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课时2　系统分析及其设计
一、基础巩固篇
1.如图所示为滑台的运动系统示意图，由电机控制子系统和机械传动子系统组成。在电机控制子系统中，传感器检测电机的转动角度，并反馈到控制装置与设定值比较，控制装置根据偏差值发出运动信号，驱动器将运动信号转变成相应的电流驱动电机转动；在机械传动子系统中，电机带动丝杆转动，丝杆通过螺母驱动滑台移动。系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离，从而实现对滑台位置的间接控制。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是(　　)
A.该系统能实现对滑台位置的间接控制，体现了系统的目的性
B.该系统中的电机控制子系统和机械传动子系统相互影响，体现了系统的相关性
C.该系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离，从而实现对滑台位置的间接控制，体现了系统分析的科学性原则
D.电机会根据指令而转动，体现了系统的目的性
2.常规的电梯，乘客在等电梯时只能按上下按钮，进入电梯后再选择要去的楼层。由于乘客可能去不同的楼层，电梯会在各楼层停靠。为了减少电梯的停靠次数，人们设计了目的楼层控制系统(DOAS)。这种优化电梯的楼层按钮设置在外面，电梯里面只有开门和关门两个按钮。系统能根据乘客在大堂候梯时输入的楼层号来有效地分配电梯轿厢，引导要去同一楼层的乘客进入同一轿厢。关于该电梯目的楼层控制系统，以下说法正确的是(　　)
A.该系统能够合理分配电梯轿厢，有效减少电梯的停靠次数体现了系统的动态性
B.某台电梯出现故障，会使其他电梯在楼层间停靠次数增加，体现了系统的相关性
C.该系统适用于有多台电梯并行的高档写字楼或大型商场，体现了系统的环境适应性
D.该系统能通过分析计算，最大限度地提高电梯效率，体现了系统分析的科学性原则
3.如图所示是某注肥控制系统，该系统包含定量注肥控制子系统和过压保护控制子系统。定量注肥控制子系统的工作过程为：通过流量传感器获取系统实际排出的施肥量，与设定值进行比较来控制压力泵，从而精确控制施肥量。过压保护控制子系统的工作过程为：压力正常时，电磁阀处于关闭状态，当管道意外堵塞或注肥口关闭，管内压力增大超过安全值时，控制器关闭压力泵，并控制继电器打开电磁阀，使管道内的液态肥料部分回流。下列关于该注肥控制系统的设计和分析中不恰当的是(　　)
A.继电器和电磁阀的工作参数要匹配，体现了系统的相关性
B.选择压力泵时，需要考虑它的功率
C.流量传感器的可靠性对过压保护控制子系统的工作基本没有影响
D.设计该系统时，既要考虑检测装置，又要考虑压力泵等，体现了系统分析的综合性原则
4.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[↑]、[↓]，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。下列关于曳引式电梯系统的分析中，正确的是(　　)
A.曳引式电梯由电气控制系统、曳引机控制系统、导向系统、轿厢系统等八大系统组成，体现了系统分析的整体性原则
B.通过外呼按钮[↑]、[↓]可以确认目标层，体现了系统的目的性
C.当曳引钢丝绳断裂，限速器安全钳系统启动，将电梯卡死在导轨上，体现了系统的环境适应性
D.在安装调试时，需要根据层高、电机功率、平层开关位置等设定电梯的运行时间，体现了系统分析的科学性原则
5.智能家居控制系统，是以智能家居系统为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统。下列关于该系统的说法是不正确的是(　　)
A.外出期间，家里检测到异常，APP会及时推送信息和电话提醒，可实时查看房间状况，体现了系统的目的性
B.该系统能抵抗外界干扰信号的影响，体现了系统的环境适应性
C.智能家居控制系统利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术，体现了系统分析的综合性原则
