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第三单元 系统及其设计
第2节　系统分析与设计
（1）系统分析的定义：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程。系统分析是一种 的方法。
科学决策
（2）系统分析的一般过程：
①明确问题，设立________。明确所分析的系统及其结构，确定所要研究问题的性质和范围，提出所要达到的目标，明确约束条件。
②收集资料，制订方案。收集相关资料，制订解决问题的各种备选方案，进行多目标的权衡与分析，并明确技术实践路线。
③分析计算，评价比较。对系统进行整体分析，对各 进行分析，对系统进行建模与推演，将各种方案进行评价对比。
④检验核实，作出决策。通过实证对方案的实施效果作出评判。如果对方案不够满意，还可按上述程序进行反复，直到获得满意的方案为止。
目标
子系统
（3）系统分析的方法——建模：
把要解决的问题作为一个系统，对系统各要素及其之间的相互关系进行_________，找出解决问题的可行方案。用________的形式对系统进行分析和研究的方法是系统科学的基本方法。
①模型的三个特征：
a.它是现实系统的抽象或模仿。
b.它是由那些与所分析问题有关的要素构成的。
c.它表明了有关要素间的相互关系。
综合分析
建模　
②模型的分类：
a.___________：用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型。数学模型突出事物的主要因素，舍弃事物的次要因素，便于抓住事物的本质进行分析研究。
b.___________：用一个个封闭的小框图代表系统的各个要素或子系统，在框图内或框图边注明要素或子系统的名称，按照系统的结构模式把它们排列安置于适当位置，用无向线段或有向线段把这些小框图连接起来，以表示系统的基本结构框架，再用无向线段或有向线段表示系统与环境的联系，这样形成的图形就叫系统的框图模型。最简单的系统框图模型是输入—输出模型，也叫系统的___________。它把系统内在的要素与结构简化为一个矩形方框，把环境对系统的作用统称为__________，把系统对环境的作用统称为__________。
数学模型
框图模型
概念模型
输入
输出
从系统运行的角度来看，系统和环境之间是一种刺激和响应关系，输入是环境对系统的刺激，输出是系统对这种刺激做出的响应，描述系统就是在描述这种刺激和响应的关系。
外部刺激是条件，响应是系统回应环境的行为对策，人们描述系统所关注的就是条件与对策之间的各种可能的对应关系，即如果外部出现什么情况，系统就回应以相应行动。
（4）系统分析的主要原则：
①整体性原则：系统分析首先要着眼于___________，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看当前。
②科学性原则：系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面应尽可能地运用___________和__________进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。
③综合性原则：当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先实现最优先的目标，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，_____________，不可顾此失彼，因小失大。
系统整体
科学方法
数学工具
统筹兼顾
（1）系统设计：在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。它不仅包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，还要求运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析和设计。
