任务一 理解控制系统 知识点题库

如图所示的电动车,其报警系统工作过程如下:当有人触碰其车体时,震动感应装置接收到信号后发出指令,报警开关接通扬声器发出警报声。以下关于该控制系统说法正确的是(   )

A . 触碰信号为输出量 B . 报警开关为执行器 C . 扬声器的警报声为输入量 D . 电动车为被控对象
如图是一款仿向日葵设计的太阳能充电器,葵花造型的太阳能电池板架在圆形底座上,底座集成了光传感器,通过电子芯片控制马达转动,从而带动电池板绕水平和垂直的旋转轴运动,实现光线追踪的功能。电池板收集的能量储存在内置电池中,并能给智能手机充电。请回答下列各题:

  1. (1) 根据示意图及描述,太阳能充电器的光线追踪控制系统属于控制(在①开环;②闭环中选择一项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该光线追踪控制系统的执行器与被控对象分别是
  3. (3) 太阳能充电器使用时间久了,光传感器上会有灰尘覆盖,造成光线追踪功能无法实现。针对这一问题,下列优化措施中不合理的是(在①充电器要经常人工清理灰尘;②提高光传感器的灵敏度,使其在光线较弱时也能实现追踪;③将光传感器用帆布制防尘罩罩住 中选择一项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 在设计该太阳能充电器时,既要考虑充电效率,也要考虑电池容量,还要考虑充电器的体积等方面。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)。
如图所示是摩拜单车智能机电锁系统示意图。由自动解锁子系统、上报定位子系统和计费发送子系统组成。其工作过程是:车载中央控制单元接收到云端后台控制系统发送来的解锁指令时,经过处理后,触发电子控制开关,开启机械锁装置控制插销打开,完成单车自动解锁。单车解锁以后,触发电子控制开锁成功开关,通过车载中央控制单元,不断上报单车最新定位信息到云端后台管理系统;当用户锁车成功时,触发电子控制锁车成功开关,通过车载中央处理器通知云端后台管理系统锁车成功,云端后台管理系统停止计时、计费并向用户发送相关信息。请根据示意图及其描述,完成(1)、(2)题。

  1. (1) 从系统结构和优化角度分析,下列说法中不正确的是(  )
    A . 需要GPS、手机网络、电子开锁技术的支持,体现了系统的综合性 B . 遇到刮风下雨,经常会发生扫码后等待许久不能及时解锁的情况,体现了系统的环境适应性 C . 单车与云端服务器的实时通信性能是影响车锁系统优化的因素 D . 既要降低单车成本,又要保证GPS定位准确、显示及时,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列关于摩拜单车智能机电锁系统的分析中正确的是(  )
    A . 自动解锁子系统的控制量是车锁打开 B . 自动解锁子系统的执行器是电子控制开关 C . 上报定位子系统是闭环控制 D . 计费发送子系统的被控对象是云端后台管理系统
如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图,当手靠近传感器时,传感器将感应信号发送给控制器,控制器控制继电器闭合,电吹风开始工作。若将自动干手器看作被控对象,则执行器是(   )

A . 传感器 B . 控制器 C . 继电器 D . 插头
手环常与手机配套使用,当手环与绑定的手机距离在可靠通信范围内时,就会与手机之间交换数据,借助手机的强大运算功能,对佩戴人的生理数据进行处理,如果处理结果异常,马上会对佩戴人进行提醒或者告警。请完成问题。
  1. (1) 下列关于手环与手机组成的系统中,说法正确的是(  )
    A . 手环能与手机进行数据交换,体现了系统的环境适应性 B . 处理结果异常,马上会对佩戴人进行提醒或告警,体现了系统的相关性 C . 借助手机的运算能力,对佩戴人的生理数据进行处理,体现了系统分析的科学性原则 D . 设计手环时,不仅要考虑手环的功能,还要考虑手环的成本,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 手环具有来电提醒功能,其控制过程:当手机接收到来电信号时,手机上的APP就会发送震动指令,那么手环就会震动,提示佩戴者手机上有电话打进来。关于该手环来电提醒控制系统,下列分析不正确的是(  )
    A . 该控制方式为开环控制 B . 环境中的高频电磁波可能是该控制系统的干扰因素 C . 输入量为手机接收到的来电信号 D . 被控对象为手环
为了改善城市的交通管理,有些地方采用了智能化的红绿灯电子控制系统,通过调整红绿灯的持续时间来缓解车辆的拥堵。它的工作原理为:在路口停车线前一段距离内埋下一些环形感应器,感应器将车辆在上面通过所产生的数据传输给微处理器,微处理器根据交叉路口车辆的多少指挥红绿灯的自动切换。该控制系统的被控对象是(  )
A . 红绿灯 B . 车辆 C . 微处理器 D . 环形感应器
如图所示是自动变速扶梯系统控制过程示意图。无乘客时,扶梯缓慢运行,当乘客进入检测传感器的检测范围时,控制器接收到传感器的检测信号,控制电动机和传动装置加速转动,扶梯正常运行。请回答下列各题:

