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《 控制与设计》单元复习
一、按控制手段：
控制的分类
控制的过程有无人直接全程参与
人工控制
自动控制:
二、按控制方式：
闭环控制
开环控制:
气动控制
机械控制
液压控制
电子控制
控制的分类
自行车刹车控制
千斤顶升降控制
电热水器的保温控制
按执行部件的不同
公交车车门开关控制
B
顶楼平台有个蓄水池，雨天时自动收集雨水，既解决积水问题又可以浇花。需要大家帮忙设计自动浇花控制系统改变土壤湿度。
问题求解：
土壤湿度（定时浇花）系统：
输入量决定 。
不对系统的控制产生任何影响。
开环控制系统：
执行器
被控对象
控制器
输出量
输入量
控制量
出水量
设定浇花时间
土壤
土壤湿度
电磁阀
定时器
输出量
输出量
(4)基本组成。
①输入量：控制系统的触发信号
②控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
③执行器：直接对 进行控制的装置或元件。
④控制量：_ 的输出信号。
⑤被控对象：控制系统中所要求控制的装置
⑥输出量(被控量):控制系统所要控制的量，也是控制系统的 。
被控对象
执行器
输出信号
2.如图所示是一款空气净化器。工作时传感器会检测室内PM2.5,当PM2.5浓度过高时，内部芯片下达指令，风扇快速转动，将室内空气吸入净化器，经过内部滤芯过滤颗粒物后吹出，从而完成净化过程。随着室内PM2.5趋于正常水平时，芯片会控制风扇逐渐降低转速。下列对该控制系统风扇转速控制过程的分析，正确的是( )
A.该控制系统为开环控制
B.执行器为风扇
C.被控对象是芯片
D.气温变化属于该系统的干扰因素
[2021.1浙江]如图所示经改进的某储油罐清洗系统，其控制部分可分为喷水控制子系统和抽水控制子系统。喷水控制子系统工作过程：PLC根据检测装置检测到的污水中的含污量，控制增压泵产生高压水，通过喷头冲洗油罐。抽水控制子系统中，PLC控制真空泵将油罐中的污水抽到污水箱。下列关于喷水控制子系统的分析中正确的是（ ）
A.输入量是含污量
B.控制器是增压泵
C.被控对象是清水箱
D.控制量是PLC的输出信号
A
典例3 [2022.6浙江]如图所示是纸箱输送系统的示意图。电机驱动输送带将纸箱送到输送辊道，纸箱自由下滑至装载平台。光电传感器检测光线是否被遮挡，当光线被遮挡时间超过设定值时，表明纸箱在输送辊道上拥堵，控制器控制电机停止转动；当光电传感器重新检测到光线时，控制器控制电机重新启动。下列关于输送带控制子系统的分析中，不正确的是（ ）
C
给定量
被控量
控制器
执行器
被控对象
检测装置
土壤恒定湿度控制系统
电磁阀、喷头
土壤
控制电路
设定土壤湿度
土壤实际湿度
湿度度传感器
返回到输入端并对控制过程 影响
闭环控制系统：
控制量
出水量
产生
输出端
（2）该系统运行了一段时间后老师发现，连续一个星期的大晴天，可喷头却不出水，检查后发现湿度传感器没坏，电磁阀没坏，水池中水满，试分析可能存在的原因是 ▲
喷头坏了 或 水管堵塞
除 以外,
引起 发生变化的各种因素
干扰因素:
给定量或输入量
被控量或输出量
干扰因素：
（3）喷灌子系统进水管接口处M应连接在 ▲ (选择A或B处)，理由是 ▲
A; 池底有淤泥等沉积物，容易造成B出口堵塞
电磁阀
6.如图所示是台式电脑里的散热小风扇。当温度传感器检测到机箱内温度高于设定上限时，温控仪接通电机电源，扇叶转动；当检测到机箱内温度低于设定下限时，温控仪断开电机电源，扇叶停转。下列关于扇叶控制系统不正确的是（ ）
A
C
6．汽车防撞预警系统是基于智能分析处理的汽车防撞预警系统，帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车达到危险距离后，系统以声音警报提醒司机有可能发生追尾碰撞，可有效提高行车安全，及降低交通事故的发生，减少经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中，正确的是(　　)
A．该系统属于闭环控制系统
B．输入量是驾驶者的刹车动作
C．被控对象是前方障碍物
D．雨雾天气是该控制系统的干扰因素
D
黑箱方法:
通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构和功能的方法
6.电热水器中的温度控制器工作时间长了，出现问题，工程师为了判断其内部故障，根据输入和输出电信号来初步判断故障。该诊断方法属于（ ）
A.黑箱方法 B.移植方法
C.虚拟方法 D.功能模拟法
A
判断下列说法是否正确，错误的并说明错误原因
1、有检测传感器的控制系统就是闭环控制系统
2．直接对被控对象进行控制的装置或元件称为执行器
3．控制器发出的控制信号称为控制量
4．能引起被控量发生变化的因素都是干扰因素典例
5．控制系统中都是检测装置检测输入信号，触发控制系统，实现控制目的。
6．闭环控制系统可以通过反馈来减弱外界环境对控制系统的产生的影响，提高控制精度。
7．闭环控制系统不受干扰的影响。
8.控制器是直接对被控对象进行控制的装置或元件。
9.按照控制方式可以分为人工和自动控制。
10、开环控制系统检测装置是输入量，闭环检测到的是输出量
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
9.下列关于电机转速控制子系统的分析中正确的是
A.执行器是单片机
B.被控对象是网球
C.下球装置对网球的搅动属于干扰因素
D.控制量是调速模块产生的脉冲信号
D
如围所示为一款网球发球机。储球箱用于盛放网球，下球装置可对网球进行搅动，使球落入导球管后进入滚道，通过电机驱动的摩擦飞轮加速后从滚道出口发射出去。电机驱动控制器中的单片机通过设定的参数控制调速模块产生相应的脉冲信号，进而控制电机的转速，实现网球球速的控制。请根据示意图及描述完成第8—9题。