D.随着技术的发展，智能家居控制系统不断自动更新、升级，体现了系统的动态性
6.如图所示是数控车床电动刀架控制系统，工作人员通过操作面板输入刀体位置与控制程序，PLC控制模块根据控制信息与传感器检测到的刀体位置信号使驱动器发出相应的驱动信号驱动电机转动，从而带动蜗杆、蜗轮与丝杆运动，最终使刀体移动到设定位置。下列关于该控制系统的说法中不正确的是(　　)
A.该系统由蜗轮、蜗杆、丝杆等组成，体现了系统分析的综合性原则
B.电动机根据程序转动，驱动蜗杆带动蜗轮与丝杆运动，体现了系统的相关性
C.在工作温度过高时，该系统会自动停机，体现了系统的环境适应性
D.蜗轮的磨损将影响刀体的控制精度
7.如图所示为非接触式红外测温系统原理结构图，它是集信号采集、数据处理、误差分析、输出显示及危险报警为一体的多功能、智能化的测温系统，广泛应用于生产和生活中。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是(　　)
A.该系统可分为报警子系统和温度显示子系统
B.该系统可以是大面积的测温，也可以是被测物体上某一点的测温，体现了系统的目的性
C.利用红外辐射测量温度，会受到测温距离、烟尘和水蒸气等外界因素的影响，其测量误差较大，体现了系统的动态性
D.结合红外测温工作原理及实际操作的需要，进行了相关参数的计算和论证，最后确定测温仪的优化方案，体现了系统分析的科学性原则
8.如图所示为传统高层建筑水塔水位控制系统设计方案。从系统的角度分析，下列关于该水塔水位控制系统的说法中正确的是(　　)
A.水位自动控制功能是系统中各个部分在孤立状态下所没有的，体现了系统的相关性
B.当水塔水位和水池水位同时低于其下限水位时，电机M2不能启动，体现了系统的环境适应性
C.设计时根据水塔高度等数据选择合适功率的水泵电机，体现系统分析的科学性原则
D.设计系统时需运用计算机科学、控制工程和系统论等知识，体现系统分析的综合性
9.如图所示是一款专为帕金森等手抖用户设计的智能防抖勺子，能够智能识别并主动抵消手部抖动。其手柄内装有运动传感器，传感器会对动作进行测量，然后把数据传输到微控制器。微控制器会利用自订演算法，分析得出所探测震颤的类型。从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是(　　)
A.该系统可以分为主动防颤子系统和云端管理子系统
B.手柄内的传感器的灵敏度会慢慢降低，体现了系统的动态性
C.该系统能自动识别并区分有意识运动和无意识抖动，体现了系统的环境适应性
D.设计该系统时，既要考虑防颤效果又要考虑续航能力，体现了系统分析的综合性原则
10.如图所示为某商场门口的电动液压升降柱，通过升降柱来限制车辆从而保障交通秩序以及场所安全。电动液压升降柱是由升降柱柱体、液压传动站、自动检控器三部分共同组成。升降柱控制系统可遥控，也可自动识别。从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是(　　)
A.该系统可应用在商场、学校等各种场所的门口，实现对车辆的管制和保障场所安全，体现了系统的目的性
B.柱体顶部有黄色环，晚上还会发出灯光，体现了系统的环境适应性
C.设计该系统时，既要考虑其升降功能，还要兼顾其防水、耐热、抗寒、抗撞等要求，体现了系统分析的综合性原则
D.设计时根据汽车的大小和人的尺寸确定柱体间的宽度，体现了系统分析的科学性原则
11.如图所示是自动裁切控制系统示意图。裁切机由机体、输送带、气动裁切刀具等机械部件和变频器、电动机、编码器等电力部件构成。由变频器控制电机起、停与速度，电动机通过皮带拖动机器主轴，主轴带动输送带，输送带将待裁切板材输送至裁切刀具下，旋转编码器与主轴连接，对主轴的运行线距离进行脉冲计数，当设定长度与旋转编码器计数长度(计数脉冲)相等时，由PLC输出下刀指令，电动机停止运行，输送带停止输送，电磁阀动作，气动裁切刀具下行，对输送带上的板材进行裁切。从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是(　　)
A.该板材裁切系统能根据设定长度自动裁切板材，体现了系统的目的性
