高二通用技術(shù)會(huì)考復(fù)習(xí)題

第四章控制與設(shè)計(jì)【例題】如下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)溫室。要設(shè)計(jì)該溫室的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，以下器件中不需要用到的是()A．平安監(jiān)控?cái)z像頭B．溫度傳感器C．加熱器D．溫度控制器A如下圖為某校學(xué)生設(shè)計(jì)制作的自動(dòng)取湯機(jī)，能保持湯的溫度在一定范圍內(nèi)。按一下取湯按鈕，就自動(dòng)落下一只碗，并放出一定量的湯在碗中。在該自動(dòng)取湯機(jī)的溫度控制系統(tǒng)中，不需要的器件是()A．溫度傳感器B．加熱器C．溫度控制器D．定時(shí)器D【練習(xí)】如下圖是一款可以定時(shí)的臺(tái)燈，將拉繩拉到設(shè)定時(shí)間位置，翻開燈的同時(shí)定時(shí)器開始工作，到達(dá)設(shè)定時(shí)間開關(guān)斷開，將燈熄滅。關(guān)于這款臺(tái)燈的控制系統(tǒng)，以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．執(zhí)行器是臺(tái)燈B．控制器是拉繩C．輸入量是設(shè)定的定時(shí)時(shí)間D．控制量是臺(tái)燈的亮度C【練習(xí)】如下圖是上海世博會(huì)“智能化垃圾氣力輸送系統(tǒng)”中的垃圾桶，桶內(nèi)裝有容量傳感器，當(dāng)垃圾到達(dá)桶容積的80%時(shí)，該信息傳輸?shù)嚼幚砜刂浦行?，中心啟?dòng)千米外的抽風(fēng)機(jī)開始抽氣，將垃圾吸往“垃圾收集站”。關(guān)于這個(gè)控制系統(tǒng)，以下說法正確的選項(xiàng)是()

A．執(zhí)行器是容量傳感器B．控制器是抽風(fēng)機(jī)C．被控對(duì)象是桶內(nèi)垃圾D．設(shè)定值是實(shí)際吸出的垃圾量C【練習(xí)】以下選項(xiàng)中不屬于功能模擬法的是()D一、控制的手段與應(yīng)用【典題1】如下圖是一款智能垃圾桶。投垃圾時(shí)，手或垃圾靠近感應(yīng)區(qū)上方，桶蓋會(huì)自動(dòng)翻開，投入后桶蓋會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，該控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于()A.手動(dòng)控制、開環(huán)控制

B.自動(dòng)控制、開環(huán)控制C.自動(dòng)控制、閉環(huán)控制

D.手動(dòng)控制、閉環(huán)控制

B解析該控制系統(tǒng)人沒有全程參與，整個(gè)控制過程由系統(tǒng)自動(dòng)完成，且輸出量對(duì)本系統(tǒng)的輸入量無任何影響。信號(hào)是單向傳遞。答案B二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式【典題2】某校學(xué)生設(shè)置了雨天自動(dòng)關(guān)窗裝置，其工作原理是：下雨時(shí)，濕度傳感器把檢測到的雨水信號(hào)傳給放大及處理電路，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)關(guān)閉窗戶。關(guān)于這個(gè)控制系統(tǒng)，以下說法中，正確的選項(xiàng)是()A.雨水信號(hào)是輸出量