(2022·浙江7月学考)在校园农业劳动实践中，同学们为植物栽培设计了一个营养液循环控制系统(图a为系统框图模型，图b为控制系统示意图)，该系统包括微控制器、环境感知部分、调节部分等。温度传感器、液位传感器、pH传感器和流速计均安装在栽培槽中。根据微控制器指令，加热器与制冷器、蠕动泵、水泵联合调节栽培槽中营养液的温度、pH、液位和流速。下列关于该营养液循环控制系统的说法中合理的是(　)
A．流速控制子系统的执行器可以使用流速计
B．栽培槽中营养液的pH控制子系统可以采用闭环控制方式
C．为提高温度控制效率，配液箱越大越好
D．为提高pH控制精度，pH传感器应安装在酸碱液箱中
B　
典例3下图是物料连续进料切断系统示意图，包括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控制器、电机、切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时，物料连续进料，当进料长度达到要求时，控制器控制电机驱动切断装置跟随物料一起运动，切刀向上切割物料。控制器将跟随传感器测得的跟随速度与进料传感器测得的进料速度进行比较，根据偏差不断调节切断装置的移动速度，保证切断装置与物料同步运动。切断后，切刀向下离开物料，控制器控制电机反转，切断装置返回。
下列关于跟随切断控制子系统的分析中，不恰当的是(　　)
A．进料传感器测得的进料速度为被控量
B．跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C．被控对象是切断装置
D．切屑进入切断装置使
丝杠运转不畅，切屑属于干扰因素
A
◎典例1 [2021.6浙江]如图a所示是某自动对位控制系统的示意图。其工作过程：摄像机连续获取被测物体的实时位置信息(如图b所示),工控机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较，计算出被测物体的偏移值，控制平台驱动器驱动平台移动和转动，使被测物体运动到设定位置(如图c所示)。下列关于该自动对位控制系统分析中正确的是（ ）
B
C
◎典例4 [2023.1浙江]如图所示的装配系统，包含工件输送子系统和机械手装配子系统，其工作过程：工件A整齐排列在传送带I上，当位置检测传感器检测到工件A时，传送带I暂停；工件B放置在传送带Ⅱ上，当工件B进入相机的拍摄范围时，传送带Ⅱ暂停；相机拍摄工件B的图像并传送到工控机，工控机根据工件B相对于基准位置的偏差确定工件B的坐标，控制机械手抓取工件A并装配到工件B上。下列关于机械手装配子系统控制的分析中合理的是（ ）
A.装配速度是该装配子系统的被控量
B.基准位置的调整是工件装配的干扰因素
C.相机拍摄的工件B的图像信息是输入量
D.把工件A装配到工件B的过程采用了闭环控制方式
如图所示的鸡蛋分拣系统，包含托盘输送子系统、图像分析子系统和机械臂分拣子系统。工作过程：位置传感器1检测到托盘时，传送带1暂停，PLC控制相机拍摄鸡蛋透光图像并传送至计算机，计算机运行图像识别算法识别出裂壳蛋并发送其在托盘中的孔位信息给PLC;当存在裂壳蛋的托盘输送至传感器2时传送带2暂停，PLC根据孔位信息控制机械臂将裂壳蛋依次拣至收集盒。请根据示意图及描述完成第8-9题。
8.下列关于该鸡蛋分拣系统的设计与分析中合理的是
A.上料前应当设置鸡蛋自动清洗装置
B.为了提高裂壳蛋拣出率，可适当提升传送带的运行速度
C.为了优化成本，可用单个电机驱动两条传送带
D.图像识别算法的优劣会影响摄像机的使用寿命
A
如图所示的鸡蛋分拣系统，包含托盘输送子系统、图像分析子系统和机械臂分拣子系统。工作过程：位置传感器1检测到托盘时，传送带1暂停，PLC控制相机拍摄鸡蛋透光图像并传送至计算机，计算机运行图像识别算法识别出裂壳蛋并发送其在托盘中的孔位信息给PLC;当存在裂壳蛋的托盘输送至传感器2时传送带2暂停，PLC根据孔位信息控制机械臂将裂壳蛋依次拣至收集盒。请根据示意图及描述完成第8-9题。
9.下列关于分拣子系统控制的分析中不合理的是（ ）
A.输入量是裂壳蛋孔位信息 B.传感器2松动偏移是干扰因素
C.控制器是计算机 D.控制方式是开环控制
C
8.从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是（▲）
A.该系统主要有塔架、发电机、增速齿轮箱、叶片、电控系统等组成，体现了系统的整体性
B.既要考虑发电机功率大小，又要考虑风力发电系统安装地环境等，体现了系统分析的综合性原则
C.该系统优化时，要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的D.设计团队的人员分工及设计计划等是系统优化的约束条件
如图所示是风力发电系统的示意图。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器提高旋转的速度，带动发电机发电。其中发电机功率控制子系统∶
风向标和测速仪分叶片别检测风向
和风速，风向和风速信号送入控制
柜中进行数据处理，若风速低于一
定值时，控制柜发出指令，偏航电机
转动，改变风轮朝向和叶片桨距角使
风力发电机组输出最大的功率。请根
据示意图及其描述完成第8—9题。
D
如图所示是风力发电系统的示意图。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器提高旋转的速度，带动发电机发电。其中发电机功率控制子系统∶
风向标和测速仪分叶片别检测风向
和风速，风向和风速信号送入控制
柜中进行数据处理，若风速低于一
定值时，控制柜发出指令，偏航电机
转动，改变风轮朝向和叶片桨距角使
风力发电机组输出最大的功率。请根
据示意图及其描述完成第8—9题。
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲）
A.输入量是风向标和测速仪
B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制
C.控制对象是发电机
D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
C
A
D
A
C
B
