三 系统设计的优化与实现 知识点题库

如图所示是电子汽车衡IC卡智能称重系统示意图。红外检测器用于检测车辆是否完全上秤,车辆停稳后,司机下车刷卡称重,IC读卡器读取车辆载重信息,并在显示屏上显示承重数据。请根据示意图和上述说明,完成问题。

  1. (1) 以下关于该系统的说法中,不正确的是(   )
    A . 该系统具有语言指挥、红外识别、道闸控制等功能,体现了系统的目的性 B . 当红外检测器出现故障时,会影响系统正常工作,体现系统的整体性 C . 通过显示屏、喇叭、摄像头可以读取载重数据,体现了系统的相关性 D . 该系统受环境的干扰影响不大,体现了系统的环境适应性
  2. (2) 下列对该系统的优化措施中,不正确的是(   )
    A . 更新多途径的联网扩展功能,实现数据共享 B . 优化车牌自动识别功能,方便记录车辆信息 C . 采用防遥控重量曲线,防止传感器加装遥控装置作弊行为 D . 简化硬件设备,改为人工判定是否完全上秤
自助银行为了给客户提供更好的服务,对系统进行一下优化,其中不属于以安全为目标的优化是(  )
A . 使用触摸屏技术 B . 设置智能监控系统 C . 采用伪钞识别新技术 D . 增加输入密码
如图所示是小明为自家设计的安全报警系统示意图。安全报警系统为现代家居生活提供了有力的安全保障。该系统在工作时,报警主机在接收到报警信号后,会产生高分贝的警号声,同时会借助电信网络向外拨打多组由主人自己设置的电话、手机。以下对该系统的说法不正确的是(  )

A . 防盗报警系统在使用的过程中,由于各装置老化等原因,会出现报警故障,体现了系统的动态性 B . 该系统具有的防盗、报警功能,体现了系统的目的性 C . 当该系统不能正常工作时,需要对各个装置及线路进行检测并分析,找出故障的原因,这体现了系统分析的科学性原则 D . 为该系统配备蓄电池,在停电的情况下也能正常工作,这一措施实现了该系统的优化
某厂设计了一款智能煤气泄漏报警灯,它的工作原理是:当探测器检测到厨房的煤气浓度超过设定值时,外置主控制器控制电磁继电器导通,使报警灯报警;报警的同时,该装置还能够自动向事先设定的手机号码发送信息,提醒使用者注意。根据描述,完成问题。
  1. (1) 下列选项中,对智能煤气泄漏报警灯控制系统描述正确的是(  )
    A . 控制量是电磁继电器的通、断 B . 被控对象是手机 C . 探测器主要起反馈作用 D . 输入量是预事先设定的手机号码
  2. (2) 无人状态下为了防止煤气泄漏,对该控制系统进行优化,其中最合理的优化措施为(  )
    A . 当煤气浓度超过设定值时,主控制器控制电磁阀吸合,将煤气切断 B . 当煤气浓度超过设定值时,主控制器控制电磁继电器吸合,开启排风扇 C . 增加一个煤气检测控制系统,将厨房内的煤气浓度控制在设定浓度 D . 增加一个人体红外线感应子系统,有人时可以使用煤气,无人时不通煤气
如图所示为办公室室内湿度控制系统示意图。当传感器检测到室内湿度达到设定值的上限时,控制器发出信号,接通风扇及压缩机和热交换器的电源,风扇将潮湿空气抽入机内,通过热交换器的作用将空气中的水分子冷凝成水珠,降低空气中的含水量。当室内湿度达到设定值的下限时,断开风扇及压缩机和热交换器的电源。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段和控制方式分别属于(在“①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制”中选揮合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在“①风扇:②压缩机和热交换器;③办公室;④“控制器”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 该系统的传感器应选用(在“①温度传感器;②湿度传感器;③压力传感器;④流量传感器”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了提高该系统的除湿效果,有效的优化措施是在(在“①加大风扇的转速;②提高传感器的灵敏度;③降低湿度的设定值;④加大压箱机和热交换器的功率”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示是某家用抽水马桶水箱结构示意图,为了提高家用抽水马桶水箱水位的高度,适宜采取的措施是(  )。

A . 增加连杆的长度 B . 缩短连杆的长度 C . 增大浮球的直径 D . 往水箱放一些石头
如图所示为简易光控路灯模型电路图,Rp为可变电阻,Rg为光敏传感器,当外界的光线不足时,V1、V2工作为导通状态,发光二极管点亮;当外界光线充足时,V1、V2工作为截止状态,发光二极管不亮。请回答问题。

