系统优化的因素是(   )
    A . 人脸特征识别的准确性 B . 计算机图像处理的速度 C . 图像采集的精度 D . 进入人员的人脸特征
如图所示是一款可以控制水流量的节水龙头,拉起手柄至不同的刻度,可以控制不同的出水量,从而避免浪费。下列有关节水水龙头系统优化的说法中,不合理的是(   )

A . 在水龙头上增加了带刻度的提起手柄,降低了水龙头的生产成本 B . 该系统通过改变原有节水龙头中的要素来实现系统优化 C . 该系统优化以控制用水量为目的 D . 自来水的水压是水龙头出水量控制优化的约束条件
如图所示是空气能热水器控制系统。其工作过程是:温度传感器检测储水箱中的水温,把信号反馈给微电脑控制器,与设定的温度值进行比较,达到设定的温度值时,控制器控制蒸发器、压缩机关闭。请回答下列问题。

  1. (1) 该定量控制系统的控制方式属于(在①闭环控制;②开环控制中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 温度传感器在该控制系统中属于 (在①输入处理装置;②检测反馈装置中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该控制系统的执行器与控制量分别是(在①微电脑控制器;②蒸发器、压缩机;③热量;④温度值中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 温度传感器应该安装在里(在①膨胀阀;②蒸发器;③储水箱中选择一项,将序号填写在横线处)。
  5. (5) 使用时间过长后,微电脑控制器灵敏度会下降以及热传递效率会下降,以下优化措施合理的是 (在①定期更换蒸发器和储水箱内的盘管;②定期清洗盘管上附着的水垢;③把冷水入口和热水出口对调互换使用中选择一项,将序号填写在横线处)。
杭州湾跨海大桥建成后,对长三角的经济起到了巨大的推动作用。大桥在设计时要求最大能抗17级超强台风,最大通航等级为5万吨级,使用年限为100年。在大桥施工时为了保证质量、缩短工期、降低成本,需要对工程进行优化。下列属于影响系统优化的因素是(   )
A . 抗台风等级 B . 最大通航等级 C . 工程项目的管理水平 D . 使用年限
如图所示为太阳能热水器水位控制系统的结构示意图。当水箱水位低于最低水位时,由控制器打开电磁阀,水箱进水;当水位上升到最高水位时,控制器关闭电磁阀,停止进水。

  1. (1) 该控制系统的控制手段和控制方式分别属于(在A .人工控制;B .自动控制;C .开环控制;D .闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 若太阳能热水器处于低水位时仍不上水,有可能的原因是(在A .手阀1被关上了;B .手阀2被关上了;C .控制器出现故障;D.混水阀没有关上中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 下列属于影响水位控制系统控制精度优化的因素是 (在A .调整水位探头的测量精度;B .定期检查系统运行状况;C .调整电加热器功率;D .电网中电压的波动中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图为座椅安全带控制系统示意图。其功能是在汽车遭受碰撞、急转弯或急刹车时,迅速收紧安全带,缩短驾驶员身体向前移动的距离,防止身体受到伤害。该控制系统由测量前方车距的激光雷达传感器,获取方向盘转向角度的传感器和感知踏板行程的传感器组成。这三种传感器获取三个方面的信号并传给电子控制单元处理,进而判断是否驱动电动牵引器收紧安全带。请根据示意图和描述,完成以下任务:

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  1. (1) 该系统的控制手段与控制方式分别是(在①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该控制系统的控制器和被控对象分别是(在①激光雷达传感器等三个传感器;②电子控制单元;③安全带;④司机中选择合适的一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 下列哪项属于在驾驶紧急情况下,影响该控制系统的优化因素在①驾驶员的临场应变能力;②提高传感器的控制精度;③改进方向盘材质中选择合适的一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 座椅安全带控制系统的运行过程会受到各种干扰,以下因素属于干扰因素的是(在①车内手机铃声;②路面颠簸状况;③安全带的张紧力度中选择合适的一项,将序号填写在横线处)。
如图所示是智能控制电梯系统,它由电梯轿厢、控制器、读卡器及控制电机等组成,当使用人员刷卡后,控制器根据刷卡信息,启动电机将电梯运送到IC卡预先设定的楼层,回答问题。

  1. (1) 以下对该控制系统说法正确的是(  )
    A . 该控制系统为闭环控制 B . 电梯到达指定楼层为该控制系统的控制量 C . IC卡控制器为反馈装置 D . 控制系统中被控对象为电梯
  2. (2) 在小区单元楼里安装该电梯管理系统,当住户忘记携带IC卡时,就不能正常使用该电梯,为了解决这种问题,对该控制系统进行优化,其中优化措施不合理的是(  )
    A . 在IC卡控制器上增加一个指纹识别系统,对住户进行指纹授权登记 B . 在IC卡控制器上增加一个二维码系统,对住户进行手机授权登记 C . 在IC卡控制器上增加一个密码输入控制系统,输入正确的密码方可使用该电梯 D . 在IC卡控制器上增加一个人脸识别系统,对住户进行人脸授权登记
如图所示是液体原料定量控制系统。其工作过程是:流量计检测到流出的液体原料流量值,把信号反馈给控制器,与设定的流量值进行比较,达到设定的流量值时,控制器控制桶泵关闭。