5.小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统可分为空调控制子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通过语音进行控制，智能语音音箱接收使用者的语音指令，智能音箱将相关信号发至智能网关，智能网关控制电动机从而控制窗帘的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统，当外界光线强度低于设定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成以下任务：
B
B
C
11.曳引式电梯有电气控制系统、曳引机控制系统、导向系统、轿厢系统等八大子系统。该系统工作过程：当有人在门厅按下外呼按钮[^]、[√]时，控制柜确认目标层，曳引机开始工作，通过曳引钢丝绳驱动轿厢运动，轿厢到达每一楼层都会触发平层开关，从而让控制柜判断电梯是否需要减速并制动，直至停在目标层。下列关于曳引机控制子系统的分析中，不正确的是（ ）
C
A.外呼按钮[ ]输入的信号是该控制子系统的输入量
B.该控制系统是开环控制系统
C.曳引机的转动量是控制量
D.供电电压波动属于该控制系统的干扰因素
13.[2023温州模拟]如图所示为增程式混动汽车电池电量管理系统示意图。该系统由增程式电量控制子系统、能量回收子系统及停车充电子系统组成。汽车在行驶过程中，当实际电池电量低于设定值时，增程控制子系统的控制器会启动内燃机驱动发电机给动力电池充电；当实际电池电量充足时，自动停止发电。汽车减速时，能量回收子系统的控制器控制驱动电机给动力电池反向充电。停车时可通过充电器给动力电池充电。关于增程式电量控
制子系统，下列分析不合理的是( )
A
A.内燃机和发电机为该控制系统的被控对象
B.司机踩下加速踏板是该控制系统的干扰因素
C.实际电池电量为该控制系统的输出量
D.电池电量传感器可作为该控制系统的反馈装置
15.如图a所示为智能浇花器的控制示意图，适用于户外花园、阳台、绿化植物、蔬菜浇淋等浇水灌溉的场合，有多种喷头随意搭配使用，可雾化和线条同时出水，也可完全关闭不出水，操作简单，调节灵活。可自动定时控制花园浇水，有6组可编程定时设置，每次浇水时长1s—99m59s。当下雨天有水落入感应槽到达一定的水量，超过设定值后，电磁阀关闭，浇花器就会暂停浇水程序，等感应槽里的水自然蒸发后或自行擦干后浇花器就会恢复按照之前设置的程序运行。请根据示意图和描述，完成以下任务：
B
A
(2)该雨水感应智能控制子系统的控制属于(单选)
A.开环、电子控制； B.闭环、电子控制；
C.开环、电动控制； D.闭环、电动控制
A
C
A
AB
9.下列关于该气动阀门开度控制系统分析中正确的是（ ）
A.输入量是气源的流量
B.执行器是气动阀门
C.被控对象是气膜室
D.弹簧参与反馈过程
D
如图所示为气动阀门开度控制装置，其工作过程：当向左旋进旋钮时，杠杆2绕支点转动，使挡板靠近喷嘴，使喷嘴节流，这样使得气源经气动放大器后进入气膜室，薄膜压力增加推动连杆并带动平板一起向下移动，使摆杆向下压，偏心凸轮随之逆时针转动，推动滚轮使杠杆1绕支点将弹簧拉伸，当弹簧对杠杆2的拉力和旋钮所提供的力平衡时，阀门达到设定开度。请根据示意图及其描述完成第8-9题。
如图所示是汽车的定速巡航系统。它可以实现司机不踩油门就能使车辆以固定的速度行驶。工作过程是∶ 行车中，司机开启巡航系统后，车速传感器将速度信号传送给巡航控制单元 ECU， ECU 经过分析后控制节气门开度，从而改变发动机的转速，使汽车按司机设定的速度行驶。自适应巡航控制系统是在定速巡航系统的基础上优化而来。在行驶过程中，车距传感器持续扫描与前车之间的距离，当距离过小时，ACC 控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调工作，使车轮适当制动，车辆与前方车辆始终保持安全距离。请完成第 13～15 题。
B
B
D
27.沼气是一种清洁.绿色能源，而沼气高效生产沼气关键条件之一是温度，如果能把沼气池的温度控制在某个范围，将大提高沼气的生产效率。因此小明设计了一个利用太阳能对沼气池进行温度控制的系统，如图所示，太阳能对水箱中的水进行加温，循环泵使得管道中的水能回到水箱，而单片机则可以根据测得的温度控制循环泵的转速。请根据题目描述完成以下几小题。
（1）下列信息中不属于该温度
控制系统的干扰的是________
（在①太阳变猛导致水箱水温
很快升高；②新的物质被放入沼气池；
③将设定温度下调；④阀芯
中选一项，将序号填入空格中 ）
（2）在该系统进行自动控制时，不直接参与控制的是________（在①循环泵；②热交换器；③温度传感器；④阀门中选一项）
（3）该温度控制系统中反馈的是信号为__________（在①沼气池中沼气温度信号；②沼气产量信号；③外界温度信号；④热交换器中的水温信号中选一项，将序号填入空格中。 ）
③
④
①
气动控制
机械控制
液压控制
电子控制
控制的分类
自行车刹车控制
千斤顶升降控制
电热水器的保温控制
按执行部件的不同
公交车车门开关控制
一、按控制手段：
控制的分类
控制的过程有无人直接全程参与
人工控制
自动控制:
二、按控制方式：
闭环控制
开环控制:
本章小结：
六个概念：
开环控制系统 闭环控制系统
干扰 反馈
功能模拟法 黑箱方法
三种分类：
开环和闭环控制系统
人工控制和自动控制
机械、电子、气动和液压控制
3．如图所示是某物品分选控制系统示意图。工作时，光电检测器PH1检测到次品时，PLC装置向电磁装置下达指令，电磁装置动作将次品推入次品工件箱；检测器PH2检测到次品落下时，PLC装置向电磁装置下达指令复位缩回，正品则到9号工位落入正品工件箱。关于该分选控制系统，以下说法中正确的是(　　)
A．输出量是电磁装置是否复位
B．被控对象是待分选的物品
C．控制器是电磁装置
D．反馈装置是光电检测器
B
1．李明设计如图所示能自动控制温度、湿度的栽培箱。在控制器上设定好湿度范围后，当湿度传感器检测到栽培箱空气湿度低于或等于下限湿度时开始加湿，达到上限湿度时停止加湿，当栽培箱内湿度高于设定值上限时，换气扇启动，开始除湿，达到上限湿度时停止除湿。请根据示意图和描述，完成以下任务。