B.控制器是電動(dòng)機(jī)C.執(zhí)行器是濕度傳感器

D.被控對(duì)象是窗戶D解析該系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)，輸入量是雨水信號(hào)，控制器是放大及處理電路，執(zhí)行器是電機(jī)，被控對(duì)象是窗戶，輸出量是窗戶關(guān)或開。因此，D項(xiàng)正確。答案D【變式1】如下圖為高速公路汽車速度監(jiān)測系統(tǒng)，測速雷達(dá)測量車速，經(jīng)控制器判斷后，控制攝像頭將超速車輛的圖像信息記錄下來，作為違章處分的證據(jù)。該速度監(jiān)測系統(tǒng)中的被控制對(duì)象是()A.汽車B.測速雷達(dá)C.速度顯示器D.攝像頭D解析首先確定輸入、輸出，輸入量為汽車速度，輸出量為記錄超速車輛的圖像信息，其次確定被控對(duì)象，哪個(gè)裝置記錄超速車輛的圖像信息，題干中容易看出，攝像頭。所以答案是D。如果再深入研究可以發(fā)現(xiàn)，該題的執(zhí)行器也是攝像頭。答案D【變式2】如下圖是自動(dòng)門示意圖。當(dāng)人靠近自動(dòng)門時(shí)，探頭探測到人體信號(hào)，控制電路接收到該信號(hào)后，發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)把門翻開。關(guān)于該控制系統(tǒng)，以下說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.輸入量是人體信號(hào)B.輸出量是門的翻開C.被控對(duì)象是人體 D.執(zhí)行器是電動(dòng)機(jī)C三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反響【典題4】某學(xué)校鈴聲控制系統(tǒng)的工作過程是：電腦根據(jù)設(shè)定的時(shí)間順序，發(fā)出電信號(hào)給功率放大器，使音箱發(fā)出鈴聲。請(qǐng)根據(jù)上述說明，完成(1)(2)題。 (1)關(guān)于該控制系統(tǒng)的說法中，不正確的選項(xiàng)是() A.控制器是電腦 B.執(zhí)行器是功率放大器 C.被控對(duì)象是音箱 D.輸出量是功率放大器發(fā)出的電信號(hào)D(2)各種干擾因素會(huì)造成系統(tǒng)工作不正常，以下不屬于干擾因素的是()A.電腦中侵入病毒程序B.響鈴時(shí)間順序設(shè)定錯(cuò)誤C.工作電壓超出系統(tǒng)正常工作范圍D.系統(tǒng)附近使用無線電設(shè)備解析該控制系統(tǒng)屬簡單控制系統(tǒng)，輸入量是設(shè)定的鈴聲信號(hào)，輸出量是音箱發(fā)出的鈴聲。在該控制系統(tǒng)中，干擾作用在被控對(duì)象音箱和控制器電腦上，響鈴時(shí)間順序設(shè)定錯(cuò)誤是人為的輸入量，不屬于干擾因素。答案(1)D(2)BB【變式3】監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)(如下圖)被廣泛用于記錄道路交通實(shí)時(shí)圖像信息。對(duì)于監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)，以下環(huán)境因素中不屬于干擾因素的是() A.噪聲 B.濃霧 C.閃電D.沙塵解析此題主要考查“干擾因素”的概念。除輸入量以外引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素，干擾可能是環(huán)境造成的，也可能是人為所致。答案A【典題5】如下圖為某儲(chǔ)氣罐壓力自動(dòng)控制和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)示意圖。壓力變送器檢測儲(chǔ)氣罐中的壓力值，該值被送到控制器，與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，控制器根據(jù)偏差值控制變頻氣泵的轉(zhuǎn)速，從而使儲(chǔ)氣罐的實(shí)際壓力到達(dá)設(shè)定值。當(dāng)壓力值超出設(shè)定上限時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)排氣。請(qǐng)完成以下各題，在有“________”處填上相應(yīng)的內(nèi)容。(1)該系統(tǒng)除了壓力自動(dòng)控制子系統(tǒng)以外，還有________子系統(tǒng)和自動(dòng)排氣裝置。(2)根據(jù)示意圖及其描述，補(bǔ)充完整壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖。(3)當(dāng)壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體壓力過高，在此情況下對(duì)儲(chǔ)氣罐有保護(hù)作用的是________(在①去車間的送氣管道；②自動(dòng)排氣裝置中選擇一項(xiàng)，填寫序號(hào))。

