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苏教版高中通用技术必修2第四章 控制与设计2
一、单选题
1．如图所示是储气罐气压控制系统原理图，当检测装置检测到储气罐中的气压低于设定值时，控制器控制压缩机运转，使储气罐的气压升高到设定值。该控制系统的方框图是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示为一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
3．如图所示是雨量感应式雨刷，当传感器检测到挡风玻璃上有雨点时，把信号传递给单片机，由单片机控制电机驱动雨刷擦拭挡风玻璃。下列分析不正确的是（　　）
A．输入量是雨点信号 B．控制器是单片机
C．被控对象是挡风玻璃 D．该控制系统具有检测装置
4．（2016高二下·台州期中）如图所示这款“智能水龙头”融合了多项高新科技，它配有面部识别技术，可以自动识别出用户的脸，从而将水温调节到该用户最常用的温度和水流强度。其内置的LED灯还可以根据温度的不同变换色彩，从而为使用者提供更加直观的感受。下列对该控制系统的分析中正确的是（　　）
A．该控制系统是闭环控制系统 B．该控制系统有多个输出量
C．输入量为人手红外信号 D．执行器是人脸识别传感器
5．某厂设计了一款智能煤气泄漏报警灯，它的工作原理是：当探测器检测到厨房的煤气浓度超过设定值时，外置主控制器控制电磁继电器导通，使报警灯报警；报警的同时，该装置还能够自动向事先设定的手机号码发送信息，提醒使用者注意。根据描述，完成问题。
（1）下列选项中，对智能煤气泄漏报警灯控制系统描述正确的是（　　）
A．控制量是电磁继电器的通、断
B．被控对象是手机
C．探测器主要起反馈作用
D．输入量是预事先设定的手机号码
（2）无人状态下为了防止煤气泄漏，对该控制系统进行优化，其中最合理的优化措施为（　　）
A．当煤气浓度超过设定值时，主控制器控制电磁阀吸合，将煤气切断
B．当煤气浓度超过设定值时，主控制器控制电磁继电器吸合，开启排风扇
C．增加一个煤气检测控制系统，将厨房内的煤气浓度控制在设定浓度
D．增加一个人体红外线感应子系统，有人时可以使用煤气，无人时不通煤气
6．汽车的防盗系统是在未经允许的情况下启动汽车，触发器马上就会感应到信号，立即启动警报装置，警报装置便会发出刺耳的报警声的系统。关于该防盗系统，下列说法中不正确的是（　　）
A．该系统是开环控制系统 B．输入量是触发器感应的信号
C．该控制系统有反馈装置 D．输出量是报警声
7．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
8．（2016高二下·温州期中）如图所示为某学生利用所学的知识设计光控百叶窗启闭控制系统，其工作过程是：光敏电阻检测环境亮度高过某一个亮度时，Arduino控制板发出命令控制电机运转，使百叶窗关闭，反之百叶窗处于开启状态。关于该控制系统说法正确的是（　　）
A．该控制系统存在反馈
B．该控制系统的控制器为光敏电阻
C．该控制系统的执行器为电机
D．该控制系统的被控对象为Arduino控制板
9．现在市面上的3D打印机都采用分层加工，叠加成型来完成。其工作原理为电脑将切片信息传送到3D打印机，3D打印机的控制组件接收到切片信息后对机械组件发出命令，控制打印头升温、移动，喷出耗材，逐层叠加，形成作品。3D打印机的被控对象是（　　）
A．切片信息 B．控制组件 C．打印头 D．机械组件
10．如图所示的这款智能窗帘由若干独立六边形单元构成，每个单元内都配置了光感应器、微处理器和传动机构，光感应器监测外界光照强度与入射角度，通过微处理器和传动机构控制花瓣形扇叶的开与合，为室内提供适宜的光照与温度。窗帘上变化多样的花式图案也为家居环境增添了些许视觉上的趣味。下列分析中不正确的是（　　）
A．被控对象是智能窗帘
B．控制器是光感应器
C．输入量是设定的外界光照强度与入射角度
D．外界风、灰尘是系统的干扰因素之一
11．汽车ABS防抱死制动系统的工作原理如下： 在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定车轮趋于被抱死时，电子控制装置通过一系列的操作来调整制动轮缸的制动压力，从而调节车轮的转速，防止车轮在制动时被完全抱死。关于该控制系统的说法不正确的是（　　）
A．该控制系统是闭环控制系统 B．被控对象是车轮
C．给定量是车轮被抱死 D．控制器是电子控制装置
12．智能球—门线技术又称门线监视系统，是将微型传感器植入足球内，在禁区草皮下方铺设线缆，通电后可产生磁场，当球越过门线时，传感器会将信号传递给裁判员。对该控制系统下列说法不正确的是（　　）
A．用传感器代替人感知球是否越过门线，属于功能模拟方法
B．通过输入输出信号来判断传感器的工作状态的方法属于黑箱方法
C．传感器检测球是否越过门线的过程属于反馈
D．传感器过门线时接收的电磁信号属于输入信号
13．如图所示为现代工业化养鸡场温度控制系统，当养鸡场内的温度未达到设定值时，温控仪发出控制信号，控制热水供暖系统或降温湿帘等工作，以使养鸡场内温度达到设定值。下列关于该养鸡场温度控制系统分析中，正确的是（　　）
A．控制方式属于开环控制 B．输入量是电能
C．该控制系统存在反馈 D．输出量是养鸡场内的空气
14．如图所示是一种风阻尼器，用于高层建筑应对台风。一个几百吨重的大铁球通过弹簧和液压装置安装在高层建筑物的中上部，当强风来袭时，该装置的传感器探测到建筑物的摇晃程度，通过计算机控制液压装置推动大铁球向反方向运动，从而降低建筑物的摇晃程度。若把大铁球作为被控对象，下列分析中不正确的是（　　）