在桶泵停止运行后,由于软管中的原料具有惯性会继续流动,导致误差。为了提高计量精度,以下对该系统进行优化的措施中合适的是(在①减少软管的直径;②提高流量计的计量精度;③在软管出口端加电磁阀与桶泵同步控制中选择一项,将序号填写在横线处)。

“共享单车”是一种新型的交通工具租赁业务,其租赁的过程通常如下:首先在手机上安装共享单车相应软件,然后进行注册实名认证,接下来缴纳保证金,之后就可扫描自行车上的二维码开锁租车,骑车到达目的地后,把车锁好归还,完成此次租赁业务。

  1. (1) 请根据上面的描述,在方框中填写相应环节的序号,补全共享单车租赁的流程图。(①注册实名认证②扫描二维码开锁租车;③缴纳保证金)

  2. (2) “共享单车”在不同城市的租车模式出现了多样化,有的公司不再要求安装租车软件,只需用微信扫二维码就可租车。试从流程优化的角度,分析以上改变对租车流程带来的影响。
自吸增压水压控制系统如图所示,可以实现自来水、太阳能热水器等用水时水压不足情况下的增压功能。开启水龙头时,流量感应器检测水管中的流量,同时压力感应器检测水管中的水压,经智能PC控制芯片与设定值比较后决定电机是否工作。请完成下题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法中正确的是(    )
    A . 采用了降噪处理,降低工作时的噪音,体现了系统的动态性 B . 采用压力罐设计,具有防止使用过程中的频繁启停的作用,体现了系统的目的性 C . 自来水的供水水压是该控制系统的影响因素 D . 选择电容器时,既要考虑电机功率,又要考虑多种感应器等,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列对该水压控制系统的说法中正确的是(   )
    A . 该系统为开环控制系统 B . 流量传感应器具有检测水龙头是否开启的作用 C . 被控对象为电机 D . 控制量为水管中的实际水压
如图所示为推挽式电磁动力机控制系统示意图。各部分分布从右到左分别是:电磁线圈、活塞(带有强永磁的磁钢)、连杆、曲轴、飞轮、驱动传感片、光电耦合器及控制电路板。通过光电耦合器检测到的发光二极管发光信息,通过集成门电路整形处理后给电磁线圈供电,利用电磁力的吸引和排斥力,推动气缸做往复直线运动,然后通过连杆推动曲轴使飞轮做圆周运动,根据题意完成下面小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列关于该动力机控制系统说法中不正确的是(    )
    A . 该系统由电磁线圈、活塞、曲轴、连杆、飞轮等部分组成,体现了系统的整体性 B . 适当使用润滑油能够降低机械损耗,延长零件寿命,体现了系统的动态性 C . 该系统中要能实现气缸做往复直线运动,需要考虑活塞的运动曲线、曲轴、连杆尺寸,体现了系统分析的综合性原则 D . 在系统优化的过程中,电磁线圈的圈数、飞轮片的大小等属于影响因素
  2. (2) 以下有关该控制系统的说法,不正确的是(    )
    A . 该控制系统为开环控制系统 B . 控制量为活塞的左右运动行程 C . 被控对象为飞轮 D . 执行器为连杆
如图所示是注塑成型机控制系统的原理示意图。原料被加热器熔化并保持恒定温度流入注塑腔,加气缸将气体充入注塑腔与熔融原料混合后,由液压杆推入模具。当模具内空腔被填满后,液压杆会保持一定时间的恒定推力,防止原料回流造成成型缺陷。当模具内模型凝固后,打开模具,顶杆将模型顶出,并准备制作下一个模型。下列说法中不恰当的是该控制系统中对产品质量精度没有影响的是(   )

A . 温度设定值 B . 液压杆压力的稳定性 C . 气体混合量 D . 模具的更换
在家庭装潢过程中,室内住宅电气系统的设计是很重要的环节。下列关于室内住宅电气系统设计的分析中,不正确的是( )
A . 室内住宅电气系统设计中,成本要始终放在第一位 B . 可以将住宅电气系统按需求分成不同的回路进行设计 C . 导线的选用要根据线路的用电负载来确定 D . 电气线路布置要考虑方便用户使用
如图所示为智能浇花控制系统,能将花盆内湿度控制在合适范围内。该系统还具有水箱水位过低时防水泵空转保护子系统,请根据示意图和描述,完成以下任务。