(1)该系统的湿度控制方式为________(在①开环控制；②闭环控制中选择一项，将序号填写在“________”处)。
(2)湿度控制系统的执行器为________(在①小水泵；②喷雾头；③发热带；④小水泵、喷雾头和换气扇中选择一项，将序号填写在“________”处)。
②
④
1．李明设计如图所示能自动控制温度、湿度的栽培箱。在控制器上设定好湿度范围后，当湿度传感器检测到栽培箱空气湿度低于或等于下限湿度时开始加湿，达到上限湿度时停止加湿，当栽培箱内湿度高于设定值上限时，换气扇启动，开始除湿，达到上限湿度时停止除湿。请根据示意图和描述，完成以下任务。
(1)该系统的湿度控制方式为________(在①开环控制；②闭环控制中选择一项，将序号填写在“________”处)。
②
(3)当栽培箱内的空气湿度和外界环境空气湿度均高于设定湿度的上限值时，则换气扇会________(在①持续运转；②间歇性运转；③运转一段时间后自动停止；④无法判断中选择一项，将序号填写在“________”处)。
①
(4)由于水箱水很快会被用完，李明设计了图乙所示的水位控制系统，当水位上升到设定值时，感压包压力增大，使传动膜片向外胀，推动连接杆带动电触点断开，电磁阀门关闭，停止进水；当水位低于设定值时，感压包压力减小，弹簧回拉连接杆，使电触点闭合，开始进水，如此反复。据此判断，在水位控制过程中，弹簧_______(在①始终处于拉伸状态；②始终处于压缩状态；③拉伸和压缩状态交替变化中选择一项，将序号填写在“______”处)，将凸轮逆时针旋转一定角度，则水箱水位会______(在①上升；②下降；③保持不变；④无法判断中选择一项，将序号填写在“______”处)。
①
①
。
(5)李明在设计分析时，孤立地从每个子系统分析，未能把电磁阀和湿度控制子系统等部分整合，说明他违背了系统分析的________(在①整体性；②科学性；③综合性中选择一项，将序号填写在“________”处)原则。
①
28.如图所示为某小区高层二次供水系统，分为负压消除罐水压控制和压力罐的压力控制。当外面的自来水进入负压消除罐时，负压消除罐能使罐内有一定的压力，从而为水泵提供足够水压，因此不会因为供水太少而使水泵受损，当自来水供量实在不足以给水泵供水时，可以通过检测负压消除罐的水位是否低于设定水位来控制水泵停转与否。而压力罐的压力控制则由于保证足够的水压为高层用户用水提供保障。根据图和描述完成以下几小题。
（1）在供水系统中，不参与水压控制是有____、___（在①负压抑制器；②水泵③蝶阀；④压力传感器；⑤变频控制柜；⑥排污阀中选两项 ）
（2）设计负压消除罐的的是___（在①清洁自来水；②保护水泵；③蓄水中选一项，
（3）小区用户用水量的变化是水压控制的_____（在①被控量；②干扰因素；③控制目的
②
②
③
⑥
（4）压力传感器将水压检测出来与设定水压比较的过程称为_____（在①反馈；②检测输出量；③信号返回中选一项，将序号填入空格中） ，这一过程的目的是为________（在①克服干扰；②保护控制器中选一项，将序号填入空格中。
（5）通过检测负压消除罐的水位是否低于设定水位来控制水泵停转与否的控制方式为________（在①人工控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选一项，将序号填入空格中。 ）
（6）当水泵出现异常时，通过控制它在不同的转速而听声音，从而判断内部出了什么问题方法称为________（在①功能模拟法；②黑箱方法；③假设法中选一项，将序号填入空格中。 ）
①
①
③
②
10.如图所示是某水温控制系统示意图。蒸汽对容器中的水加热后变成冷凝水排除。热电偶对出水的温度进行检测，并将测得的信号送到PID控制器与设定的温度比较，PID控制器根据偏差值控制电磁阀调节蒸汽的流量。下列因素的变化对蒸汽流量的调节没有影响的是（ ）
A.冷凝水的温度
B.进水的温度
C.热电偶的性能
D.PID控制器的设定参数
A
25．如图所示为某公司开发的一款即热式饮水机的结构原理示意图，用户可以预先设定出水量，按下出水按钮后，控制模块控制水泵工作，向加热器不断注入冷水，同时控制模块接通加热器的加热电源，冷水流过加热器的同时就被加热了，通过管道流出的就是热水，当出水量达到预设值时自动停止。请分析该控制系统，回答以下各小题。
(1)该即热型饮水机的出水控制系统的控制手段和控制方式分别是 　 、　 （在“Ａ人工控制；Ｂ自动控制；Ｃ开环控制；Ｄ闭环控制”中选择合适一项）；
B
C
25．如图所示为一款即热式饮水机的结构原理示意图，用户可以预先设定出水量，按下出水按钮后，控制模块控制水泵工作，向加热器不断注入冷水，同时控制模块接通加热器的加热电源，冷水流过加热器的同时就被加热了，通过管道流出的就是热水，当出水量达到预设值时自动停止。请分析该控制系统，回答以下各小题。
(2)下列属于该即热型饮水机的出水控制系统的干扰因素的是　 （“Ａ．冷水的温度；Ｂ．加热器的功率；Ｃ．控制模块的控制精度”中选择合适的一项）；
C
(3)该即热式饮水机投入市场后，获得了较好的反应。 为了更好地改进产品，该公司进行了大量的市场调研，发现很多用户除了需要 １００ ℃开水，还需要 ５０ ℃温水泡奶粉，７０ ℃热水泡蜂蜜，９０ ℃热水泡红茶等。 于是公司对研发部门提出了新的设计要求，该公司发现问题的途径是 　 （在“Ａ．观察生活Ｂ调查和分析信息Ｃ技术研究”中选择合适的一项，填入“ 　”中
B
(4)针对上述问题，研发小组提出了通过改变加热器中冷水流速的方法实现温度控制的设计方案，如果出水温度较低，则水泵中阀门开小一点反之则开大一点，以实现对出水温度的自动控制。 在设计该温度控制系统时，应选用的传感器为　 　 （在“Ａ．温度传感器；Ｂ．流速传感器Ｃ．力敏传感器”中选择合适的一项，填入“ 　 ”中）该传感器放的位置应为　 　 （在“Ａ．冷水出水口；Ｂ．水泵出水口；Ｃ．热水出水口”中选择合适的一项）
A
C
这颗心里绝对有某种东西永远不会变质，
生命不止，梦想不息
Mary Wollstonecraft – 英国哲学家、女权主义者