A．输入量是建筑物的摇晃程度
B．控制器是计算机
C．控制量是风力的大小
D．输出量是大铁球的运动方向和速度
15．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 D．被控对象是遮阳篷
二、综合题
16．如图所示为胎压监测系统，安装在轮胎里的传感器测量轮胎的气压，并利用无线发射器将压力信息送到中央处理器，将实际胎压与正常胎压设定值进行比较，当实际胎压过高或过低时，汽车喇叭发出警报声，同时，车载显示器显示轮胎气压异常信号。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，将序号填写在横线处)；
（2）该控制系统的输出量及控制器分别是　 　和　 　(在①实际胎压；②汽车喇叭的警报声及车载显示器显示的信号；③正常胎压设定值；④中央处理器；⑤汽车喇叭及车载显示器；⑥无线发射器中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）该系统中的传感器可选用　 　(在①温度传感器；②压力传感器；③磁敏传感器中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（4）胎压监测系统运行过程会受到各种干扰，以下因素属于干扰因素的是　 　(在①其他车辆的喇叭报警声；②调整正常胎压设定值范围；③其他车载装置收发的无线信号中选择合适的选项，将序号填写在横线处)。
17．如图所示是电热油汀，它主要由可调式温控器、散热片、电热元件等部件组成。这种取暖器是将电热元件安装在带有许多散热片的密封腔体下面，在腔体内电热元件周围注有导热油。取暖器壳体温控过程如下：使用前，先将可调式温控器旋钮轻轻旋转到某一位置，设定好取暖器壳体的温度。接通电源后，电热管周围的导热油被加热，升到腔体上部，沿散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热周围空间。当取暖器壳体温度高于设定温度上限时，可调式温控器会自动切断电源停止加热，内部存的热量继续向外释放，壳体温度下降；当取暖器壳体温度低于设定温度下限时，可调式温控器触点会自动闭合，接通电源，继续加热，壳体温度上升。如此周而复始，可使取暖器壳体温度恒定。请完成以下任务：
（1）从人机关系的角度分析，面板上的指示灯设计主要考虑了　 　(在“①安全目标；②信息的交互；③高效目标”中选择一项，填写序号)。
（2）该电热油汀取暖器壳体的温度控制方式属于　 　(在“①闭环控制；②开环控制”中选择一项，填写序号)。
（3）在使用过程中，该电热油汀取暖器发生了爆炸导致导热油溅出伤人，最有可能原因是　 　、　 　(在“①可调式温控器损坏，导热油一直处于加热状态；②导热油内混入了水及其它杂质；③电热油汀取暖器持续工作时间过长”中选择两项，填写序号)。
（4）该温度控制系统中，控制器是　 　 ，执行器是　 　，给定量是　 　 ，被控量是　 　，被控对象是　 　。
（5）该电热油汀取暖器使用一定时间后，由于密封圈老化，电热元件连接处容易漏油。这体现了系统的　 　 (在“①整体性；②动态性；③环境适应性；④相关性；⑤目的性”中选择一项，填写序号)。
18．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）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：
①　 　②　 　③　 　④　 　
（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）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。
19．（2016·温州模拟）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）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）该光线追踪控制系统的执行器与被控对象分别是　 　、　 　；
（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）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）。
20．如图所示是恒温箱。当箱内温度低于设定温度下限80℃时，温度控制器打开陶瓷加热灯；当温度高于设定温度上限90℃时，温度控制器关闭陶瓷加热灯。从而使恒温箱的实际温度保持在一定范围内。根据以上的描述，完成以下任务。
（1）该系统的控制方式与控制手段分别是　 　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，将序号填写在横线处)；
（2）该控制系统的输出量及被控对象分别是　 　和　 　(在①实际温度；②设定温度；③陶瓷加热灯；④恒温箱中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）陶瓷加热灯加热关闭后，由于保温箱内部空间较小，加热灯上的余温还会使保温箱温度上升，使得保温箱的实际温度会大于预设的上限温度90 ℃。为了解决这个问题，以下方法可行的是　 　(在①更换功率更大的陶瓷加热灯；②调低设定温度下限；③调低设定温度上限中选择一项，将序号填入横线内)；