（2）系统设计应考虑的主要问题：
①系统设计的目的与要求。系统设计要从 出发，以系统整体功能的 为目的。不同行业的系统设计有着不同的技术要求。
②系统各部分之间的相互联系与相互作用。系统设计要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的动态性、环境适应性，既要考虑当前，也要考虑长远。
整体
最优　
（3）系统设计的一般步骤：将系统分解为若干_________，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等。
子系统
如图所示为某电梯曳引电动机控制系统的示意图。设计该系统时，既要考虑系统的先进性和可靠性，同时又要兼顾系统的可扩展性和易维护性。这体现了系统分析的（　　）
A.科学性原则
B.整体性原则
C.相关性原则
D.综合性原则
D
例1　D　统筹兼顾多个目标，体现了系统分析的综合性原则。
火力发电站系统的模型图如图所示，该系统通过煤炭在燃烧室及锅炉管中燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动蒸汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。请完成例2—3。
该火力发电站系统模型属于 （　　）
A.概念模型
B.数学模型
C.框图模型
D.物理模型
C　
例2　C　该模型属于框图模型。概念模型是输入—输出模型，应如下图所示：
从系统的角度分析，下列说法中不正确的是 （　　）
A.火力发电站系统可划分为燃料供给子系统、给水子系统、蒸汽子系统、电气子系统等
B.各子系统单独工作，都不能实现发电的功能，体现了系统的整体性
C.系统始终处在运动变化和发展之中
D.在设计该系统时，先考虑蒸汽轮机，再考虑发电机，体现了系统分析的整体性原则
···
D　
例3　D　系统分析的整体性原则是指：系统分析首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；先看长远，再看当前。本题中汽轮机和发电机都属于系统的部分，没有体现系统分析的整体性原则。
智能新风系统由中央新风主机和室内新风末端、管道系统等组成，利用负压通风，实现室内空气循环。从系统的角度分析，下列说法不正确的是（　　）
A.主机子系统和管道子系统相互联系、相互作用
B.对该系统进行系统分析时需要先收集
资料，制订方案
C.分析复杂系统时，可以使用框图模型
D.建立模型后可以进行反复演示和研究
B　
例4　B　根据系统分析的 一般过程，第一步需要先明确问题，设立目标。
···
下图所示为冲压控制系统，其工作过程为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。下列关于该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
A　
例5　A　PLC能通过计算定量分析冲压距离，是系统要素的功能，与系统分析的科学性原则无关。
···
A.电梯监管系统由监控报警系统、楼控系统、客户端系统等 子系统组成
B.摄像机出现故障，会导致电梯监管系统无法正常工作，体现了系统的整体性
C.监控报警系统能准确区分电瓶车与其他车辆，体现了系统的目的性
D.客户端系统既可远程喊话教育，又可手动解除报警，体现了系统分析的综合性原则
下图是某小区电梯监管系统示意图。该系统通过电梯轿厢内电瓶车检测智能摄像机，能准确区分电瓶车与其他车辆，当检测到电瓶车进电梯后，发出声光报警，并将信息关联至楼控系统，使得电梯门无法关闭。管理员看到可视化报警弹窗后，通过客户端远程喊话教育，并手动解除报警，恢复电梯运行，系统安全可靠。从系统角度分析，下列说法不正确的是（　　）
D　
···
例6　D　系统分析的综合性原则指系统存在多个目标时，需要综合分析，统筹兼顾。客户端系统既可远程喊话教育，又可手动解除报警，是系统的功能，体现的是系统的目的性。