B.旋转编码器出现故障，自动裁切控制系统无法正常工作，体现了系统的整体性
C.输送带没有将待裁切板材输送到设定位置，气动裁切就不会启动，体现了系统的环境适应性
D.既要考虑裁切位置的精度，又要考虑裁切效率，体现了系统分析的综合性原则
12.如图所示为制动压力调节系统，主要由ECU、电磁阀、液压泵、储液器、轮缸等组成。当常规制动时，主缸内油压由踏板控制直接传递给轮缸，实现制动压力调节(如图甲)。当紧急制动车轮即将抱死时，ECU控制电磁阀使柱塞移至上端，柱塞中的油路断开(如图乙)，轮缸的油液流入储液器，从而使轮缸制动压力瞬间降低，同时ECU指令液压泵将储液器油液送至主缸，恢复常规制动。下列从系统角度去分析，不正确的是(　　)
A.液压泵部件属于该压力调节系统的要素
B.主缸、电磁阀、轮缸等部件有相互联系相互作用，体现了系统的相关性
C.出现紧急制动时，该系统能调节制动压力防止车轮抱死，体现了系统的目的性
D.ECU根据车轮速度控制电磁阀间断性工作，体现了系统分析的科学性原则
13.如图所示为机械手臂控制系统的工作示意图。该系统由电液伺服阀、液压缸、电位器、放大器等部分构成。该控制系统的工作原理如下：步进电机接收数控装置发出的指令后带动电位器的触头转动一定的角度，电位器的动触头偏离了中位会发出电信号，电信号经过放大器放大后驱动电液伺服阀，电液伺服阀的移动使得液压缸内左右腔形成压力差驱动机械手臂伸缩。机械手臂与电位器的固定外壳用齿轮齿条结构连接，机械手臂的移动会带动电位的外壳转动，直至电位器的活动触头回到固定外壳的中位，机械手臂就停止移动。从系统的角度分析，下列说法中不恰当的是(　　)
A.该系统由电液伺服阀、液压缸、电位器、放大器等部分构成，体现系统的整体性
B.设计放大器电路时既要考虑电位器的电信号，又要考虑电液伺服阀的功率等，体现系统分析的综合性原则
C.设计系统时，首先要考虑机械手臂的伸缩功能，然后考虑控制的精度，体现系统分析的整体性原则
D.液压伺服阀的开度会影响液压缸左右腔的压力差，体现系统的相关性
14.如图所示的希罗自动门，祭坛点火使容器1中的空气膨胀，将水压入容器2，利用水的重力使轴3转动，将门打开。当火熄灭时，庙门在重锤的作用下自动关闭。根据描述，以下说法中不正确的是(　　)
A.利用气压为动力打开庙门，体现了系统的目的性
B.重锤质量增加，需相应增加容器2中水的质量，体现了系统的相关性
C.设计时先考虑容器1，再考虑容器2，体现了系统分析的整体性原则
D.设计时根据开关门所需力的大小，计算出重锤和水的质量，体现了系统分析的科学性原则
15.水肥一体化灌溉系统是通过可控管道系统供水、供肥、使水肥相融后，均匀、定时、定量、喷洒在作物发育生长区域，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是(　　)
A.若长时间未施肥，液肥出现沉淀堵塞管道，导致施肥不匀，体现了系统的相关性
B.该系统可以根据作物需水需肥规律随时供给，同时也更加能促进养分的吸收，体现了系统的目的性
C.该系统由水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统灌水器等部分组成，体现了系统的整体性
D.工程师经大量数据测定和科学计算，使需肥投放更加精准，体现了系统分析的科学性原则
16.如图所示是全自动泊车系统，不用人工干预，实现自动无碰撞地完成侧方向泊车或垂直方向泊车功能。该系统的工作过程是：遍布车辆周围的传感器实时监测采集汽车位姿、目标位置和泊车环境信息，电子控制单元(简称ECU)根据传感器信息规划计算出最佳泊车路径和策略，车辆策略控制子系统根据控制指令，调整转向伺服、油门伺服和刹车伺服，控制汽车按预定目标泊车入位。下列关于全自动泊车系统的分析中正确的是(　　)
A.转向伺服、油门伺服和刹车伺服相互之间没有联系
B.保证系统整体功能最优的前提下，努力降低传感器成本，体现了系统分析的整体性原则
C.ECU根据采集到的数据信息规划计算出最佳泊车路径和策略体现了系统分析的科学性原则
D.能实时监测泊车环境信息，体现了系统的环境适应性
17.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。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