（4）该恒温箱在使用过程中，会受到各种干扰，以下因素中属于干扰因素的是　 　(在①恒温箱外界温度发生变化；②调低设定温度下限；③调高设定温度上限中选择一项，将序号填入横线内)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】该控制系统的控制过程存在反馈，所以该控制系统为闭环控制，所以排除A和B；另外被控对象应该是被控量的主体，被控对象为储气罐。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制的方式、控制系统的组成及工作过程。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。
2．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
4．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．【答案】（1）A
（2）B
【知识点】分析影响系统优化的因素；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
6．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
7．【答案】A
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
8．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】 【解答】根据题意可知，控制系统属于开环控制。输入量是检测信号，控制器是Arduino控制板，执行器是电机，被控对象是百叶窗，输出量是百叶窗的状态(开或关)。故答案选C。
【分析】本题考查的是系统的控制方式的判断以及控制系统的基本组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
9．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】由题可判断出该系统为开环控制系统，系统的工作过程为：切片信息→控制组件→机械组件→打印头→作品，被控对象为打印头。故答案选C。
【分析】本题考查的是开环控制系统的组成分析。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。
10．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
11．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
12．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；功能模拟方法和黑箱方法
13．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】由题意可知，该温度控制系统存在反馈反馈环节，是闭环控制系统，选项A错误，选项C正确；输入量是设定温度，选项B错误；输出量是实际温度，选项D错误。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制的方式的判断以及控制系统的基本组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
14．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】根据题意可知大铁球是被控对象，输入量是建筑物的摇晃程度，输出量是大铁球的运动方向和速度，执行器是液压装置，控制器是计算机，控制量是液压装置推动的力量和方向。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制系统的基本组成。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
15．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
16．【答案】（1）②；③
（2）②；④
（3）②
（4）③
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素；传感器的选择
17．【答案】（1）②
（2）①
（3）①；②
（4）可调式温控器；电热元件；设定温度；实际温度；取暖器壳体或导热油
（5）②
【知识点】人机关系在设计中要实现的目标；在设计中实现合理的人机关系；系统的基本特性；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
18．【答案】（1）检测传感器检测到是否有人的信号；电动机和传动装置；扶梯；运行速度
（2）①
（3）①
【知识点】分析影响系统优化的因素；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．【答案】（1）①
（2）马达；电池板
（3）③
（4）③
【知识点】系统分析的主要原则；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
20．【答案】（1）④；②
（2）①；④
（3）③
（4）①
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
1 / 1苏教版高中通用技术必修2第四章 控制与设计2
一、单选题