由于不同的植物需水量不同，无法用传统的定时浇水。为解决这一问题，小明设计了一个自动控制装置，可根据不同植物的土壤湿度需求来决定是否浇水和浇水量的多少。打开阀门，湿度传感器能自动检测花盆土壤湿度，当湿度低于设定值，PLC 控制电磁阀打开，花洒对花盆洒水；当湿度高于设定值，花洒停止洒水。从系统角度分析，下列关于该控制系统的分析中，不正确的是（　　）
A.选择电磁阀时，既要考虑PLC，又要考虑湿
度传感器等，体现了系统分析的综合性原则
B.湿度传感器的可靠性对系统工作的稳定性有
一定影响
C.通过试验确定通过电磁阀应通过的水流量，
体现了系统分析的科学性原则
D.系统分析过程中建立了系统框图模型，属于建模的分析方法
··
·
A　
例7　A　系统分析的综合性原则强调系统分析时统筹兼顾多个目标，PLC 和湿度传感器是系统的组成部分不是目标。
下列说法中正确的是 （　　）
A.青藏铁路当雄特大桥建设过程中，综合考虑建设成本、生态保护等目标，体现了系统分析的整体性原则
B.丁谓修复皇宫运用了整体的解决方案，使烧砖、运输建材和处理废物任务协调起来，一举三得，体现了系统分析的科学性原则
C.高铁技术是多种学科、多方面知识共同作用的结果，体现了系统分析的综合性原则
D.农业间作套种的技术水平、田间管理等会影响农作物种植的增产增收
D　
例8　D　A项，青藏铁路当雄特大桥建设过程中，综合考虑、统筹兼顾了建设成本、生态保护等多个目标，体现了系统分析的综合性原则；B项，丁谓修复皇宫运用了整体的解决方案，使烧砖、运输建材和处理废物任务协调起来，是从整体考虑，体现了系统分析的整体性原则；C项，高铁技术是多种学科、多方面知识共同作用的结果，体现的是技术的综合性。
下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，体现了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，体现了系统分析的综合性原则
C　
例9　C　A项，整体的功能是要素在孤立状态下没有的，体现了系统的整体性；B项，环境适应性是指系统具有对环境的适应能力，而水塔水位、水池水位都是属于该控制系统的内部，与环境无关；D项，设计系统时需运用计算机科学、控制工程和系统论等多方面知识，体现的是技术的综合性。
下图所示是某即热式饮水机设计方案。自来水经过滤装置后进入储水箱，再送到煮水箱。当水位达到高水位时，进水电磁阀断电关闭，水位降到低水位时电磁阀通电进水。在出水龙头取水时，电加热器迅速将煮水箱中的水加热至100 ℃，其间产生的水蒸气通过排气管排出。请根据描述完成例10—11。
下列关于即热式饮水机的说法中不正确的是 （　　）
A.为保证开水水质，过滤装置应定期更换，体现了系统的动态性
B.高水位开关出现故障，导致排气管连续排水，体现了系统的环境适应性
C.根据出水量大小等因素确定电加热器的功率，体现了系统分析的科学性原则
D.需考虑电加热器的功率以及对使用环境的影响等因素，体现了系统分析的综合性原则
B　
例10　B　系统的环境适应性是指外界环境的变化（外因）会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化。高水位开关出现故障，导致排气管连续排水，属于系统内部部分对部分的影响，体现了系统的相关性。
···
设计该即热式饮水机系统时，下列系统框图中合理的是 （　　）
C　
例11　C　输入→ →输出，输入是环境对系统的刺激（出水龙头取水），输出是系统对这种刺激做出的响应（电加热器迅速加热），外部刺激是条件，响应是系统回应环境的行为对策。
系统
右图所示是一种玻璃塑形的吹气压力自动控制系统。PLC根据压力传感器的测量值与设定值的比较，通过电动针阀同时调节进气流量和排气流量，使得腔体内的压力快速达到动态平衡。设定值可以是一个不随时间变化的压力恒定值，也可以是根据玻璃吹塑工艺要求设计出来的压力随时间变化的曲线，以此来满足不同压力要求。下列关于该吹气压力控制系统的分析中，不恰当的是（　　）