如图所示是浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图。浇铸时，中间包连续向结晶器浇注钢水，钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。结晶器内钢水液位的稳定和高低，直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化，从而引起电涡流信号变化，液位仪根据信号的大小计算出实际液位，送给PLC与液位设定值比较，PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动，带动塞棒升高或降低，改变中间包浇注口的大小，调节流入结晶器内钢水的流量，从而使液位稳定在一定范围内。请根据示意图及其描述完成第8—9题。
9.该控制系统中对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是（ ）
A. 液位设定值
B. 液位仪的性能
C. 电动缸的运动精度
D. 电涡流传感器的灵敏度
A
如图所示是汽车的定速巡航系统。它可以实现司机不踩油门就能使车辆以固定的速度行驶。工作过程是∶ 行车中，司机开启巡航系统后，车速传感器将速度信号传送给巡航控制单元 ECU， ECU 经过分析后控制节气门开度，从而改变发动机的转速，使汽车按司机设定的速度行驶。自适应巡航控制系统是在定速巡航系统的基础上优化而来。在行驶过程中，车距传感器持续扫描与前车之间的距离，当距离过小时，ACC 控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调工作，使车轮适当制动，车辆与前方车辆始终保持安全距离。请完成第 13～15 题。
B
B
D
如图1所示为管道分质供水系统示意图，分质供水是将自来水中的生活用水和饮用水直接分开，在原有的自来水管道系统上，再增设一条独立的优质供水管道，将自来水进一步深度处理、加工和净化后，输送至用户，供居民直接饮用。如图2所示为变频恒压供水控制子系统，在控制过程中，PLC 经采集到的管网压力信号、水池水位信号、报警信号与人机接口信号进行分析，对偏差进行 PID控制，给出执行机构的实施方案，再通过变频器对水泵机组进行控制，改变电机的转速，从而达到管网压力恒定。请根据示意图及其描述，完成第8-9题。
C
如图所示是风力发电系统的示意图。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器提高旋转的速度，带动发电机发电。其中发电机功率控制子系统∶
风向标和测速仪分叶片别检测风向
和风速，风向和风速信号送入控制
柜中进行数据处理，若风速低于一
定值时，控制柜发出指令，偏航电机
转动，改变风轮朝向和叶片桨距角使
风力发电机组输出最大的功率。请根
据示意图及其描述完成第8—9题。
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲）
A.输入量是风向标和测速仪
B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制
C.控制对象是发电机
D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
C
8.从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是（▲）
A.该系统主要有塔架、发电机、增速齿轮箱、叶片、电控系统等组成，体现了系统的整体性
B.既要考虑发电机功率大小，又要考虑风力发电系统安装地环境等，体现了系统分析的综合性原则
C.该系统优化时，要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的D.设计团队的人员分工及设计计划等是系统优化的约束条件
如图所示是风力发电系统的示意图。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器提高旋转的速度，带动发电机发电。其中发电机功率控制子系统∶
风向标和测速仪分叶片别检测风向
和风速，风向和风速信号送入控制
柜中进行数据处理，若风速低于一
定值时，控制柜发出指令，偏航电机
转动，改变风轮朝向和叶片桨距角使
风力发电机组输出最大的功率。请根
据示意图及其描述完成第8—9题。
D
1．如图所示是一款人脸自动识别签到系统，当人脸靠近一定距离时，摄像头上方的红外线感应器将侦测到的信号输入电路模块，电路模块控制摄像头拍照。当拍照完成后，签到系统自动进入待机状态。下列对该控制系统的分析中正确的是(　　)
A．该控制系统中存在比较和反馈的过程
B．输入量是人的红外线信号
C．被控对象是人脸
D．控制器是摄像头
B
2．如图所示的智能指环，会在司机打瞌睡时发出警报。通过内置的皮肤传感器检测使用者的皮肤导电率(EDA)并与其正常值比较来判断其意识是否清晰，一旦发现使用者意识下降或有进入睡眠状态的迹象，内置电子开关就会导通，从而发出振动或声音警报提醒使用者保持注意力集中。以下分析正确的是(　　)
A．该控制系统的输入量是EDA，控制量是报警信号
B．被控对象是使用者
C．该系统含检测装置和比较电路，属于闭环控制系统
D．该控制系统的执行器是电子开关
D
3．如图是某市市区建设的停车诱导控制系统，该系统通过泊位信息采集设备检测进出车辆，采集停车场车位变化数据，并将数据传送到控制处理服务器进行处理，生成空余泊位数据，并经驱动电路在LED显示屏上显示数据。关于该控制系统的说法中正确的是(　　)
A．被控对象是汽车
B．输出量是空余泊位数据
C．反馈装置是信息采集设备
D．控制器是驱动电路
B
4．如图所示是一款盲人导航手表，手表内的声纳和传感器测量障碍物与人的距离，并将信号发送给微处理器，随着盲人与障碍物距离的缩短，手表上的震动马达震动加快，使手表的震动频率加快。关于该控制系统，下列说法中不正确的是(　　)
A．控制器是微处理器
B．控制量是障碍物与人的距离
C．被控对象是手表
D．执行器是震动马达
B
5．如图所示是工业锅炉利用重锤进行