  1. (1) 花盆内湿度控制子系统的控制手段属于,控制方式属于(在“A .闭环控制;B .自动控制;C .人工控制;D .开环控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 系统设计时,既要实现湿度控制精准度要求;又要实现系统工作的稳定性;还要考虑系统工作的高效节能目标,体现了系统分析的(在“A .整体性原则;B .科学性原则;C .综合性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 花盆内湿度控制子系统的输出量是(在“A .设定的湿度值;B .水泵转速;C .花盆内实际湿度值”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 小明设计该系统时采用了静音水泵,其中分析合理的是            (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 采用了静音水泵属于系统优化的约束条件; B . 采用了静音水泵属于系统优化的影响因素; C . 采用了静音水泵属于系统优化的干扰因素。
  5. (5) 为防止金属水箱盖板生锈,下列处理方法中合理的是(在“A .锉削;B .涂防锈漆;C .砂纸打磨;D .淬火”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
如图是一装有自动驾驶系统的汽车,汽车自动驾驶系统有以下部分组成:自适应巡航控制系统(它会和前面的车辆保持一个恒定的距离)、车道偏离检测系统、自动泊车系统、紧急制动和卫星导航系统。关于汽车自动驾驶系统以下说法错误的是(  )

A . 自动驾驶系统的功能是各个子系统所没有的,体现了系统的整体性 B . 自适应巡航控制系统在恶劣天气环境中仍能正常工作,体现了系统的环境适应性 C . 当卫星导航系统出现故障时,自动驾驶系统就会受到影响,体现了系统的动态性 D . 道路的拥堵情况是自动驾驶系统优化的约束条件
如图所示为滑台的运动系统示意图,由电机控制子系统和机械传动子系统组成。在电机控制子系统中,传感器检测电机的转动角度,并反馈到控制装置与设定值比较,控制装置根据偏差值发出运动信号,驱动器将运动信号转变成相应的电流驱动电机转动,在机械传动子系统中,电机带动丝杆转动,丝杆通过螺母驱动滑台移动。系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离,从而实现对滑台位置的间接控制。请根据示意图及其描述,完成第下面小题。

  1. (1) 电机控制子系统的执行器是(  )
    A . 驱动器 B . 控制装置 C . 电机门 D . 丝杆
  2. (2) 由于丝杆传动的误差和滑块移动时的摩擦,导致滑台移动的距离存在误差。为了提高滑台位置的控制精度,需要对该系统进行优化,下列措施中合理的是 (  )
    A . 将电机换成高精度电机,控制方式改为开环控制 B . 将传感器换成高精度传感器,提高电机转动角度的检测精度 C . 将传感器安装在丝杆上,检测丝杆的转动角度电机,控制方式改为开环控制 D . 在滑台上安装传感器,检测滑台的位置
如图是某舰船六自由度运动平台控制系统。工作过程为:传感器检测到工作平台相对于大地坐标系的位姿,与目标位姿作差,由PID控制器根据差值控制六个伺服电机工作,六个伺服电机带动电动缸做伸缩运动,六个运动缸并联设置共同驱动运动平台位姿的变化,最终实现工作平台处于稳定状态。请完成下面小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法不合理的是(   )
    A . 电动缸控制系统是该系统的一个子系统 B . 任何一个电动缸出现问题都会导致工作平台无法保持稳定,体现了系统的整体性 C . 海浪和海风对舰船的影响是该系统优化的影响因素 D . 改变目标位姿不能提高工作平台控制精度
  2. (2) 下列关于该工作平台控制系统说法合理的是(    )
    A . 该系统的检测装置检测给定量 B . 被控对象是电动缸 C . 控制量是平台的实时姿态 D . 放在平台上物品的位置变化属于干扰因素
如图所示为抽水泵结构示意图,叶轮固定在泵体内,马达带动叶轮高速旋转,将水从泵体侧口吸入,从泵体上口压出,通过出水接头的水管流向目的地。

抽水泵的装配需要以下环节:(A .固定螺栓2);(B .用螺栓1固定出水接头到泵体上);(C .安装叶轮到马达转动杆上);(D .安装隔水架到马达上);(E .泵体嵌到隔水架上);(F .将弹簧垫圈放入螺栓 2);(G .将防漏垫、出水接头压在泵体上)。

  1. (1) 合理的装配流程为:G→→ D → →→A(在横线 处填写装配环节的编号);
  2. (2) 要加工螺栓外螺纹,需要用到的工具是 (在 A .板牙和板牙扳手;B .丝锥和丝锥扳手中选择正确的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 下列关于抽水泵的装配流程说法不正确的是 (在 A .安排环节的主要目的是保证安全生产;B .装配流程是串行工序;C .环节)(C和环节E的时序是可以颠倒中选择正确的选项,将序号填入横线处)。
  4. (4) 为了加大水泵抽水能力,更换了大马力马达,因为没有配件,所以泵体无法更换。所以,大马力马达是系统优化的,泵体是系统优化的
高架桥大多设计有雨水回收系统,可以将回收的雨水处理后,用于浇灌树木、草坪,从而节约了水资源。关于该系统的设计不需要考虑的是(   
A . 雨水回收系统建设成本 B . 高架桥的结构 C . 高架桥车流量的变化 D . 桥面积水的问题