A.电动针阀针头需要定期清洗，体现了系统的动态性
B.通过计算结合玻璃制品力学参数确定吹管的合适大
小，符合系统分析的科学性原则
C.压力传感器应安装在恒压腔体内
D.高压气源的压力不影响恒压腔体内达到设定值的时间
···
D　
例12　C　高压气源的压力会影响恒压腔体内达到设定值的时间，高压气源的压力越大恒压腔体内到达设定值的时间越短。
［2022浙江学考］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。下列关于该系统设计与分析的说法中不合理的是（　　）
A.系统设计要从整体出发，以创建植物生长的最优营养液环境为目标
B.系统设计要考虑液位控制与pH控制之间的相互影响
C.不能将该系统分解为温度、液位等子系统进行设计
D.系统分析过程中建立了系统框图模型，属于建模的分析方法
C　
···
例13　C　系统设计的一般步骤包括将系统分解为若干个子系统，确定各子系统的目标、功能及相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等，设计该系统时，可以将该系统分解为温度、液位等子系统进行设计。
［2024浙江选考］下图所示是零件分选系统，零件排列在输送带上匀速通过检测装置，控制器根据检测到的零件信息控制剔除装置将不合格的零件推至废料筐中，合格的零件继续向前输送。下列关于该分选系统的设计与分析中不恰当的是
（　　）
A.该系统可分为检测、剔除和输送子系统，
各个子系统协同工作实现分选功能
B.输送带松弛会影响整个系统的运行，输送
子系统应设置张紧装置
C.系统设计时应首先进行总体设计，然后设
计各个子系统，制作安装后再整机调试
D.为了可靠剔除随着输送带运动的不合格零
件，剔除子系统中推杆的速度越快越好
···
D　
例14　D　系统的各要素之间相互影响相互制约，剔除子系统中推杆的速度应与输送带的运动速度相匹配，而不是越快越好。
1．系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的是 （　　）
A．了解系统结构
B．明白系统的原理
C．熟悉系统的运行过程
D．寻求解决问题的最佳决策
D
2．如图所示的购物车功能多，使用方便。设计该购物车时需要统筹兼顾承重能力大、车身重量轻、折叠方便、成本低、使用安全等诸多目标。这体现了系统分析的 （　　）
A．科学性原则 B．整体性原则
C．相关性原则 D．综合性原则
D
3．小明采用实木板做了一条如图所示的小板凳，进行试验时发现小板凳的凳脚容易松动。于是，他决定重新设计并提高小板凳的稳固性和舒适性。他利用系统的思想，对板凳的改进设计进行以下分析，其中没有遵循系统分析主要原则的是 (　　)
A. 对收集的资料进行统计、测试，以此选择材料和加工工艺
B. 板凳系统的设计首先满足功能要求，再考虑易于制作、
成本低、美观
C. 先分别设计凳面、凳脚、连接方式，再确定板凳系统总
体结构
D. 反复试验确定承重80 kg 的状态下所需板材的厚度和凳脚之间的距离
C
3．C　C 项的描述违背了系统分析的整体性原则。
4．如图所示，当汽车即将失控侧滑或翻车时，车身稳定系统ESP可以探测到险情，并及时启动防止事故发生。下列关于该系统的说法中不正确的是 (　　)
A．车辆行驶轨迹发生异常时，该系统会迅速介入，体现了系统的目的性
B．该系统在汽车行驶过程中不断读取和更新各个轮胎的数据，体现了系统的动态性
C．车辆在雨雪湿滑路面行驶时能够保持车身稳定，体现了系统的环境适应性
D．若系统中的轮速感知器发生故障，导致该系统无法正常工作，体现了系统分析的整体性原则
D
4．D　轮速感知器发生故障，导致系统无法正常工作，部分故障影响整体功能的实现，体现了系统的整体性。系统分析的整体性原则是指在系统分析时，首先要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分。