D.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
18.如图所示是自动定量配料结构系统示意图。控制过程如下：自动定量配料系统通电后，料斗中的物料匀速落在落料区，驱动电机开始旋转，经皮带运送到称重区，称重传感器根据受力的大小输出一个电信号，可编程控制器(PLC)将此信号与设定值进行比较，调节运算后，通过变频器控制驱动电机的转速，使皮带每分钟输出的物料重量达到设定要求，完成自动定量配料过程。从系统的角度，下列关于该自动定量配料系统的说法中不正确的是(　　)
A.该自动定量配料系统由落料子系统、传送子系统、称重子系统等子系统组成
B.该系统运行时，料斗内物料的下落速度会影响到驱动电机的转速，体现了系统的相关性
C.在设计该系统时，既要考虑电动机的功率，又要考虑变频器的性能，体现了系统分析的综合性原则
D.根据物料设定值计算驱动电机对应的转速，没有体现了系统分析的科学性原则
19.如图所示，某数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。其中伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中，数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。从系统角度分析，下列说法不正确的是(　　)
数控系统组成及工作过程
A.数控机床提高了零件加工的效率和质量，体现了系统的目的性
B.检测装置的精度太低，会使数控装置向伺服系统输出的位移量指令偏差较大，体现了系统的相关性
C.数控机床传动系统容易发生磨损，体现了系统的动态性
D.设计数控机床系统时要考虑加工精度，以及加工效率，体现了系统分析的整体性原则
20.如图所示为冲压控制系统，其工作过程：在控制屏输入需要冲压的距离，PLC控制电动机运动到相应位置，伺服装置把原料送到冲压杆下面，电动机带动冲压杆进行冲压。下列关于冲压控制系统分析不正确的是(　　)
A.PLC能通过计算定量分析冲压距离，体现了系统分析的科学性原则
B.冲压控制系统能对原料进行冲压，体现了系统的目的性
C.长期使用，冲压杆会磨损，体现了系统的动态性
D.电动机出现故障会影响冲压杆的运动，体现了系统的相关性
二、素养提升篇
1.如图所示为某电梯曳引电动机控制系统的示意图。其工作过程：PLC根据输入的呼梯信号和传感器检测到的目前电梯所处的位置比较后自动计算曳引电动机的运行方向及速度，变频器根据PLC的控制指令控制曳引电动机的转速和方向。关于该电梯曳引电机控制系统，下列分析中不恰当的是(　　)
A.能根据呼梯信号将电梯送至相应楼层体现了系统的目的性
B.曳引电动机长期使用性能下降，体现了系统的动态性
C.PLC能自动计算曳引电动机的运行方向及速度，体现了系统分析的科学性原则
D.PLC的计算精度会影响变频器的输出精度，体现了系统的相关性
2.如图所示为学校的智能温开水台，可为学生提供100 ℃的开水和温开水，只要在对应触碰式开关上一碰，对应温度的水就从水龙头里出来，再碰一下就停止出水。该智能温水控制子系统设有温度设定按钮，能够经过按钮任意设定饮水机的加热温度，当低于设定温度时，电开水器开始加热，当水温达到设定温度时，电开水器停止工作。同时还具有防干烧保护控制系统，水量低于设定值时禁止电开水器加热。从系统角度分析，关于该设备说法不正确的(　　)
A.该水台由出水控制子系统、温开水温度控制子系统和防干烧保护控制子系统组成
B.能够经过温度设定按钮任意设定饮水机的加热温度，体现了系统的目的性
C.为保证水质，净水器需要定期更换，体现了系统的动态性
D.设计该系统时，需要用到微电脑编程技术、机械制造技术、电路检测等多项技术，体现了系统分析的综合性原则
3.如图所示是某饮料罐封流水线。饮料瓶在传送带的作用下通过卸瓶机卸载到洗瓶机清洗，干净的瓶子经过空瓶检查台检查瓶子是否合格，不合格的进行废品处理。合格的空瓶经由空瓶加温器蒸发水分与消毒，罐装器灌装饮料，加盖机加盖、封盖机密封瓶盖，再通过检液装置检测液位是否合格，不合格的产品进行废品处理，合格的产品进行装箱和封箱。从系统的角度分析，下列说法中不合理的是(　　)