  1. (1) 下列关于该光控路灯系统相关描述中错误的是(    )
    A . Rg的电阻阻值大小会影响发光二极管的工作状态,体现了系统的相关性 B . 光控路灯模型使用一段时间后,光敏传感器的敏感度下降,体现了系统的动态性 C . 光控路灯模型电路的设计需要用到物理学、电学等学科知识,体现系统分析的综合性原则 D . 外界光线是光控路灯模型电路系统优化的约束条件
  2. (2) 关于该发光二极管的控制系统,下列说法不正确的是(    )
    A . 控制方式为开环控制,控制手段属于自动控制或电子控制 B . 外界光线的强弱是系统的输入量,输出量是发光二极管的状态(亮或灭) C . 发光二极管V3亮时,其光线对光敏传感器状态有影响,属于该系统的干扰因素 D . 三极管V1、V2为控制器,因为Rg是检测光线强弱的部件所以该系统含反馈
无绳蒸汽电熨斗是由发热元件、温控器、指示灯、电源接线柱和电源插头等组成的。使用时,先给水箱注水;顺时针拧动调挡按钮到合适的功率挡位,插上电源,使温控器对发热元件通电发热,对电熨斗底板进行加热,同时工作指示灯亮,本产品具有恒温功能,当温度超过额定温度时,恒温功能启动并自动切断电源;当温度下降到低于额定温度时,机器会自动接通电源并继续对电熨斗底板加热。另外本产品还有自动关熄功能,如果电熨斗未使用的时间达到8分钟,熨斗将自动关闭。要让熨斗再次加热,必须取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后将其放回基座。

  1. (1) 该温度控制系统的控制方式和控制手段分别属于 (在①开环;②闭环;③手动;④自动中选择一项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 该恒温控制系统的最终控制对象是 (在①指示灯;②水箱;③调挡按钮;④电熨斗底板中选择一项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 本产品还有自动关熄功能,如果熨斗未使用的时间达到8分钟,熨斗将自动关闭。要让熨斗再次加热,必须取下熨斗(如果熨斗在基座上),然后将其放回基座。这主要体现了系统的 (在①目的;②整体;③环境适应;④动态中选择一项,将序号填写在横线处)性。
  4. (4) 下列因素中属于该温度控制系统优化的影响因素的是 (在①被熨烫衣服的大小;②热能主机功率;③基座温度;④室外气温中选择一项,将序号填写在横线处)。
Loomo Go是一款具备自动驾驶能力配送机器人,主要用于提升最后—公里配送的效率。送达时,用户可使用手机上的密码打开机器人身上的箱子,取出货品。LoomoGo采用自动、手动驾驶两用设计,节约人工,能与快递员配合工作,灵活处理现实中的复杂情况.下列有关机器人Loomo Go说法不合理的是(    )

A . 机器人能把物品配送到用户手中,体现了系统的目的性 B . Loomo Go需要定期维护保养,体现了系统的动态性 C . 复杂场景情况是系统优化时的影响因素 D . 设计配送机器人时,既要考虑配送的速度,又要考虑配送的精确度,体现了系统分析的综合性原则
如图所示为恒温温泉池,池内水温保持在26-28℃。当温度低于设定值的下限(26℃)时,控制器发出信号,热泵以制冷剂为热媒,在空气中吸收热能(在蒸发器中间接换热),经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能,加热池水(在冷凝器中间接换热),当温度高于设定值的上限(28℃)时,停止加热。从而池内水温保持在26-28℃。请根据描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段和控制方式分别属于(在①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在①热泵;②池水;③压缩机中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在①流量传感器;②湿度传感器;③温度传感器中选择合适的选项,将序号填写在下划线处);
  4. (4) 为了提高该系统的冬季升温效果,有效的优化措施是(在①减小蒸发器热交换面积;②增大冷凝器热交换面积;③降低温度设定值;④加大空气通过蒸发器的流量;⑤提高传感器的灵敏度中选择合适的选项,将序号填写在下划线处)。
如图1所示是一台机械设备维修流程。图2是对图1的优化。请完成以下任务:

  1. (1) 该流程优化的主要目标是(在“A .成本优化;B .质量优化;C .工艺优化;D .工期优化”中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该流程优化需要考虑的因素是(在“A .该设备使用的注意事项;B .该设备的零件能否购买到;C .环节能否多人或多台设备同时工作”中选择一项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 下列对流程分析中,正确的是(在下列选项中选择合适的选项,将序号填写在横线处);