  1. (1) 根据示意图及描述,分析自动扶梯系统控制过程,在方框图中横线处填写相应的内容:

     ② ③ ④ 

  2. (2) 为防止扶梯加速使乘客站立不稳,检测传感器的安装位置应在(在①乘客进入扶梯踏步前;②乘客进入扶梯踏步之后中选择一项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 该系统在运行时需要解决下面的问题,当乘客进入检测传感器检测范围时,扶梯正常运行,当乘客随着扶梯运行离开检测范围后,扶梯又回到缓慢运行状态,而此时乘客还没离开扶梯。从合理性、可行性方面考虑,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控制器中安装计时器,当有乘客进入时,扶梯正常运行,计时器开始计时;若达到设定的乘客离开扶梯的时间,无其他乘客进入,扶梯自动缓慢运行,有其他乘客进入时,计时器将重新计时。

    ②在扶梯上布满检测传感器,保证乘客在扶梯上的任一位置都能被检测到,只有乘客完全离开扶梯时,扶梯才会缓慢运行。

    ③在每个踏步上安装检测传感器,只要踏步上有乘客便正常运行,无乘客时便缓慢运行。

如图所示是糕点烘烤传送带控制系统。要烘烤的糕点放在传送带上,以一定的速度通过烘箱。传送带由电机驱动,通过控制器控制电机达到调节传送带速度的目的。烘箱内的温度传感器检测烘箱实际温度,若烘箱实际温度过高,传送带速度应加快;反之则应减慢。请根据图及其描述,完成问题。

  1. (1) 从系统角度分析,下列分析中不正确的是(  )
    A . 糕点烘烤传送带控制系统是糕点烘烤系统的子系统 B . 调整调节器可实现温度不变的情况下传送带的速度调整,适合烘烤不同糕点,体现了系统的目的性 C . 传送带的速度随着烘箱内温度变化而变化体现了系统的环境适应性 D . 为了不影响到糕点的质量,不能过多的提高烘箱内温度和传送带速度体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 关于糕点烘烤传送带控制系统,以下说法中不正确的是(  )
    A . 被控对象是传送带 B . 控制量是电机的转速 C . 检测装置是温度传感器 D . 该控制属于闭环控制
倒车雷达是汽车的安全辅助装置。工作原理是:雷达探头发出超声波,一旦超声波碰上障碍物 后便会反射回来,此时系统便会计算雷达探头与障碍物之间的距离,然后根据距离的远近,蜂鸣器发出不同频率的警报声。从而帮助驾驶员更好地判断该停车的位置,关于该报警控制系统,以下说法中正确的是(  )

A . 输出量是超声波信号 B . 被控对象是汽车 C . 控制器是雷达探头 D . 此控制系统为开环控制系统
如图所示是燃气热水器内部的水气联动燃气量控制系统,使用时随着用水量的增加,弹性膜检测到水压发生变化,带动连杆向右运动,通过弹簧2使锥形塞相应运动,使得进入热水器的燃气量增加,燃烧功率增大。下列关于该控制系统的说法中,正确的是(  )

A . 该控制系统为闭环控制系统 B . 弹簧1选用弹力更大的弹簧,不会影响进入热水器的燃气量 C . 该控制系统的控制量为水流量 D . 该控制系统的检测装置为弹性膜
下图为某车的混合动力系统原理图,它利用发动机和电动机两种动力来驱动车轮。内燃机产生的动力分成两份,一份用来驱动车轮,另一份用来发电。车辆启动及低速、低负荷运转时,只需电动机驱动行驶;正常行驶时,电动机和发动机共同驱动,高效配合;上坡和加速行驶等需要高马力输出时,发动机和电动机同时达到最大功率。