A.洗瓶机需要定期停机清洗和消毒，体现了系统的动态性
B.传送带故障会导致饮料灌封流水线停转，体现了系统的整体性
C.设计该系统时，既要考虑饮料的生产速度，又要尽可能减少废品的数量，体现了系统分析的综合性原则
D.传送带的运行速度需要匹配各装置的运行参数，体现了系统的整体性
4.如图所示是消防联动控制系统。在发生火灾时，消防联动控制器按设定的控制逻辑向消防供水泵、报警阀、消防卷帘门和防烟排烟阀和通风消防设施准确发出联动控制信号，实现对自动灭火系统、火灾警报、防火分隔系统、防烟排烟系统的联动控制，接收并显示上述系统设备的动作反馈信号，同时接收消防水池、高位水箱等消防设施的动态监测信号，实现对建筑消防设施的状态监视功能。从系统角度分析，下列对消防联动控制系统分析中正确的是(　　)
A.可以分为自动灭火子系统、火灾警报子系统、防水分隔子系统和防烟排烟子系统等
B.火灾时各子系统工作，体现了系统的环境适应性
C.发生火灾时，供水泵开启，进行自动灭火，体现了系统的动态性
D.在设计该系统时，既需要考虑系统的成本，又要考虑系统的功能，体现了系统分析的整体性原则
5.如图所示是某品牌的无人机，是许多航拍爱好者的必备武器之一。它可以实现精准悬停、自动避障、自动返航等功能。低电量自动返航子系统会在检测到电池剩余电量低于设定电量时进行自动返航，防止无人机没电坠落造成事故。关于该无人机系统，下列说法正确的是(　　)
A.运用了全新高清图像传输技术，体现了系统的创新性
B.自动避障算法需要事先进行分析计算和调试，体现了系统分析的科学性原则
C.定位装置的损坏会导致无人机无法起飞，体现了系统的环境适应性
D.设计时既要考虑发动机的性能又要考虑电池的容量，体现了系统分析的综合性原则
6.如图所示是多泵恒压供水控制系统图，由多台泵(电机泵组)、压力传感器、恒压供水控制单元、变频器等组成。压力传感器将随时检测管道中的压力变化，并将检测到的信号送入恒压供水控制单元，该供水控制单元将信号与设定的压力比较判断后，控制变频器自动调节某台水泵的转速，使管网保持在恒定的设定压力值，满足用户的要求，整个系统始终保持在高效节能的最佳状态。下列关于多泵恒压供水控制系统的分析中不正确的是(　　)
A.该控制系统主要用于管道水压的控制，体现了系统的目的性
B.压力传感器的测量精度影响着变频器的工作，体现了系统的相关性
C.依据系统分析的综合性原则，设计系统时要兼顾高效、节能、安全等需求
D.系统运行时，恒压供水控制单元能够实时计算检测到的水压值与设定水压值的偏差，体现了系统分析的科学性原则
7.汽车车窗在关闭过程中，如果遇到一定阻力，升窗电机的转速会发生突变，此时霍尔传感器检测到该突变的信号后，电子控制单元(ECU)会控制电机停止转动后反转，避免车窗产生安全事故。下列关于车窗防夹控制系统的分析中不正确的是(　　)
A.遇到异物车窗会停止上升，体现了系统的目的性
B.升窗电机上安装有霍尔传感器，体现系统的相关性
C.设计时建立物理模型，通过分析计算确定传感器的参数和类型，体现系统分析的科学性原则
D.系统优化时，既要考虑成本控制，又要考虑系统工作的可靠性，体现系统分析的整体性
8.如图所示是蒸汽机转速控制系统示意图。该系统由蒸汽机、重球锥摆、皮带传动轮、蒸汽阀、连杆机构组成。蒸汽机运行后，因向心力会使两颗重球锥摆绕中心杆做离心旋转，当蒸汽机负载增大时，皮带传动轮转速下降，两颗重球锥摆的摆角减小，带动连杆机构调节蒸汽阀的开启程度，提高蒸汽机的转速，从而将蒸汽机的转速控制在一定范围内。下列关于蒸汽机转速控制系统的分析中，不恰当的是(　　)
A.能使蒸汽机的转速控制在一定范围内，体现了系统的目的性
B.该系统由蒸汽机、重球锥摆、皮带传动轮、蒸汽阀、连杆机构组成，体现了系统的整体性
C.蒸汽阀的开启程度会影响进入发动机的蒸汽量，体现了系统的相关性
D.连杆机构根据重球锥摆的摆角，调节蒸汽阀的开启程度，体现了系统分析的科学性原则
9.如图所示是某炉温控制系统的示意图，其工作过程；热电偶检测加热炉内温度，PLC将检测到的温度与设定值进行比较，如果与设定值不符，则通过电动机调节阀门大小控制煤气进量，从而控制加热炉内温度，直至与设定值相符。关于该炉温控制系统，下列分析中不恰当的是(　　)