自動(dòng)報(bào)警裝置壓力變送器檢測儲(chǔ)氣罐中的壓力值，該值被送到控制器，與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，控制器根據(jù)偏差值控制變頻氣泵的轉(zhuǎn)速，從而使儲(chǔ)氣罐的實(shí)際壓力到達(dá)設(shè)定值。當(dāng)壓力值超出設(shè)定上限時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)排氣氣泵壓力變送器②解析此題考查的是控制系統(tǒng)的工作過程與方式，結(jié)合考查了系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。第(1)題考查的是系統(tǒng)的分類，該系統(tǒng)除了壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)還有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。第(2)題考查的是閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程與方式，學(xué)生要理解氣體壓力的控制過程，變頻氣泵執(zhí)行控制器的命令，壓力變送器檢測儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體壓力。另外，學(xué)生要明確控制框圖的格式要求，控制框圖的方框中一般填寫部件的名稱，有學(xué)生可能會(huì)在①中填寫“控制器控制氣泵”、②中填寫“壓力變送器檢測壓力”導(dǎo)致錯(cuò)誤。第(3)題中如果氣罐內(nèi)氣體壓力過高，對(duì)儲(chǔ)氣罐有保護(hù)作用的是自動(dòng)排氣裝置。答案(1)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(2)①氣泵②壓力變送器(3)②【變式4】如下圖的智能掃地機(jī)器人自開工作、自動(dòng)充電，智能機(jī)器人通過電量傳感器判定內(nèi)部電池電量，該電量信息被傳送到控制模塊，并由控制模塊判斷是否需要充電。如果電量低于設(shè)定電量，控制模塊就會(huì)做出需要充電決定，機(jī)器人充電器自動(dòng)識(shí)別機(jī)器人，引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行充電，直至充滿?？刂颇K機(jī)器人(電池)實(shí)際電量電量傳感器(2)為防止充電座被其他物體遮擋或防止機(jī)器人進(jìn)入后無返回的路線，設(shè)計(jì)師們常需要對(duì)常用家具底部高度與家具支撐腳寬度做大量的科學(xué)分析與數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，這表達(dá)了系統(tǒng)分析_________原那么?？茖W(xué)性1【典題6】以下方法中，不屬于黑箱方法的是() A.用儀器測試集成電路輸出信號(hào)判斷集成電路的功能 B.通過腦電波檢查診斷病人大腦的狀況 C.列車司機(jī)用錘子敲擊車輪，通過聲音判斷有無故障 D.通過胃鏡檢查診斷病人的胃部疾病解析黑箱方法是通過對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，不需要直接考查其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；功能模擬法是以功能和行為的相似性為根底，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法。A、B、C都是對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，所以是黑箱方法，D通過胃鏡檢查診斷病人的胃部疾病是直接考查其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以不是黑箱方法。答案D四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)【典題7】要設(shè)計(jì)水箱水位的閉環(huán)控制系統(tǒng)，以下器材中，適合用作檢測裝置的是()解析此題較簡單，考查系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中對(duì)檢測裝置的選擇。要求熟悉各種常用電器元件尤其是傳感器的功能。答案D干擾因素有：對(duì)系統(tǒng)的影響：對(duì)系統(tǒng)的影響：影響被控量的變化影響實(shí)際水位的變化〔1分〕被控量〔輸出量〕：就是控制系統(tǒng)要控制的量。也就是說這個(gè)系統(tǒng)要控制的是什么量干擾因素：在控制系統(tǒng)中，除輸入量〔給定量〕以外，引起被控量變化的各個(gè)因素。供水水壓〔1分〕、出水量〔1分〕例１：連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)水閥進(jìn)水量實(shí)際水位就是直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置和元件即執(zhí)行器的輸出信號(hào)執(zhí)行器：控制量：即對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置和元件控制器：練習(xí)：下面兩圖分別是瓦特蒸汽機(jī)的工作原理圖和蒸汽供給控制原理圖。在如以下圖所示，套筒與閥門連在一起，當(dāng)蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，飛球離心力增大，套筒向上移動(dòng)，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)壓力減少使其轉(zhuǎn)速下降。〔1〕蒸汽車的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)屬于〔選填開環(huán)或閉環(huán)〕控制系統(tǒng)?！?〕請(qǐng)補(bǔ)充完整蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖。閉環(huán)給定量控制器

執(zhí)行器(

)被控對(duì)象(

)輸出量(

)控制量(

)反響設(shè)定轉(zhuǎn)速比較器〔〕閥門蒸汽流量汽缸蒸汽蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速飛球檢測裝置下面兩圖分別是瓦特蒸汽機(jī)的工作原理圖和蒸汽供給控制原理圖。在如以下圖所示，套簡與閥門連在一起，當(dāng)蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，飛球離心力增大，套簡向上移動(dòng)，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)壓力減少使其轉(zhuǎn)速下降。飛球、套筒及其支撐局部【變式5】如下圖是小劉同學(xué)設(shè)計(jì)的花盆土壤濕度控制系統(tǒng)示意圖。其工作原理是：控制電路將探頭測得的濕度值與設(shè)定值相比較，根據(jù)偏差值控制電磁閥門翻開或關(guān)閉，使土壤濕度值到達(dá)設(shè)定值。請(qǐng)根據(jù)上述說明，完成以下任務(wù)。(1)該土壤濕度控制系統(tǒng)的控制方式屬于________(在①閉環(huán)；②開環(huán)中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“________”處)。(2)該控制系統(tǒng)的檢測裝置是________，執(zhí)行器是________。(3)該同學(xué)在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的過程中，為提高控制精度，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)控制電路各元器件參數(shù)作了定量分析，這表達(dá)了系統(tǒng)分析的________(在①整體性原那么；②科學(xué)性原那么；③綜合性原那么中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“________”處)。答案(1)①(2)探頭電磁閥門(3)①(4)②閉環(huán)探頭電磁閥門科學(xué)性控制電路將探頭測得的濕度值與設(shè)定值相比較，根據(jù)偏差值控制電磁閥門翻開或關(guān)閉，使土壤濕度值到達(dá)設(shè)定值?！镜漕}3】(2014·省學(xué)考)如下圖為某倉儲(chǔ)運(yùn)貨工作示意圖，運(yùn)貨車的工作過程是：當(dāng)傳感器檢測到車上的載貨量到達(dá)設(shè)定值時(shí)，控制電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，車駛向卸貨平臺(tái)；當(dāng)車上的限位開關(guān)接觸到卸貨平臺(tái)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，車停下等待卸貨；當(dāng)傳感器檢測到貨物被卸，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，車返回裝貨平臺(tái)。請(qǐng)答復(fù)以下各題，填寫“________”處的相應(yīng)內(nèi)容。(1)該運(yùn)貨車的控制方式屬于________。(在①閉環(huán)控制；②開環(huán)控制中選擇一項(xiàng)，填寫序號(hào))(2)該運(yùn)貨車的控制手段屬于________。(在①手動(dòng)控制；②自動(dòng)控制中選擇一項(xiàng)，填寫序號(hào))