5．下图所示为智能消杀机器人及其控制示意图，系统启动后，智能消杀机器人可在预定的空间移动并且喷洒消毒剂，当消毒液余量低于设定的下限阈值时，系统发出语音播报，提醒工作人员添加消毒液。下列关于该智能消杀机器人系统的说法中不合理的是 （　　）
A. 可分为温湿度控制子系统、消毒水控制子系统、报警控制子系统等
B. 能对大型公共场合进行消毒杀菌，提高公共
场所的安全性，体现了系统的目的性
C. 障碍物多时，定位会有偏差，体现了系统的
环境适应性差
D. 设计系统时，既要考虑存储模块，又要考虑显示模块，体现了系统分析的综合性原则
D
5．D　系统分析的综合性原则强调统筹兼顾多个目标，存储模块和显示模块不是系统的目标，是系统的要素。
6．下图所示是一款恒温磁力搅拌器，由温度控制子系统和速度控制子系统组成，内部有加热及磁力装置，可以通过调温旋钮及调速旋钮改变搅拌杯内温度及搅拌速度。下列关于该恒温磁力搅拌器的设计与分析中不恰当的是 (　　)
A. 速度控制子系统会影响温度控制子系统，体现了系统的
相关性
B. 设计系统时，既要考虑保温效果又要考虑搅拌效果，体
现了系统分析的综合性原则
C. 设计时，需要根据加热装置功率计算搅拌量并提示说明，
体现了系统分析的科学性原则
D. 加热装置根据调温旋钮设置的温度改变加热时长，体现了系统的动态性
D
6．D　加热装置根据调温旋钮设置的温度改变加热时长，是加热装置的功能，与动态性无关。
7．右图所示是某科技小组设计的学校校园雨水利用系统，雨水储存在地下储雨库，通过水泵实现浇水、冲洗等资源利用。下列关于该系统设计的分析中正确的是 (　　)
A．设计时既要考虑带来的利益，也要考虑建造、
维护的成本，体现了系统分析的整体性原则
B．系统内各元器件的参数选择应通过计算使
之相互配合，体现了系统分析的科学性原则
C．设计时应先考虑全局，然后再考虑局部，体现了系统分析的综合性原则
D．长期干旱会影响储雨库中的水量，体现了系统的动态性
B
7．B　A项，既考虑利益，也考虑成本，统筹兼顾多个目标，体现了系统分析的综合性原则；C项，先考虑全局再考虑局部，体现了系统分析的整体性原则；D项，长期干旱是外部环境因素导致系统产生变化，体现了系统的环境适应性。　
8．某花农拟建一间养花温室，根据设计要求，该温室的温度调节系统能根据不同的花种和生长期对环境的要求，灵活地调节室内温度以满足其生长发育的需求。这说明了 (　　)
A．组成温室的各个部件必须都是高科技产品，否则就实现不了整体功能
B．温室是一个封闭系统，不需要和外界进行信息、物质和能量的交换
C．温室系统的设计，首先要明确其目的，否则就无法形成一个良好、有序的系统
D．温室系统的设计要更多地考虑局部，对全局可以考虑得少一些
C
9．一种轧钢控制系统如图所示，包含张力控制子系统和厚度控制子系统。在张力控制子系统中，张力传感器检测轧辊的张力值，并反馈给数字计算机与设定值比较，数字计算机根据偏差值发出控制命令，
D/A将控制命令转换为数字信号驱动电动机运
转。厚度控制子系统工作原理相似。下列关于
轧钢控制系统的分析中不正确的是 (　　)
A．传感器的精度影响着轧钢的质量，体现了系统的整体性
B．设计该系统时，要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的
C．能实现对钢材的张力和厚度控制，体现了系统的目的性
D．选择电动机时，既要考虑厚度传感器，又要考虑数字计算机等，体现了系统分析的综合性原则
D
9．D　选择电动机时，既要考虑厚度传感器，又要考虑数字计算机，体现的是系统的相关性。
10．下图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。下列关于该系统的分析中，不恰当的是 (　　)
A．该系统的主要目的是提高钢坯的质量和产量
B．该系统可分为液位检测子系统和浇注流量控制子系统
C．液位仪将电涡流信号的处理功能从PLC中分离出来，
减轻了PLC的负担，提高了系统的工作效率
D．设计该系统时，可首先分別独立设计子系统，安装后再整机调试