这种混联方式提高了发动机和电动机动力的协同效应,实现了更低的油耗和更高的动力输出。

分析上述材料,回答下面问题:

  1. (1) 请将上述系统用方框图表示,在下面横线处填写相应的内容。

  2. (2) 在汽车设计时,要同时兼顾环保、安全、经济性、动力性等多个目标。这体现了系统分析的原则(选填①综合性;②科学性;③整体性)。
  3. (3) 除上述油电混合动力汽车外,再列举两种你知道的新能源汽车。
小王想设计一款放在书桌上使用的智能风扇,设计要求是:当人远离风扇时,风扇能够自动断电关闭,反之则能启动;当人在风扇周围时,风扇能够跟随人移动吹风。下列是小王的构思,其中不正确的是(    )
A . 智能风扇系统可分成自动开关子系统和自动跟踪子系统 B . 在设计自动跟踪子系统时可以将风扇作为被控对象 C . 在设计自动开关子系统时,可以采用闭环控制 D . 智能风扇控制系统的输人量可以是人体辐射出的红外线信号
人脸识别门禁控制系统基于先进的人脸识别技术,结合了ID卡和指纹识别技术。该控制系统工作过程:门禁控制器根据生物信息采集器采集到的信号,发出开锁或响铃指令,如果信号比对正确,电控锁响应控制器输出的开锁信号,控制门打开;如果信号比对不正确,继电器响应控制器输出的响铃信号,控制电铃工作。用户出门时不需身份验证,直接按钮开锁。关于该控制系统以下说法正确的是(  )
A . 该控制系统的控制方式是自动控制,控制手段是开环控制 B . 该控制系统的输出量是门开/电铃工作 C . 生物信息采集器采集人体信号时会受到各种干扰,其中脸部化妆不属于干扰因素 D . 门禁控制系统需要权衡功能、耐用性与成本等,这体现了系统分析的整体性原则
如图所示是某款风力发电机,上面有方向调整系统,可以调节风机转向,使风机正对风向,也可以在大风的情况下使风机机头偏离风向,以达到降低转速,保护风机。具体工作过程为:当风力不大时,检测到风向发生改变,控制电路发出指令,使舵机运转,从而使风机正对风向,当检测到风力超过设定的上限值时,控制电路又会发出指令,让舵机运转,使风机机头偏离风向。关于风机方向调整系统中的舵机运转子系统,下列说法正确的是(   )

A . 被控对象是风力发电机 B . 输入量为风的大小和方向 C . 输出量为机头的转向 D . 该控制系统是闭环控制系统
感应式IC卡出入管理控制系统(简称门禁系统)具有对用户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能,主要方便内部员工出入,杜绝外来人员随意进出。如图所示是门禁控制系统的工作原理图,由进门读卡器、出门读卡器、开门按钮、烟雾检测器输入信号,门禁控制器通过继电器控制各个电插锁、声光报警器工作。该火灾自动报警控制子系统中的输入量是(   )

A . 进门读卡器 B . 声光报警器 C . 消防报警破碎开关 D . 烟雾检测器检测到的火灾信号
如图所示为某传统的电饭煲,其工作过程分煮饭和保温两种。煮饭时,按下煮饭开关,靠感温磁体的吸力带动杠杆开关使大功率加热电板加热。当内锅里的水被蒸发掉,锅底的温度达到103℃时,感温磁体的吸力瞬间变小,切断煮饭电源,然后进入保温阶段。保温过程中,当温度低于约70℃时双金属片逐渐冷却向一侧弯曲,接通小功率发热管电源进行加热;当温度达到约80℃以上时,双金属片向另一侧弯曲,切断小功率发热管的电源,停止加热。如此反复,即达到保温效果。请回答下面小题。

 