    A .图1中,零件加工和零件维修是并行工序

    B .图1的流程需要15天完成

    C .图2中,电器维修、零件加工、零件维修是并行工序

    D .图2的流程拆卸和电器维修的时序可以颠倒

  4. (4) 流程优化的条件是(在“A .对流程内在机理进一步研究的基础上;B .设备和工艺水平提高的基础上”中选择一项或者两项,将序号填写在横线处);
  5. (5) 图1流程的表达方式是(在“A .文字;B .表格;C .流程图;D .图示”中选择一项,将序号填写在横线处);
如图所示是汽车无人驾驶系统示意图。它由车载电脑、激光探测仪、雷达探测器、摄像设备等组成。摄像头会识别交通指示牌和信号灯,轮胎附近的传感器可以检测速度和方位。安装的系列传感器使得汽车可以清晰地“看到”周围物体,清楚地掌握它们的大小、距离,能判断出周围物体将可能对车辆的运动和路线造成什么影响,并作出相应的反应,进行正常行驶。请根据示意图和上述说明,

以下对该系统的优化措施中,不正确的是(  )

A . 配备备用电源,在突发情况下能正常工作 B . 增加车身强度,提高行车安全性 C . 设置驾驶模式一键切换,支持人工驾驶 D . 添加网络组件,实时定位并全程记录系统运行情况
  如图所示为某单位大门的门禁控制系统。工作人员进门时把手指放到指纹采集器中,经门禁控制器识别后控制电锁开门,进入后门自动关闭,考勤机根据指纹信息进行考勤。它的主要特点是:具有门禁和考勤功能,省去大量的人员管理,保证工作的安全性。

 

试分析:

  1. (1)    它要解决的问题是:实现工作单位人员和安全的化管理。
  2. (2)    它解决问题的技术方法是:为输入量,为控制器,为执行器,构成自动控制系统。
  3. (3)    它的一个优点和一个缺点分别是:
  4. (4) 针对你发现的缺点,改进意见是:
如图所示是某隧道积水预警处理系统示意图。水位监测终端采用太阳能供电,水位计实时检测隧道内积水,水位信息由监测终端及时传送到控制中心服务器,当隧道内水位超过设定值时,控制中心驱动LED显示板显示相应的警示标语,同时开启水泵排水。

  1. (1) 该系统可分为多个子系统,以下划分合理的是         (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 太阳能供电、预警控制、排水控制等子系统 B . 水位信息采集、控制中心服务器处理、预警控制等子系统 C . 水位信息采集与处理、预警控制、排水控制等子系统
  2. (2) 为了提高积水水位检测的精度与预警响应速度,需要对系统进行优化,下列因素中属于影响系统优化的因素是(在A .水位计的灵敏度;B . LED显示板的安装位置;C .控制中心服务器的运算处理能力;D .水泵的制造工艺中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) 自动排水控制子系统的控制器是,被控对象是(在以下选项中选择合适的选项,将序号填写在横线处)

    A.水位计

    B.太阳能电池板

    C.监测终端

    D.控制中心服务器

    E.LED显示板

    F.水泵

  4. (4) 下列因素中,属于预警控制子系统干扰因素的是(在A .车辆噪音;B .供电电压;C .预设水位值中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
某同学设计了一款“带储存盒的指甲钳”。如图所示,指甲钳全部采用不锈钢材料制作,在传统指甲钳的下方加了一个储存盒,这样可以防止在剪指甲时碎屑乱飞影响环境卫生。

  1. (1) 该设计中的储存盒(选填“是”或“否”)为标准件。
  2. (2) 该同学通过发明“带储存盒的指甲钳”,自身的智力得以发展,创新精神和设计能力得以提高,这主要体现技术能够(选填“解放人”或“发展人”)。
  3. (3) 指甲钳各部分相互配合,构成系统,才能实现其功能,这主要反映了系统的特性。
  4. (4) 针对该指甲钳的储存盒,请你提出优化建议?
下列安装设计的优化措施中,不属于以节能为目标的是 (     )

A . 安装LED灯具 B . 安装风能发电系统 C . 安装太阳能热水器 D . 安装实时监控系统
如图所示的隧道内设置烟雾浓度控制系统,用于调节隧道内的空气质量和能见度。检测装置测出隧道内的实际烟雾浓度值并输入到控制器与设定值进行比较,隧道内的烟雾浓度值超过设定值时,控制器控制电机带动风叶运转,从而使烟雾浓度下降到设定值,改善隧道内的空气质量和能见度。请回答下列各题:

  1. (1) 该控制属于控制(在①开环控制;②闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 根据上述描述,分析该系统的控制过程,在方框图中横线处填写相应的内容。如果是开环请忽略图下面的方框和箭头。