1．如图所示是储气罐气压控制系统原理图，当检测装置检测到储气罐中的气压低于设定值时，控制器控制压缩机运转，使储气罐的气压升高到设定值。该控制系统的方框图是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】该控制系统的控制过程存在反馈，所以该控制系统为闭环控制，所以排除A和B；另外被控对象应该是被控量的主体，被控对象为储气罐。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制的方式、控制系统的组成及工作过程。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。
2．如图所示为一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
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．如图所示是雨量感应式雨刷，当传感器检测到挡风玻璃上有雨点时，把信号传递给单片机，由单片机控制电机驱动雨刷擦拭挡风玻璃。下列分析不正确的是（　　）
A．输入量是雨点信号 B．控制器是单片机
C．被控对象是挡风玻璃 D．该控制系统具有检测装置
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
4．（2016高二下·台州期中）如图所示这款“智能水龙头”融合了多项高新科技，它配有面部识别技术，可以自动识别出用户的脸，从而将水温调节到该用户最常用的温度和水流强度。其内置的LED灯还可以根据温度的不同变换色彩，从而为使用者提供更加直观的感受。下列对该控制系统的分析中正确的是（　　）
A．该控制系统是闭环控制系统 B．该控制系统有多个输出量
C．输入量为人手红外信号 D．执行器是人脸识别传感器
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
5．某厂设计了一款智能煤气泄漏报警灯，它的工作原理是：当探测器检测到厨房的煤气浓度超过设定值时，外置主控制器控制电磁继电器导通，使报警灯报警；报警的同时，该装置还能够自动向事先设定的手机号码发送信息，提醒使用者注意。根据描述，完成问题。
（1）下列选项中，对智能煤气泄漏报警灯控制系统描述正确的是（　　）
A．控制量是电磁继电器的通、断
B．被控对象是手机
C．探测器主要起反馈作用
D．输入量是预事先设定的手机号码
（2）无人状态下为了防止煤气泄漏，对该控制系统进行优化，其中最合理的优化措施为（　　）
A．当煤气浓度超过设定值时，主控制器控制电磁阀吸合，将煤气切断
B．当煤气浓度超过设定值时，主控制器控制电磁继电器吸合，开启排风扇
C．增加一个煤气检测控制系统，将厨房内的煤气浓度控制在设定浓度
D．增加一个人体红外线感应子系统，有人时可以使用煤气，无人时不通煤气
【答案】（1）A
（2）B
【知识点】分析影响系统优化的因素；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
6．汽车的防盗系统是在未经允许的情况下启动汽车，触发器马上就会感应到信号，立即启动警报装置，警报装置便会发出刺耳的报警声的系统。关于该防盗系统，下列说法中不正确的是（　　）
A．该系统是开环控制系统 B．输入量是触发器感应的信号
C．该控制系统有反馈装置 D．输出量是报警声
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
7．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
【答案】A
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
8．（2016高二下·温州期中）如图所示为某学生利用所学的知识设计光控百叶窗启闭控制系统，其工作过程是：光敏电阻检测环境亮度高过某一个亮度时，Arduino控制板发出命令控制电机运转，使百叶窗关闭，反之百叶窗处于开启状态。关于该控制系统说法正确的是（　　）
A．该控制系统存在反馈
B．该控制系统的控制器为光敏电阻
C．该控制系统的执行器为电机
D．该控制系统的被控对象为Arduino控制板
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】 【解答】根据题意可知，控制系统属于开环控制。输入量是检测信号，控制器是Arduino控制板，执行器是电机，被控对象是百叶窗，输出量是百叶窗的状态(开或关)。故答案选C。
【分析】本题考查的是系统的控制方式的判断以及控制系统的基本组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
9．现在市面上的3D打印机都采用分层加工，叠加成型来完成。其工作原理为电脑将切片信息传送到3D打印机，3D打印机的控制组件接收到切片信息后对机械组件发出命令，控制打印头升温、移动，喷出耗材，逐层叠加，形成作品。3D打印机的被控对象是（　　）
A．切片信息 B．控制组件 C．打印头 D．机械组件
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】由题可判断出该系统为开环控制系统，系统的工作过程为：切片信息→控制组件→机械组件→打印头→作品，被控对象为打印头。故答案选C。
【分析】本题考查的是开环控制系统的组成分析。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。