A.具有恒温控制功能，体现了系统的目的性
B.热电偶长期使用后精度降低，体现了系统的动态性
C.PLC能根据实际温度与设定值的差距计算出阀门需要开启的大小，体现了系统分析的科学性原则
D.通过电动机调节阀门大小控制煤气进量，体现了系统的相关性
10.如图所示为空气炸锅，主要包含：锅体、烹饪室、加热系统、送风装置、排气装置。工作时，在烹饪室正上方的加热元件可以直接辐射到食物。与此同时，加热器上方的风扇将空气向上“拉”过烹饪室，从而产生强大的垂直气流，空气在通过加热器时被加热，达到了普通炸锅的烹饪效果。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是(　　)
A.空气炸锅实现了普通炸锅的烹饪效果，体现了系统的目的性
B.空气炸锅主要包含：锅体、烹饪室、加热系统、送风装置、排气装置等部件，体现了系统的整体性
C.系统设计时，既要考虑加热系统，又要考虑送风装置等，体现了系统分析的综合性原则
D.系统设计时，需要对加热温度、热风流动速度等参数进行建模和定量分析，体现了系统分析的科学性原则
11.如图所示为汽车的电控液力自动变速器，由液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制装置、换挡执行机构等组成。工作时，各种传感器将发动机转速、节气门开度、车速等参数转变为电信号输入到ECU；换挡电磁阀和油压电磁阀接收ECU发出的电子控制信号并将其转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，实现自动换挡。下列关于汽车的电控液力自动变速控制系统的分析中，不恰当的是(　　)
A.使发动机工作在相应最佳转速，体现了系统的目的性
B.各种传感器将发动机转速、节气门开度、车速等参数转变为电信号输入到ECU，体现了系统的相关性
C.自动变速器油需要定期检查及更换，体现了系统的动态性
D.ECU根据电信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号，体现了系统分析的科学性原则
12.如图所示的装箱系统，包含产品输送子系统和机械手装箱子系统，其工作过程：当传送带Ⅰ上的位置检测传感器检测到纸板箱时，机械手Ⅰ伸出并将其夹紧，停止传送；待包装产品整齐排列在传送带Ⅱ上，当相机Ⅱ检测到产品到达A位置时，推杆、挡板等将产品推送到接盘上，待检测到接盘上产品数量合适时，机械手Ⅱ一次性抓取接盘上的产品。相机Ⅰ拍摄产品抓取状况、当前装箱的图像并传送到工控机，工控机将信息处理整合，控制机械手Ⅱ将产品逐层装入纸板箱，直至完成装箱。下列关于该装箱系统的设计与分析中，不恰当的是(　　)
A.机械手Ⅱ直接抓取传送带Ⅱ上的产品可提高装箱质量和效率
B.位置检测传感器的可靠性会影响装箱系统工作的稳定性
C.设计系统时需要根据产能要求计算传送带和机械手的运行速度
D.选择机械手时需要考虑待包装产品的质量大小
13.如图所示是一种送料量调整机构的示意图。通过移动配重可以设定送料量，工作时电机驱动转盘带动滑动构件往复运动，通过橡胶楔形构件将力传递到作用杆上，作用杆振动后将物料送至传送带。当传送带上的物料量变化时，橡胶楔形构件的位置相应变化，从而改变作用杆的振幅，使送料量稳定在设定值。下列关于送料量调整机构分析的说法中不恰当的是(　　)
A.出料口的大小应考虑物料颗粒的大小
B.楔形构件往上移动时，作用杆振动幅度减小
C.弹簧的作用是保证作用杆能够及时复位
D.如果要减小送料量，可以将配重往左移动
14.如图所示的自动分拣系统，可分为材质分拣子系统和颜色分拣子系统。工件经间歇式上料装置依次放置在传送带上，传送带在电机驱动下将工件向前输送。工件经传感器1检测后，PLC控制水平推杆将金属工件推送至回收工位；非金属工件可在传送带上继续传动。传感器2对工件进行颜色检测，当工件到达输送带末端，PLC控制机械手对工件进行分拣，将白色、黑色、红色分别分拣到1号工位、2号工位、3号工位，机械手完成分拣工作后，返回4号工位。下列关于该自动分拣系统的设计与分析中不恰当的是(　　)