D
10．D　系统的设计要从整体出发，再综合考虑各部分之间的关联与各子系统目标，不可分别独立设计子系统后整机调试。
11．下图所示为木工常用工具G字夹，其结构由钳身、丝杆和手柄组成，可用于将板材夹持固定于桌面。从系统的角度分析，下列说法中错误的是 (　　)
A．G字夹随着使用年限的加长，丝杆螺纹会出现磨损，体现了系统的动态性
B．设计时先考虑丝杆的长度，再考虑手柄的长度，体现了系统分析的整体性原则
C．若要增强主体夹持的牢固性，需采用强度和硬度更高的材料，体现了系统的相关性
D．设计时根据日常木工所需的夹持宽度，计算出钳身的开口宽度和丝杆长度，体现了系统分析的科学性原则
B
11．B　统筹兼顾丝杆长度和手柄长度这两个目标，体现了系统分析的综合性原则。
12．下图是汽车自动清洗PLC控制系统的结构图，
主要由PLC控制器、车辆检测器、喷淋器电磁阀、
清洗电动机和刷子电动机等构件组成。当按下启
动开关SB1后，洗车机开始工作，清洗电动机和
喷淋器电磁阀接通，当车辆检测器检测车辆到位后，刷子电动机接通，刷洗开始，当刷洗2分钟后清洗完成，车辆驶离，刷洗动作停止，刷子电动机关闭，按下停机开关SB2后，清洗电动机和喷淋器电磁阀关闭，清洗结束。在清洗过程中，汽车碰到限位开关，导致接触器线圈失电，清洗电动机电源立即自动切断，清洗电动机停止移动，同时外接蜂鸣器间断发出报警信号。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是（　　）
A．根据功能不同，系统可以分为清洗、报警等子系统
B．喷淋器电磁阀出现故障会影响系统的清洗效果，体现了系统的整体性
C．自动清洗解决了人工清洗存在的弊端，体现了系统的目的性
D．汽车的大小会决定清洗用水量的多少，体现了系统分析的科学性原则
D
12．D　汽车的大小和清洗用水量是相关的，体现了系统的相关性。
13．某高速公路区间测速系统示意图如图所示。区间测速的原理:通过在同一路段两个相邻的监控点分别架设摄像机，对通行的车辆进行两次实时监控、抓拍，获取数据，由后台数据中心判断该车是否超速。下列关于高速公路区间测速系统的分析中，正确的是 (　　)
A．传感器的精度影响着系统的正常工作，体现了系统的相关性
B．系统能精确地计算出通行车辆是否超速，体现了系统分析的科学性原则
C．该系统即使是在恶劣天气条件下也能正常工作，体现了系统的环境适应性
D．该系统能实时监测通行车辆的速度，体现了系统的动态性
C
13．C　A项，传感器的精度影响系统的正常工作，体现了部分对整体的影响，体现了系统的整体性；B项，系统能精确计算出通行车辆是否超速，是系统的功能，体现了系统的目的性，不要看见“计算”就认为是系统分析的科学性原则；D项，能实时检测通行车辆的速度，也是系统的功能，体现了系统的目的性。
14.［2025 浙江学考］如图所示是一种鲐鱼鱼体姿态控制系统的示意图，其工作过程是：鱼体以随机姿态逐条送入传送带，ARM单片机根据工业相机采集的鱼体图像判断出鱼体姿态，并发送信号给Arduino单片机。当光电传感器检测到鱼体到达作业位置时，发送信号给Arduino单片机，Arduino单片机结合鱼体姿态，通过继电器模块驱动电磁阀来控制相应机构将鱼体调整成设定姿态。下列从系统角度进行的分析中，恰当的是（　　）
A.专门用于鲐鱼鱼体姿态的调整，体现了系统的环境
适应性
B.ARM单片机能判断鱼体姿态，体现了系统的目的性
C.从系统分析的整体性原则出发，先考虑姿态判断，再考虑姿态调整
D.从系统分析的科学性原则出发，通过试验获得相关参数后计算确定系统处理速度
D
14.D 　A项，专门用于鲐鱼鱼体姿态的调整，体现了系统的目的性；B项，系统内要素的功能不能体现系统整体的功能，ARM单片机能判断鱼体姿态不能体现该控制系统的目的性；C项，系统分析的整体性原则强调先分析整体再分析部分，姿态判断和姿态调整属于系统内的两个部分，不体现系统分析的整体性原则。
15．高二学生小明准备利用暑假制作一款带有照明功能的雨伞（如图所示），从系统设计的角度出发，下列分析中不恰当的是 (　　)