压力控制的示意图，重锤挂在横杆上，杆的支点在最左端，中间是锅炉的排气孔。当锅炉内的蒸汽压力过大，超过设定值，就会冲开排气孔上的重锤，释放一定的气体；气体释放后，气压降低，使得重锤又重新落下封闭排气孔；周而复始，保持锅炉内的气压不超过规定值。关于该压力控制系统，以下说法中正确的是(　　)
A．将重锤往横杆左端移动一段距离，可以增大锅炉的蒸汽压力
B．该控制需要人为调节重锤的位置，是一种人工控制
C．该压力控制系统存在反馈环节
D．输出量是排气孔是否释放气体
C
6．如图是天文望远镜自动跟踪系统的原理示意图。它由可转动望远镜、位置传感器、控制电路和电机组成。其跟踪控制过程是：位置传感器检测出望远镜的方向，与太阳方向进行比较，将差值信号传递给控制电路，控制电路做出判断后发出指令驱动电机运转，从而调节望远镜的指向，使其始终精确地指向太阳。关于该控制系统下列说法中不正确的是(　　)
A．控制器是控制电路
B．该控制系统属于自动、闭环控制系统
C．控制对象是电动机，检测装置是位置传感器
D．输入量是太阳方向，输出量是望远镜的实际指示方向
C
【解析】本题考查控制系统的运行过程。该控制系统的被控对象是望远镜，执行器是电机，控制器是控制电路，检测装置是传感器。
7．目前部分汽车配备了油门误踩纠正系统，当车辆以低于15km/h行驶，且传感器检测到车辆前、后一定距离内有行人或障碍物时(如图所示)，又判断驾驶员误踩油门踏板，则系统紧急制动汽车，避免发生事故。以下关于该控制系统说法中正确的是(　　)
A．控制器为驾驶员
B．执行器为油门踏板
C．被控对象是汽车
D．误踩油门踏板属于
该系统的干扰因素
C
8．小明要为听觉障碍者的住所设计一个门铃控制系统，当有人来访时“门铃”能提醒听觉障碍者。设计时他将指示灯确定为被控对象，下列构思不可行的是（　 　 ）
Ａ．该控制系统的控制手段可选用自动控制 Ｂ．执行器可选用电子开关 Ｃ．声音传感器可做检测部件
Ｄ．该控制系统的控制方式可定为闭环控制
D
9．如图所示瓦特式速度调节器的控制过程：当发电机转速高于给定值时，齿轮组将这一信号反馈到离心调节器，离心调节器的转速变大，从而使控制阀下降，进入的燃油量减少，继而发电机的转速降低；反之当发电机的转速低于给定值时，离心调节器的转速变小，从而使控制阀上升，进入的燃油量增加，继而发电机的转速增加。 关于该控制系统，以下说法正确的是（ ）
Ａ．控制量是发电机的转速
Ｂ．被控对象是离心调节器
Ｃ．控制器是控制阀　 　 　
Ｄ．检测装置是齿轮组
D
10．自适应前照灯系统 ＡＦＳ 是目前国际上在车灯照明上的新技术之一，它的研发对汽车夜晚行车安全起到了很大的作用。 其工作原理为：传感器将检测到的车速信号和方向盘转角信号传递给 ＥＣＵ，ＥＣＵ 根据传感器检测到的信号，控制马达的转动，使前照灯转过相应的角度.下列关于该控制系统说法正确的是（　 　 ）
Ａ．该控制系统中存在检测装置
Ｂ．控制量为前照灯转动的角度
Ｃ．输出量为前照灯的实际角度
Ｄ．可以在黑夜使用，体现了黑箱方法
A
11．水气联动阀是燃气热水器连接水路和气路的一个重要部件，它由水压控制系统与阀门系统组成，采用二级联动控制。 热水器进水管内安装磁钢，打开水阀，水压达到设计值时，磁钢转过感应点，干簧管就闭合。 当控制电路接收到干簧管闭合信号后，给电磁铁通电，使燃气阀门打开。下列说法不正确的是 （　 　 ）
Ａ．水气联动阀中的水压控制系统是开环控制
Ｂ．磁钢是水压控制系统中的执行器
Ｃ．干簧管是阀门的输入量检测装置
Ｄ．燃气阀门是水压控制系统的被控对象
D
12．如图所示是一款防瞌睡帽。 该帽子内置加速度计和陀螺仪能感知驾驶员的头部动作，并利用智能算法较为准确地比较区分驾驶员瞌睡动作与检查仪表盘、看后视镜等驾车动作一旦该帽子中的主控制器确认为驾驶员瞌睡中，会发出指令
使电子开关闭合，从而发出声音、光线、震动等叫醒驾驶员下列关于该控制系统的分析正确的是 （　 　）
Ａ．执行器是电子开关
Ｂ．被控对象是驾驶员
Ｃ．控制量是声音、光线、震动等信号
Ｄ．该系统含有检测装置和比较部分，所以属闭环控制系统
A
13．如图所示为某品牌豆浆机，采用微电脑控制，放入适量黄豆和水后按启动按钮，内部旋转刀片开始高速旋转打碎黄豆，然后内置加热器在预设的时间内加热煮熟豆浆。 关于该豆浆机控制系统，下列说法正确的是 （　 　 ）
Ａ．放入豆浆和水需要人工操作，因此属于人工控制
Ｂ．控制量是刀片的旋转和加热器的热量
Ｃ．被控对象是刀片和加热器
Ｄ．该控制系统属于闭环控制
B
14．如图所示为光电纠偏系统，光电纠偏可对如卷筒纸薄膜，无纺布，织布等卷材进行纠偏，使卷材沿直线前进而不产生蛇形偏差。光电纠偏系统工作原理是由传感器检测单边的位置，以拾取位置偏差信号，由微电脑纠偏控制器将位置偏差信号进行逻辑运算，产生控制信号，来驱动电机丝杠机械装置，修正物料运行时的蛇型偏差，控制物料沿直线运动。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(1)该光电纠偏系统的控制手段和控制方式分别属于________和________(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“________”处)；
(2)该系统的被控对象是________(在①基座；②卷材；③转动轮；④固定轮中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)；
(3)该系统中的传感器应选用________(在①光电检测开关；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“________”处)；
(4)为保证机械设备经常处于良好的技术状态，随时可以投入运行，减少故障停机日，提高机械完好率、利用率，有效的优化措施是________和________(在①增大基座面积；②按时加油换油，油质符合要求；③加大固定轮的直径；④内外清洁，各滑动面及丝杠、齿轮、齿条等无油污、无碰伤中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)。