A.选择机械手时需要考虑工件的外形
B.上料装置的运行速度会影响工件分拣效率
C.水平推杆用于推送金属工件，体现了系统的目的性
D.设计系统时需要根据产能要求计算传送带和机械手的运行速度
15.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。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
课时2　系统分析及其设计
一、基础巩固篇
1.C　[系统分析的原则需要在系统分析、设计时人使用，不是在系统运行时系统本身的分析计算。在系统运行时进行分析计算，不属于系统分析范畴，选项C错误。]
2.B　[选项A：该系统能够合理分配电梯轿厢，体现的是功能，为系统的目的性，选项错误；选项C：表述为系统的使用环境，没有讲到环境变化的适应问题，选项错误；选项D：系统本身拥有的分析计算功能，不属于科学性原则，选项错误。]
3.D　[D.压力泵是要素不是目标，因此无法体现系统分析的综合性原则。]
4.D　[A：系统分析的整体性原则指的是系统在分析过程中要先整后分，选项中表达是该系统由多个子系统组成，体现了系统的整体性，不是系统分析的整体性。B：通过外呼按钮[↑]、[↓]可以确认目标层，是子系统的功能，不是整个电梯系统的功能，因此没有体现曳引式电梯系统的目的性。C：系统的环境适应性指的是当外部环境发生变化时，该系统能否适应其变化，题中是系统自身的故障导致的，非外部环境变化引起，因此不能体现系统的环境适应性。]
5.C　[选项C：体现的是技术的综合性。]
6.A　[选项A：多个部分组成，体现了系统的整体性特征，系统分析的综合性原则指统筹兼顾，考虑多个功能，选项错误。]
7.C　[选项C：受到外界环境的影响，测量出现误差，环境适应性差，选项错误。]
8.C　[选项A：整体的功能是要素在孤立状态下所没有的，属于系统的整体性，选项错误；选项B：环境适应性是要适应外界的环境。而水塔水位，水池水位都是属于这个控制系统内部的，选项错误；选项D：是体现的技术的综合性，不是系统分析的综合性原则，选项错误。]
9.C　[选项C：环境适应性是要适应外界的环境。自动识别并区分有意识运动和无意识抖动，属于功能和作用，选项错误。]
10.B　[选项B：柱体顶部有黄色环，晚上还会发出灯光，体现了系统的目的性，选项错误。]
11.C　[选项C：输送带与气动裁切都是系统内部组成要素，并非对环境的适应。选项错误。]
12.D　[选项D：ECU根据车轮速度控制电磁阀间断性工作，这不是系统分析，选项错误。]
13.B　[选项B：考虑各个部件的参数，不属于系统分析的综合性原则范畴，选项错误。]
14.C　[本题考查了系统的基本特性。利用气压为动力打开庙门，体现了系统的目的性，A选项正确；重锤质量增加，需相应增加容器2中水的质量，体现了系统的相关性，B选项正确；容器1与容器2是系统中的两个要素，两者具有相关性，C选项错误；计算出重锤和水的质量，体现了系统分析的科学性原则，D选项正确，故答案应选C。]
15.A　[选项A：若长时间未施肥导致的堵塞管道主要体现的是系统的动态性，选项错误；选项B：描述的是系统的功能体现目的性，选项正确；选项C：系统由多个要素组成体现整体性，选项正确；选项D：工程师是在设计系统时经过数据测定和计算体现科学性，选项正确。]
16.B　[选项A：系统各部分之间是相互联系的，选项错误；选项B：符合先分析整体，再分析部分的整体性原则，选项正确；选项C：ECU的规划和计算属于程序运行的结果，不涉及决策，故不能体现系统分析的科学性原则，选项错误；选项D：体现了目的性，选项错误。]
17.D　[选项A：门禁控制系统的各个子系统是相互关联的，选项错误；选项B：通道进出权限子系统由键盘、门禁控制器、电机组成，体现了系统的整体性，选项错误；选项C：系统的动态性是指系统处在不停地变化之中，电机转动实现门的开闭不能体现出动态性，选项错误。]
18.C
19.D　[选项D：设计数控机床系统时要考虑加工精度，以及加工效率，统筹兼顾，体现了系统分析的综合原则，选项错误。]
20.A　[选项A：PLC进行的分析不属于分析系统时的科学性原则，选项错误。]
二、素养提升篇