10．如图所示的这款智能窗帘由若干独立六边形单元构成，每个单元内都配置了光感应器、微处理器和传动机构，光感应器监测外界光照强度与入射角度，通过微处理器和传动机构控制花瓣形扇叶的开与合，为室内提供适宜的光照与温度。窗帘上变化多样的花式图案也为家居环境增添了些许视觉上的趣味。下列分析中不正确的是（　　）
A．被控对象是智能窗帘
B．控制器是光感应器
C．输入量是设定的外界光照强度与入射角度
D．外界风、灰尘是系统的干扰因素之一
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
11．汽车ABS防抱死制动系统的工作原理如下： 在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定车轮趋于被抱死时，电子控制装置通过一系列的操作来调整制动轮缸的制动压力，从而调节车轮的转速，防止车轮在制动时被完全抱死。关于该控制系统的说法不正确的是（　　）
A．该控制系统是闭环控制系统 B．被控对象是车轮
C．给定量是车轮被抱死 D．控制器是电子控制装置
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
12．智能球—门线技术又称门线监视系统，是将微型传感器植入足球内，在禁区草皮下方铺设线缆，通电后可产生磁场，当球越过门线时，传感器会将信号传递给裁判员。对该控制系统下列说法不正确的是（　　）
A．用传感器代替人感知球是否越过门线，属于功能模拟方法
B．通过输入输出信号来判断传感器的工作状态的方法属于黑箱方法
C．传感器检测球是否越过门线的过程属于反馈
D．传感器过门线时接收的电磁信号属于输入信号
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程；功能模拟方法和黑箱方法
13．如图所示为现代工业化养鸡场温度控制系统，当养鸡场内的温度未达到设定值时，温控仪发出控制信号，控制热水供暖系统或降温湿帘等工作，以使养鸡场内温度达到设定值。下列关于该养鸡场温度控制系统分析中，正确的是（　　）
A．控制方式属于开环控制 B．输入量是电能
C．该控制系统存在反馈 D．输出量是养鸡场内的空气
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
【解析】【解答】由题意可知，该温度控制系统存在反馈反馈环节，是闭环控制系统，选项A错误，选项C正确；输入量是设定温度，选项B错误；输出量是实际温度，选项D错误。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制的方式的判断以及控制系统的基本组成。开环与闭环控制系统的区别：有无反馈；是否对当前控制起作用。开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续定的时间，可以借此判断反馈环节。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
14．如图所示是一种风阻尼器，用于高层建筑应对台风。一个几百吨重的大铁球通过弹簧和液压装置安装在高层建筑物的中上部，当强风来袭时，该装置的传感器探测到建筑物的摇晃程度，通过计算机控制液压装置推动大铁球向反方向运动，从而降低建筑物的摇晃程度。若把大铁球作为被控对象，下列分析中不正确的是（　　）
A．输入量是建筑物的摇晃程度
B．控制器是计算机
C．控制量是风力的大小
D．输出量是大铁球的运动方向和速度
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】根据题意可知大铁球是被控对象，输入量是建筑物的摇晃程度，输出量是大铁球的运动方向和速度，执行器是液压装置，控制器是计算机，控制量是液压装置推动的力量和方向。故答案选C。
【分析】本题考查的是控制系统的基本组成。开环控制系统的基本组成是输入量、控制器、执行器、控制量、被控对象和输出量。与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。
15．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 D．被控对象是遮阳篷
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
二、综合题
16．如图所示为胎压监测系统，安装在轮胎里的传感器测量轮胎的气压，并利用无线发射器将压力信息送到中央处理器，将实际胎压与正常胎压设定值进行比较，当实际胎压过高或过低时，汽车喇叭发出警报声，同时，车载显示器显示轮胎气压异常信号。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，将序号填写在横线处)；
（2）该控制系统的输出量及控制器分别是　 　和　 　(在①实际胎压；②汽车喇叭的警报声及车载显示器显示的信号；③正常胎压设定值；④中央处理器；⑤汽车喇叭及车载显示器；⑥无线发射器中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）该系统中的传感器可选用　 　(在①温度传感器；②压力传感器；③磁敏传感器中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（4）胎压监测系统运行过程会受到各种干扰，以下因素属于干扰因素的是　 　(在①其他车辆的喇叭报警声；②调整正常胎压设定值范围；③其他车载装置收发的无线信号中选择合适的选项，将序号填写在横线处)。