  1. (1) 关于该电饭煲系统,下列说法正确的是(    )
    A . 杠杆开关的结构设计需要根据磁钢吸力大小来确定,体现了系统的相关性 B . 当锅内的温度高于103℃时,磁钢限温器就失去磁性,体现了系统的环境适应性 C . 该电饭煲在加热完成后会进入保温阶段,体现了系统的动态性 D . 既能够煮饭,又具有保温功能,体现了系统分析的综合性
  2. (2) 关于煮饭控制和保温控制,下列说法正确的是(    )
    A . 煮饭开始时要人工按下煮饭开关,所以煮饭控制系统是属于人工控制 B . 煮饭控制过程中有检测温度的装置,属于闭环控制系统 C . 保温控制系统中的执行器是发热管 D . 保温控制中的被控对象是双金属片
  3. (3) 下列关于电饭煲的控制系统的分析不正确的是(    )
    A . 电饭煲控制系统包含有加热子系统和保温子系统等 B . 双金属片的精度等级是保温控制系统优化过程中的约束条件 C . 打开锅盖属于该控制系统的干扰因素 D . 为防止忘记切断电源造成长时间保温的情况,可通过增加定时装置进行优化
如图所示是某智能化小区的门禁控制系统,由通道进出权限子系统、实时监控子系统、异常报警子系统等组成。通道进出权限子系统的工作过程:门禁控制器接收密码并与设定密码进行比较,密码正确时门禁控制器发出指令让电机转动,门开启;密码不正确,门不开启。请根据示意图及其描述完成下面小题。

  1. (1) 从系统角度分析,下列分析中正确的是(   )
    A . 实时监控子系统、异常报警子系统彼此独立、互不影响 B . 通道进出权限子系统由键盘、门禁控制器、电机等组成,体现了系统的相关性 C . 通过电机转动实现门的开闭,体现了系统的动态性出门按钮 D . 设计时,既要考虑该系统的功能,又要考虑系统的成本,体现了系统分析的综合性原则
  2. (2) 下列关于通道进出权限子系统的分析中正确的是(   )
    A . 键盘接收密码并与设定密码进行比较的过程为反馈 B . 控制量是门禁控制器发出的指令 C . 错误的密码是该控制系统的干扰因素 D . 该控制系统的控制手段是自动控制
如图所示婴儿监控器是无线家庭安全防护系统的新成员。

  1. (1) 下列说法不合理的是(    )
    A . 由摄像头和显示器两部分组成,体现系统的整体性 B . 摄像头可通过显示器随时监护宝宝的安全,体现系统的目的性 C . 增加内置红外线感应器,具有夜视功能,属于系统优化的约束条件 D . 摄像头使用可充电电池,增强系统的环境适应性
  2. (2) 婴儿监控器摄像头拍摄到遮脸、踢被、趴睡、口鼻遮挡、卡床等多种睡眠危险行为,通过芯片图像算法识别,能主动向显示器和关联手机发送报警信息,预防意外发生。下列说法不合理的是(     )
    A . 支持双向语音通话,控制方式为闭环控制 B . 该控制的检测装置为摄像头 C . 输入量是危险行为信号 D . 小孩踢被频繁行为,不属于干扰因素
某款宾馆用的感应式液压自动餐炉。当传感器检测到人靠近时,液压装置会自动打开炉盖,方便客人查看或夹取食物,客人离开几秒钟后,炉盖自动关闭,以保持食物的温度与卫生。以下关于该炉盖开合控制系统的分析中正确的是(    )
A . 控制方式属于闭环控制 B . 传感器可以选用热敏传感器 C . 执行器是液压装置 D . 多人同时靠近为其干扰因素
自行车是我们熟悉的交通工具。在自行车家族中,有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女式车、双坐双蹬的双人车等,这些特殊功能的实现,是因为设计者改变了车的结构。观察下图,分析并回答以下几个问题。

  1. (1) 一个较复杂的结构有许多不同的组成部分,这些组成部分称为构件。请问自行车的车轮有哪些构件组成?
  2. (2) 定性分析自行车这个结构可以抵抗哪些作用力?
  3. (3) 自行车中的三角架和挡泥板分别属于哪种结构类型?再分析这种结构类型的特点是什么?再举几个这种结构的例子。
  4. (4) 在自行车各部件之间的连接中,三角架属于连接;刹车连杆之间属于 连接;车把与车架之间属于   连接。
  5. (5) 分析静态的单脚支撑自行车的稳定性问题?

  6. (6) 教科书中自行车前轮装圈上轴的过程用流程图表示。
  7. (7) 有人对上述流程进行优化,为了节省时间,减少一个环节,或改变它的时序,可以吗?

  8. (8) 自行车从功能的角度可分为若干子系统,请根据你的经验分析自行车可以分成哪几个子系统?,每一个子系统包括那些部件?
  9. (9) 自行车行驶的速度控制是通过脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件来实现的,试分析这个控制中输入量和输出量。