高二通用技術(shù)會考復(fù)習(xí)題

第四章控制與設(shè)計【例題】如下圖是一個農(nóng)業(yè)溫室。要設(shè)計該溫室的溫度自動控制系統(tǒng)，以下器件中不需要用到的是()A．平安監(jiān)控攝像頭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)計制作的自動取湯機，能保持湯的溫度在一定范圍內(nèi)。按一下取湯按鈕，就自動落下一只碗，并放出一定量的湯在碗中。在該自動取湯機的溫度控制系統(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．定時器D【練習(xí)】如下圖是一款可以定時的臺燈，將拉繩拉到設(shè)定時間位置，翻開燈的同時定時器開始工作，到達設(shè)定時間開關(guān)斷開，將燈熄滅。關(guān)于這款臺燈的控制系統(tǒng)，以下說法正確的選項是()

A．執(zhí)行器是臺燈B．控制器是拉繩C．輸入量是設(shè)定的定時時間D．控制量是臺燈的亮度C【練習(xí)】如下圖是上海世博會“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)垃圾到達桶容積的80%時，該信息傳輸?shù)嚼幚砜刂浦行模行膯忧淄獾某轱L(fēng)機開始抽氣，將垃圾吸往“垃圾收集站”。關(guān)于這個控制系統(tǒng)，以下說法正確的選項是()

A．執(zhí)行器是容量傳感器B．控制器是抽風(fēng)機C．被控對象是桶內(nèi)垃圾D．設(shè)定值是實際吸出的垃圾量C【練習(xí)】以下選項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，手或垃圾靠近感應(yīng)區(qū)上方，桶蓋會自動翻開，投入后桶蓋會自動關(guān)閉，該控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于()A.手動控制、開環(huán)控制

B.自動控制、開環(huán)控制C.自動控制、閉環(huán)控制

D.手動控制、閉環(huán)控制

B解析該控制系統(tǒng)人沒有全程參與，整個控制過程由系統(tǒng)自動完成，且輸出量對本系統(tǒng)的輸入量無任何影響。信號是單向傳遞。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)置了雨天自動關(guān)窗裝置，其工作原理是：下雨時，濕度傳感器把檢測到的雨水信號傳給放大及處理電路，啟動電動機關(guān)閉窗戶。關(guān)于這個控制系統(tǒng)，以下說法中，正確的選項是()A.雨水信號是輸出量

B.控制器是電動機C.執(zhí)行器是濕度傳感器

D.被控對象是窗戶D解析該系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)，輸入量是雨水信號，控制器是放大及處理電路，執(zhí)行器是電機，被控對象是窗戶，輸出量是窗戶關(guān)或開。因此，D項正確。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)中的被控制對象是()A.汽車B.測速雷達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，其次確定被控對象，哪個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】如下圖是自動門示意圖。當(dāng)人靠近自動門時，探頭探測到人體信號，控制電路接收到該信號后，發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動電動機把門翻開。關(guān)于該控制系統(tǒng)，以下說法中錯誤的選項是()A.輸入量是人體信號B.輸出量是門的翻開C.被控對象是人體 D.執(zhí)行器是電動機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)定的時間順序，發(fā)出電信號給功率放大器，使音箱發(fā)出鈴聲。請根據(jù)上述說明，完成(1)(2)題。 (1)關(guān)于該控制系統(tǒng)的說法中，不正確的選項是() A.控制器是電腦 B.執(zhí)行器是功率放大器 C.被控對象是音箱 D.輸出量是功率放大器發(fā)出的電信號D(2)各種干擾因素會造成系統(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.響鈴時間順序設(shè)定錯誤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，輸出量是音箱發(fā)出的鈴聲。在該控制系統(tǒng)中，干擾作用在被控對象音箱和控制器電腦上，響鈴時間順序設(shè)定錯誤是人為的輸入量，不屬于干擾因素。答案(1)D(2)BB【變式3】監(jiān)控攝像系統(tǒng)(如下圖)被廣泛用于記錄道路交通實時圖像信息。對于監(jiān)控攝像系統(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】如下圖為某儲氣罐壓力自動控制和自動報警系統(tǒng)示意圖。壓力變送器檢測儲氣罐中的壓力值，該值被送到控制器，與設(shè)定壓力值進行比較，控制器根據(jù)偏差值控制變頻氣泵的轉(zhuǎn)速，從而使儲氣罐的實際壓力到達設(shè)定值。當(dāng)壓力值超出設(shè)定上限時，就發(fā)出報警信號，并自動排氣。請完成以下各題，在有“________”處填上相應(yīng)的內(nèi)容。(1)該系統(tǒng)除了壓力自動控制子系統(tǒng)以外，還有________子系統(tǒng)和自動排氣裝置。(2)根據(jù)示意圖及其描述，補充完整壓力自動控制系統(tǒng)方框圖。(3)當(dāng)壓力自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致儲氣罐內(nèi)氣體壓力過高，在此情況下對儲氣罐有保護作用的是________(在①去車間的送氣管道；②自動排氣裝置中選擇一項，填寫序號)。