  3. (3) 该系统在设计时,根据隧道的长度、车流量、汽车尾气排放量、气候建立数学模型进行研究,为确定风机的通风量和机组的数量、布置测控点提供依据,这体现了系统分析的原则(在①整体性;②科学性;③综合性中选择一项,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 该系统发生故障后,当隧道内的烟雾浓度值超过设定值时,容易发生交通事故。为了提高系统的可靠性,确保隧道内行车安全,需要对系统进行优化,以下措施中合理的是(在下列措施中选择一项,将序号填写在横线处)。

    ①在隧道口设置声光报警装置,提醒司机注意;

    ②在隧道口设置减速带;

    ③增加备用设备,当该系统发生故障时,备用设备能自动投入使用。

如图所示的是湿式自动喷水灭火系统演示示意图,其工作原理是:保护区域内发生火灾时,温度升高使闭式喷头玻璃球炸裂而使喷头开启喷水。这时湿式报警阀系统侧压力降低,供水压力大于系统侧压力(产生压差),使阀瓣打开(湿式报警阀开启) ,其中一路压力水流向洒水喷头,对保护区洒水灭火,同时水流指示器报告起火区域;另一路压力水通过延迟器(延迟器是为了防止由于系统漏水等原因导致的水力警铃误报,当压力波动较大时会起缓冲及延迟作用,避免误报警)流向水力警铃,发出持续铃声报警,同时压力开关输出启动供水泵信号,完成系统启动。系统启动后,由供水泵向开放的喷头供水,开放喷头按不低于设计规定的喷水强度均匀喷水,实施灭火,流程图如图所示。请根据示意图和描述,完成以下问题:

  1. (1) 该系统的控制方式属于(在“A .开环控制;B .闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 设计该系统时,既要考虑延迟器的精度,又要考虑水力警铃的音量,体现了系统分析的(在“A .整体性原则;B .综合性原则;C .科学性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 湿式报警阀安装时不需要考虑的因素是(在“A .压力表的精度;B .保护区洒水的范围;C .湿式报警阀的安装位置;D .喷头的大小”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  4. (4) 为提高铃声报警的准确性,现需要安装一个水压传感器,其安装位置合理的是(在“A .压力表与湿式报警阀之间;B .湿式报警阀与延迟器之间”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 为了优化湿式自动喷水灭火系统,下列措施中不合理的是(在“A .去掉延迟器加快反应警铃速度;B .将喷头直径加大;C .将闭式喷头玻璃球改为温度传感器”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
如图所示是一款智能淋浴头,内置LED灯、水量感应器以及水流发电装置等,水流发电装置可给智能淋浴头的控制系统供电。其中的用水量提示控制系统工作原理是:当水量感应器测得用水量达到10升时,灯显示蓝色,用水量超过30升,红色灯会一直闪烁。根据题图及说明请回答下面小题。

  1. (1) 下列关于智能水龙头系统的分析中,不恰当的是(    )
    A . LED     灯的颜色会根据用水量变化而变化,体现了系统的环境适应性 B . 水量感应器故障会导致水量提示系统无法正常工作,体现了系统的整体性 C . 设计时,通过计算得出发电装置能提供的稳定发电量,体现了系统分析的科学性原则 D . 为了提高水量提示的准确度,水量感应器的性能是该系统优化的影响因素
  2. (2) 以下关于水量提示控制系统的说法中正确的是(    )
    A . 水量感应器是反馈装置 B . 被控对象是水龙头 C . 输出量是灯的状态 D . 执行器是水流发电装置
如图所示是简易旋转倒立摆控制系统示意图。该控制系统可以使摆杆保持竖直倒立状态,其工作原理是:设定摆杆处于竖直倒立状态时精密电位器输出的电压值,当摆杆由于外界作用力破坏其稳定性向一侧倒下时,精密电位器的阻值变化,从而改变了输出电压,并将信息传送到单片机与设定值进行比较,单片机输出控制信号,通过驱动电路控制电机的转速和转向,带动旋臂水平转动,使摆杆重新保持竖直倒立状态。请根据描述,回答下面小题。

  1. (1) 从系统的角度分析,下列说法不恰当的是(   )
    A . 单片机根据比较差值,计算出旋臂所需的摆动速度,体现系统分析科学性原则 B . 精密电位器长时间使用后,其精度下降,体现了系统的动态性 C . 摆杆保持竖直倒立状态是该系统的控制目的 D . 精密电位器的精度是该系统优化的影响因素
  2. (2) 下列关于该控制系统分析不正确的是(   )
    A . 控制量是旋臂的转速和转向 B . 驱动电路和电机属于执行器 C . 电机运行产生的振动不属于干扰因素 D . 精密电位器输出的信号属于系统的反馈信号