A. 可利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电
B. 伞柄既可以作为手电筒的外壳，又能支撑雨伞
C. 雨伞和手电筒是多功能雨伞的两个子系统
D. 伞柄既是雨伞子系统的要素，又是手电筒子系
统的要素
A
15．A　设计产品应考虑到使用环境的要素，显然带有照明功能的雨伞一般在雨天使用，雨天的太阳能发电效率低。
16.［2024 浙江学考］下图所示是某油料自动定量灌装系统示意图。其中油料定量控制子系统的工作过程如下：灌装油料时，流量变送器将检测到的油料体积信号传送至计量控制器，计量控制器根据收到的信号同步算出灌装量，当实际灌装量达到设定值时，气动球阀关闭。下列关于油料自动定量灌装系统的说法中，不合理的是 （　　）
A. 该系统的目的是实现油料自动定量灌装
B. 该系统适用于多种油料的灌装，体现了环境适应性
C. 系统分析时建立实时油料体积与灌装量的数学模型，遵循了科学性原则
D. 流量变送器的精度会影响定量灌装的准确性
B
16．B　能灌装多种油料是该系统的功能，体现了系统的目的性，与环境适应性无关。　
17．下图所示是板材自动裁切控制系统，包含板材长度控制子系统和裁切子系统。其工作过程：电动机通过皮带、主轴带动输送带，旋转编码器对主轴运行的线距离进行检测，当检测到的线距离长度与设定长度相等时，PLC 控制电动机暂停输送板
材；此时PLC 控制气动装置驱动裁切刀具对板材进行裁切。下列关于板材自动裁切控制系统的分析中正确的是 （　　）
A. 需定期检查皮带的磨损情况，体现了系统的整体性
B. 该系统的目的是通过旋转编码器精准测定主轴运行
的线距离
C. 若主轴在带动输送带时出现打滑，则会影响板材裁
切的实际长度
D.PLC 既要控制电动机的运行，又要控制气动装置，体现了系统分析的综合性原则
C
17．C　A 项，需定期检查皮带的磨损情况，体现了系统的动态性；B 项，该系统的目的是裁切设定长度的板材；D 项，描述体现的是PLC 的功能，与系统分析的综合性原则无关。
18．下图所示是一种带材卷绕机的张力控制系统示意图。卷绕时单片机接收张力传感器实时检测的带材张力值，并与设定张力值进行比较，根据偏差输出相应信号控制比例压力阀，从而调整气动制动器的制动压力，使带材的张力恒定，保证卷绕质量。下列关于该系统的分析中，不恰当的是（　　）
A. 比例压力阀的性能会影响该系统的控制效果
B. 可以对多种材质的带材进行卷绕
C. 设定张力值和带材的张力之间是相互影响的
D. 设计时应先考虑带材的卷绕质量，再考虑各
装置之间的匹配
C
18．C　设定张力值是根据系统功能给定的量，设定张力值会影响带材的张力，但带材的张力不影响设定张力值。
19.［2023 浙江选考］下图所示是一种给布染色的卷染机系统示意图。将待染色的布装在右滚筒上，电机驱动左滚筒转动，带动布从右滚筒卷绕到左滚筒上，经过染色池完成染色。染色前将右滚筒上布的厚度输入工控机，染色时编码器实时测量电机和滚筒的转动信号，工控机根据转动信号计算出转速、卷绕圈数、布卷直径，并通过变频器来调节电机转速，使布保持稳定的线速度。右滚筒上的阻尼器使布保持一定的张力。下列关于该卷染机的分析中，不恰当的是（　　）
A. 要定时给染色池添加染液
B. 电机功率的选择需要考虑阻尼器的阻尼大小
C. 染色过程中右滚筒的转速随着左滚筒转速的
减小而减小
D. 可以对不同厚度的布进行染色
C
19. C　A 项，对于卷染机系统来说，给布染色后，染液会减少，所以需要定时给染色池添加染液；B 项，系统具有相关性，部分与部分之间相互联系，对于电机要素的选择要考虑阻尼器的大小；C 项，染色过程中，左侧布卷直径变大，右侧布卷直径变小，但布的线速度保持稳定，因此要求直径变大的布卷转速变慢，直径变小的布卷转速变快；D 项，该系统对布的厚度没有要求。

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