自動報警裝置壓力變送器檢測儲氣罐中的壓力值，該值被送到控制器，與設(shè)定壓力值進行比較，控制器根據(jù)偏差值控制變頻氣泵的轉(zhuǎn)速，從而使儲氣罐的實際壓力到達設(shè)定值。當(dāng)壓力值超出設(shè)定上限時，就發(fā)出報警信號，并自動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。第(1)題考查的是系統(tǒng)的分類，該系統(tǒng)除了壓力自動控制系統(tǒng)還有自動報警系統(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)致錯誤。第(3)題中如果氣罐內(nèi)氣體壓力過高，對儲氣罐有保護作用的是自動排氣裝置。答案(1)自動報警系統(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器人自開工作、自動充電，智能機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，控制模塊就會做出需要充電決定，機器人充電器自動識別機器人，引導(dǎo)機器人進行充電，直至充滿?？刂颇K機器人(電池)實際電量電量傳感器(2)為防止充電座被其他物體遮擋或防止機器人進入后無返回的路線，設(shè)計師們常需要對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，這表達了系統(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系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進而推斷出系統(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都是對系統(tǒng)輸入與輸出的研究，進而推斷出系統(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)計與實驗【典題7】要設(shè)計水箱水位的閉環(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)計中對檢測裝置的選擇。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：對系統(tǒng)的影響：對系統(tǒng)的影響：影響被控量的變化影響實際水位的變化〔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因素。供水水壓〔1分〕、出水量〔1分〕例１：連桿機構(gòu)進水閥進水量實際水位就是直接對被控對象進行控制的裝置和元件即執(zhí)行器的輸出信號執(zhí)行器：控制量：即對輸入信號進行處理并發(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)蒸汽機的轉(zhuǎn)速較高時，飛球離心力增大，套筒向上移動，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機汽缸內(nèi)壓力減少使其轉(zhuǎn)速下降?！?〕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)?！?〕請補充完整蒸汽機轉(zhuǎn)速自動控制系統(tǒng)方框圖。閉環(huán)給定量控制器

執(zhí)行器(

)被控對象(

)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轉(zhuǎn)速飛球檢測裝置下面兩圖分別是瓦特蒸汽機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)蒸汽機的轉(zhuǎn)速較高時，飛球離心力增大，套簡向上移動，閥門通孔截面積減少，蒸汽流速降低，蒸汽機汽缸內(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，使土壤濕度值到達設(shè)定值。請根據(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，將序號填寫在“________”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)計控制系統(tǒng)的過程中，為提高控制精度，運用數(shù)學(xué)知識對控制電路各元器件參數(shù)作了定量分析，這表達了系統(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，將序號填寫在“________”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，使土壤濕度值到達設(shè)定值?！镜漕}3】(2014·省學(xué)考)如下圖為某倉儲運貨工作示意圖，運貨車的工作過程是：當(dāng)傳感器檢測到車上的載貨量到達設(shè)定值時，控制電路控制電機轉(zhuǎn)動，車駛向卸貨平臺；當(dāng)車上的限位開關(guān)接觸到卸貨平臺，電機停止轉(zhuǎn)動，車停下等待卸貨；當(dāng)傳感器檢測到貨物被卸，電機反向轉(zhuǎn)動，車返回裝貨平臺。請答復(fù)以下各題，填寫“________”處的相應(yīng)內(nèi)容。(1)該運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，填寫序號)(2)該運貨車的控制手段屬于________。(在①手動控制；②自動控制中選擇一項，填寫序號)