1.C　[选项C：使用系统进行计算分析，不属于系统分析范畴，选项错误。]
2.D　[选项D：设计时用到了多种技术，体现的是技术的综合性，选项错误。]
3.D　[选项A：洗瓶机需要定期停机清洗和消毒，满足了系统都是动态的，处于发展和变化之中的特点，选项正确；选项B：一个要素的故障，影响了系统整体的功能，体现了系统的整体性，选项正确；选项C：饮料的生产速度和减少废品的数量都是该系统的目标，不可顾此失彼，需要统筹兼顾，体现了系统分析的综合性原则，选项正确；选项D：传送带的运行速度需要匹配各装置的运行参数，体现了系统的相关性，选项错误。]
4.A　[选项B：火灾时各子系统工作，体现了系统的目的性，不是环境适应性，选项错误；选项C：自动灭火是系统的目的性，不是动态性，选项错误；选项D：是系统分析的综合性原则，不是整体性原则，选项错误。]
5.B　[选项A：系统没有创新性，体现了技术的创新性，选项错误；选项C：部分故障，部分影响整体，体现了系统的整体性；选项D：设计时考虑多种参数，体现了系统分析的科学性原则，选项错误。]
6.D　[选项D：系统运行时，不属于系统分析的范畴，选项错误。]
7.D
8.D　[A.蒸汽机转速控制系统的功能是使蒸汽机的转速控制在一定范围内，能体现目的性；B.系统由多个要素组成的一个整体，能体现整体性；C.强调蒸汽阀的开启程度会影响进入发动机的蒸汽量能体现相关性；D.科学性原则应体现系统分析时要进行科学、定量分析，D.选项不能体现科学性原则。]
9.C　[系统分析的主体是人，因此PLC的分析计算不属于系统分析的科学性原则。故答案选C。]
10.C　[本题考查系统的特性和系统分析的原则。系统分析的综合性原则指：系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优先的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析，统筹兼顾，不可顾此失彼，因小失大。C选项中既考虑“加热系统”又要考虑“送风装置”不是考虑两个目标，不是系统分析综合性原则。]
11.D　[本题考查系统的5个性质与系统分析的3个原则。“ECU根据电信号”D选项描述的是系统的功能，主体是物，为系统的目的性。系统分析的主体应为人。]
12.A　[A.根据题目描述，待包装产品整齐排列在传送带Ⅱ上，当相机Ⅱ检测到产品到达A位置时，推杆、挡板等将产品推送到接盘上，待检测到接盘上产品数量合适时，机械手Ⅱ一次性抓取接盘上的产品。如果机械手Ⅱ直接抓取传送带Ⅱ上的产品，可能会导致产品抓取不稳定或者抓取失败，从而影响装箱质量和效率。因此，选项A不恰当。B.位置检测传感器用于检测纸板箱和产品的位置，如果传感器的可靠性较差，可能会导致检测错误，从而影响装箱系统的正常工作。C.为了满足产能要求，需要合理设计传送带和机械手的运行速度，以确保系统能够高效地完成装箱任务。D.不同的待包装产品质量大小不同，需要选择适合的机械手来抓取和搬运产品，以确保抓取稳定和避免损坏产品。因此，B，C，D选项的描述都是恰当的。本题选择A。]
13.D　[颗粒大，则不能从出料口出来，故A选项正确，也体现了系统的相关性；楔形构件往上，则作用杆的移动距离减小，故B选项正确；作用杆向右移动后，如果没有弹簧，则停留在该位置，故需加弹簧使其复位，故C选项正确；本题需注意一个问题，题干提示：作用杆振动后将物料送至传送带，故应是振动幅度大则出料快，我们先弄清楚其控制的工作原理：当设定好配重后，由于连杆是个杠杆结构，若皮带轮上的物料较重，会使得连杆右边下降，而左边上升，根据B选项的分析，作用杆的振动幅度减小，使得出料量加大，反之则出料量减小。当配重往左移动时，楔形构件往下运动，会增大振动幅度，应该使得设定的出料量增大，故D选项错误。]
14.C　[系统的某个部分的目的并不能体现整个系统的目的性，选项C错误。]
15.A　[提高裂壳蛋拣出率，裂壳蛋应清晰，所以上料前应当设置鸡蛋自动清洗装置易于裂壳蛋的识别，但适当提升传送带的运行速度，不能提高裂壳蛋的识别速度；单个电机不能驱动两条传送带；图像识别算法的优劣不会影响摄像机的使用寿命。所以选A。]

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