②
④
②
①
②
④
20．如图所示为机械臂运动限位系统示意图。位置传感器设置在机械臂的左右需要限位的位置，当机械臂左右运动靠近位置传感器时，位置传感器感知到机械臂接近并在达到规定的检测距离时给PLC发送信号，经伺服电机使机械臂停止运行，从而使机械臂在一定位置范围内运转。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(1)该系统的控制手段与控制方式分别是________和________(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“________”处)；
(2)该控制系统的执行器是________(在①机械臂；②伺服电机；③PLC中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)；
②
④
②
(3)若将该机械臂应用于工作的抓取，检测到有工件时机械臂能自动张开抓取，下列可以采用的传感器是________(在①热敏电阻传感器；②超声波传感器；③湿度传感器中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)。
(4)机械臂的运转过程会受到各种干扰，以下因素属于干扰因素的是________(在①运转过程中底座摇晃；②伺服电机与机械臂之间的摩擦；③调整位置传感器的位置中选择合适的一项，将序号填写在“________”处)。
②
①
26.如图所示为冷风式冷水机。该系统能将水温快速降低并控制在很低的温度，其工作过程如下：气态制冷剂被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加）,经过通过冷凝器（风冷）冷却后完全变为液态,通过热力膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，蒸发器中的液态制冷剂蒸发吸收水中的热量,使蒸发器中的冷冻水快速冷却达到预设的温度,液态制冷剂亦完全蒸发变为气态,完成制冷剂循环过程。关于该水温控制系统，下列说法不正确的是（ ）
A.该图只画出了控制系统的部分，控制压缩机工作的设备及水温是否达到设定温度等部分没有画出
B.冷冻水是被控制对象 C.水箱中的水温比蒸发器中出去的水温要低
D.水泵转速变快是该系统干扰因素
C
27.沼气是一种清洁.绿色能源，而沼气高效生产沼气关键条件之一是温度，如果能把沼气池的温度控制在某个范围，将大提高沼气的生产效率。因此小明设计了一个利用太阳能对沼气池进行温度控制的系统，如图所示，太阳能对水箱中的水进行加温，循环泵使得管道中的水能回到水箱，而单片机则可以根据测得的温度控制循环泵的转速。请根据题目描述完成以下几小题。
（1）下列信息中不属于
该温度控制系统的干扰的
是________ （在①太阳
变猛导致水箱水温很快升高；
②新的物质被放入沼气池；
③将设定温度下调；④阀芯
中选一项，将序号填入空格中 ）
（2）在该系统进行自动控制时，不直接参与控制的是________（在①循环泵；②热交换器；③温度传感器；④阀门中选一项）
（3）该温度控制系统中反馈的是信号为__________（在①沼气池中沼气温度信号；②沼气产量信号；③外界温度信号；④热交换器中的水温信号中选一项，将序号填入空格中。 ）
③
④
①
28.如图所示为某小区高层二次供水系统，分为负压消除罐水压控制和压力罐的压力控制。当外面的自来水进入负压消除罐时，负压消除罐能使罐内有一定的压力，从而为水泵提供足够水压，因此不会因为供水太少而使水泵受损，当自来水供量实在不足以给水泵供水时，可以通过检测负压消除罐的水位是否低于设定水位来控制水泵停转与否。而压力罐的压力控制则由于保证足够的水压为高层用户用水提供保障。根据图和描述完成以下几小题。
（1）在供水系统中，不参与水压控制是有_______、______（在①负压抑制器；②水泵③蝶阀；④压力传感器；⑤变频控制柜；⑥排污阀中选两项 ）
（2）设计负压消除罐的的是_____（在①清洁自来水；②保护水泵；③蓄水中选一项，
（3）小区用户用水量的变化是水压控制的_______（在①被控量；②干扰因素；③控制目的
③
⑥
②
②
（4）压力传感器将水压检测出来与设定水压比较的过程称为_________（在①反馈；②检测输出量；③信号返回中选一项，将序号填入空格中） ，这一过程的目的是为________（在①克服干扰；②保护控制器中选一项，将序号填入空格中。
（5）通过检测负压消除罐的水位是否低于设定水位来控制水泵停转与否的控制方式为________（在①人工控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选一项，将序号填入空格中。 ）
（6）当水泵出现异常时，通过控制它在不同的转速而听声音，从而判断内部出了什么问题方法称为________（在①功能模拟法；②黑箱方法；③假设法中选一项，将序号填入空格中。 ）
①
①
③
②
每天精做控制，
实现预定目标，
进入理想高校！
教师寄语：
6.如图所示为风机吸附式擦窗机器人，是智能家用电器的一种。它能凭借自身底部的风机装置，牢牢地吸附在玻璃等介质上，然后借助一定的人工智能芯片，自动探测窗户的边角距离，规划擦窗路径。擦窗机器人一般会利用自身吸附在玻璃上的力度来带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的脏污。对于该机器人的路径控制理解，下列说法不正确的是（ ）
A.输入量为规划路线
B.窗户边角探测距离探测装置是控制器
C.被控对象为擦窗机器人
D.输出量为实际行进路线
如图所示杭州绿色建筑科技馆，
集成了先进的建筑节能技术系
统，馆中的窗户可以自动开关，
当馆内二氧化碳浓度超过设定值，控制电路控制液压装置开启窗户；当馆内二氧化碳浓度低于设定值，则自动关闭窗户根据描述在窗户的开关控制系统方框图中“　　　　”处填写相应的内容。（13年9月浙江省高考题）
控制电路
窗户开或关
液压装置
课堂练习：
5.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。请回答下列问题。