【答案】（1）②；③
（2）②；④
（3）②
（4）③
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素；传感器的选择
17．如图所示是电热油汀，它主要由可调式温控器、散热片、电热元件等部件组成。这种取暖器是将电热元件安装在带有许多散热片的密封腔体下面，在腔体内电热元件周围注有导热油。取暖器壳体温控过程如下：使用前，先将可调式温控器旋钮轻轻旋转到某一位置，设定好取暖器壳体的温度。接通电源后，电热管周围的导热油被加热，升到腔体上部，沿散热片对流循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热周围空间。当取暖器壳体温度高于设定温度上限时，可调式温控器会自动切断电源停止加热，内部存的热量继续向外释放，壳体温度下降；当取暖器壳体温度低于设定温度下限时，可调式温控器触点会自动闭合，接通电源，继续加热，壳体温度上升。如此周而复始，可使取暖器壳体温度恒定。请完成以下任务：
（1）从人机关系的角度分析，面板上的指示灯设计主要考虑了　 　(在“①安全目标；②信息的交互；③高效目标”中选择一项，填写序号)。
（2）该电热油汀取暖器壳体的温度控制方式属于　 　(在“①闭环控制；②开环控制”中选择一项，填写序号)。
（3）在使用过程中，该电热油汀取暖器发生了爆炸导致导热油溅出伤人，最有可能原因是　 　、　 　(在“①可调式温控器损坏，导热油一直处于加热状态；②导热油内混入了水及其它杂质；③电热油汀取暖器持续工作时间过长”中选择两项，填写序号)。
（4）该温度控制系统中，控制器是　 　 ，执行器是　 　，给定量是　 　 ，被控量是　 　，被控对象是　 　。
（5）该电热油汀取暖器使用一定时间后，由于密封圈老化，电热元件连接处容易漏油。这体现了系统的　 　 (在“①整体性；②动态性；③环境适应性；④相关性；⑤目的性”中选择一项，填写序号)。
【答案】（1）②
（2）①
（3）①；②
（4）可调式温控器；电热元件；设定温度；实际温度；取暖器壳体或导热油
（5）②
【知识点】人机关系在设计中要实现的目标；在设计中实现合理的人机关系；系统的基本特性；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成
18．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）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：
①　 　②　 　③　 　④　 　
（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）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。
【答案】（1）检测传感器检测到是否有人的信号；电动机和传动装置；扶梯；运行速度
（2）①
（3）①
【知识点】分析影响系统优化的因素；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．（2016·温州模拟）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）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）该光线追踪控制系统的执行器与被控对象分别是　 　、　 　；
（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）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）。
【答案】（1）①
（2）马达；电池板
（3）③
（4）③
【知识点】系统分析的主要原则；分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
20．如图所示是恒温箱。当箱内温度低于设定温度下限80℃时，温度控制器打开陶瓷加热灯；当温度高于设定温度上限90℃时，温度控制器关闭陶瓷加热灯。从而使恒温箱的实际温度保持在一定范围内。根据以上的描述，完成以下任务。
（1）该系统的控制方式与控制手段分别是　 　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，将序号填写在横线处)；
（2）该控制系统的输出量及被控对象分别是　 　和　 　(在①实际温度；②设定温度；③陶瓷加热灯；④恒温箱中选择合适的选项，将序号填写在横线处)；
（3）陶瓷加热灯加热关闭后，由于保温箱内部空间较小，加热灯上的余温还会使保温箱温度上升，使得保温箱的实际温度会大于预设的上限温度90 ℃。为了解决这个问题，以下方法可行的是　 　(在①更换功率更大的陶瓷加热灯；②调低设定温度下限；③调低设定温度上限中选择一项，将序号填入横线内)；
（4）该恒温箱在使用过程中，会受到各种干扰，以下因素中属于干扰因素的是　 　(在①恒温箱外界温度发生变化；②调低设定温度下限；③调高设定温度上限中选择一项，将序号填入横线内)。
【答案】（1）④；②
（2）①；④
（3）③
（4）①
【知识点】分析影响系统优化的因素；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
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