⑴该控制系统的检测装置与被控量分别是____▲____、____▲____
⑵该控制系统的流量计损坏，不可能造成____▲____（在①桶泵运行不止；②计量不准确；③软管损坏中选择一项）。
流量计
液体原料流量值
③
⑶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减小软管的直径；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）。
③
20．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。关于该控制系统，下列说法中不正确的是
A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量
C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷
题20图
遮阳篷
电机
控制器
传感器
前杆
如图所示是消防管网的水压控制系统工作示意图。当消防管网压力降至压力下限时，水泵启动，使压力上升；当消防管网压力达到上限进，水泵停止运行，使消防管网压力保持在设定的范围内。请根据示意图及其描述完成下面两题（14年3月学业水平测试题）
19.该控制系统的执行器是
A、水压检测装置
B、电控单元
C、压力罐
D、水泵
20.电压、温度等变化会影响输出量的稳定，这些影响被称为该控制系统的
A、反馈 B、干扰
C、被控量 D、控制量
课堂练习：
20．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。关于该控制系统，下列说法中不正确的是
A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量
C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷
题20图
遮阳篷
电机
控制器
传感器
前杆
1.如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向主人手机发送视频报警。该控制系统的控制手段和控制方式属于 （ ）
A手动控制、开环控制
B自动控制、开环控制
C自动控制、闭环控制
D手动控制、闭环控制
课堂练习：
3.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。若将电吹风看作被控对象，则执行器是
A.传感器
B.控制器
C.继电器
D.插头
28．如图所示的隧道内设置
有通风控制系统，用于调节隧
道内的空气质量和能见度。当
检测装置测出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，改善隧道内的空气质量和能见度。请回答下列各题：（15年9月浙江省学业考试卷）
（1）根据上述描述，分析该系统的控制过程，在方框图中“__▲__”处填写相应的内容。
题28图
控制器
②▲
③▲
④▲
①▲
28.如图所示是某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。请回答下列各题，填写“___”处的相应内容。
(1)该运货车的控制方式属于“___”
（在①闭环控制；②开环控制中选择一项，填写序号）。
(2)该运货车的控制手段属于(在①手动控制；②自动控制中选择一项，填写序号）。
(3)该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成 _____▲(在①车到了卸货平台后，电机继续转动；②车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；③传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号）。
(4)为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间车就开走，产生危险。针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是_____▲(在①提高传感器的灵敏度；②增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；③降低电机转速中选择一项，填写序号）。
18.一般多层楼房都不配备电梯，老年人上下楼梯不方便。如图所示是某公司研制的简易电梯示意图，电梯安装在墙壁上。人站在电梯的踏板上，抓住扶手启动电梯即可上下楼。请针对该电梯系统回答以下问题：
（1）为了电梯不用时减少踏板占用楼梯空间，合理的措施是
①踏板可翻转；②踏板可拆卸；③减小踏板面积。
（2）为了加强电梯管理，仅供缴费的住房使用，合理的措施是 、 （从下列措施中选择二项，将序号填写在“ ”处）；
①给缴费的住房配一把钥匙，开锁后可以使用；
②采用红外线检测装置，检测到是缴费的住户才能使用
③采用指纹识别，有权限者才能使用；
④电梯定时开放。
（3）如果电梯的启动采用刷卡来控制，即读卡器把获得的持卡人信息传输给控制，电路控制电路判断信息正确则接通电路，电机驱对电梯运行。请补充完整控制系统方框图（在“ ”处填写相应的内容）；
（4）在保证电梯安全运行这一目标的同时，要兼顾降低电梯成本、符合人机关系等目标，这体现了系统分析的 原则（在“ ”处填写合适的内容）
2014年3月学业水平测试真题
如图所示是消防管网的水压控制系统工作示意图。当消防管网压力降至压力下限时，水泵启动，使压力上升；当消防管网压力达到上限进，水泵停止运行，使消防管网压力保持在设定的范围内。请根据示意图及其描述完成下面两题。
19.该控制系统的执行器是
A、水压检测装置
B、电控单元
C、压力罐
D、水泵
20.电压、温度等变化会影响输出量的稳定，这些影响被称为该控制系统的
A、反馈 B、干扰
C被控量 D、控制量

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