高中通用技术苏教版必修2第四单元控制与设计练习题普通用卷Word下载.docx
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7.如图为自动识别控制系统。
摄像头检测的汽车牌照与数据库中储存的牌照号码进行比照,如果比照成功,则启动电机竖起栏杆放行;
如果比照不成功,则不放行。
以下关于该控制系统的说法中,合理的是()
A.该控制属于闭环控制
B.被控对象是汽车的牌照号码
C.执行器为栏杆
D.输入量为摄像头检测的汽车牌照信息
8.智能马桶盖的热销引发了国人对这一产品的关注,请回答第12、13两道题:
智能马桶盖具有保持冲洗水温在30℃左右的功能,当传感器检测到水温不够时加热器加热,反之则停止加热。
以下对该控制装置分析正确的是( )
A.属于开环控制,执行器是温度传感器
B.属于闭环控制,执行器是加热器
C.属于开环控制,执行器是加热器
D.属于闭环控制,执行器是温度传感器
9.如图所示为一饮水机的结构图,其中存在一个水位控制系统,它的作用是让控水槽始终保持一定的水量.当饮水机被使用之后,由于控水槽中水位降低,使得浮体向下移动,从而打开阀门,水桶中的水补充进控水槽.请回答第9~10题.
在该水位控制系统中,浮体是( )
A.控制器B.执行器C.被控对象D.检测装置
10.
如图所示的新型节能环保智能人体感应LED灯,是洗手间、走廊和过道的首选产品,既方便又节能,内置人体热释电感应装置和光敏电阻,在环境光线昏暗的情况下,只要有人经过感应范围就会亮灯,在环境光线充足和无人经过的情况下,都不会亮灯。
关于智能人体感应LED灯控制系统,下列说法不正确的是( )
A.该系统属于自动控制
B.该系统属于闭环控制
C.检测装置是人体热释电感应装置和光敏电阻
D.被控量是灯的亮与灭
11.如图所示是定向喷水灭火控制系统示意图.火灾发生时,传感器检测火源的方位信息,芯片处理器将信息处理,旋转电机带动喷头喷嘴对准火源位置同时开启电磁阀门喷出水,从而扑灭火源.关于该控制系统,以下说法中正确的是( )
A.控制方式属于闭环控制系统B.输入量是烟雾温度
C.输出量是电磁阀门的开启或关闭D.被控量是阀门输出的水流量
12.
如图所示是铣床和铣床工作台的工作示意图,有铣床内的电机带动工作台前进,当工作台运动到B点碰到限位开关SQ1,通过控制线路使电机反转工作台后退,后退到A点工作台碰到限位开关SQ2,通过控制线路使电机正传工作台前进,这样实现铣床工作台循环来回运动,下列关于铣床工作台控制系统分析中,正确的是( )
A.控制方式属于开环控制
B.输入量是限位开关SQ1、SQ2的位置
C.控制量是工作台的移动量
D.被控对象是电机
13.如图所示的分别是脚踩式垃圾桶和桶盖开启控制原理图.如图所示,开桶盖时,可脚踩踏板,带动中间的连杆机构,拉动桶盖开启;
反过来,放开踏板上的脚,那么连杆机构落回到原来位置,桶盖关闭.该控制系统被控对象( )
A.桶盖B.踏板C.连杆D.脚
14.如图所示,某公司开发了一款焊接机器人,能模仿人进行焊接操作。
机器人模仿人的功能和行为的方法属于()
A.黑箱方法
B.移植方法
C.虚拟方法
D.功能模拟方法
15.下列行为不属于黑箱方法的是
(
)
A.
B.
C.
D.
16.恒温式燃气热水器的温度控制系统为闭环控制。
下列因素中,不属于该温度控制系统干扰因素的是()
A.燃气的流量B.进水的流量C.进水的温度D.出水的温度
17.数控机床的工作台位置需要自动控制,它的工作原理是:
检测装置检测机床工作台的实际位移,并将该位移值传输给数控装置与设定位移量进行比较,数控装置根据比较的偏差值控制伺服装置运动,驱动机床工作台到达指定的位置。
据此回答问题
比较实际位移量与设定位移量的装置是()
A.检测装置B.数控装置C.输入装置D.伺服装置
18.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。
关于该遮阳篷控制系统,下列说法不正确的是
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
19.小明设计一个夜晚开窗报警器。
当夜晚窗户被打开时,报警器就发出报警声,否则不报警。
设计时将报警器的喇叭确定为被控对象,下列构思不可行的是
A.执行器可选用电子开关B.可选用定时器设置系统启动时间
C.控制方式可定为闭环控制系统D.可选用干簧管检测窗户是否打开
20.外出旅游时家中植物无人照看,小明想设计一个精度较高的植物盆栽土壤湿度控制系统。
当土壤干燥时,系统能自动浇水直至符合湿度要求。
关于该系统的设计,下列构思可行的是()
A.该控制系统可选用开环控制方式
B.该控制系统控制手段可选用定时的机械控制
C.检测元件可选用湿度传感器
D.检测装置可放置在花盆边缘的土壤表面
二、分析评价题
21.随着科学技术的发展,智能家居进入了普通的家庭。
图中所示为其中的温度控制系统示意图,在寒冷的冬天,当我们准备回家时.通过手机打开空调并设置所需温度,让我们一进门就能感受到家的温暖。
它的主要特点是:
实现对室内温度的远程控制。
试分析:
(1)针对其主要特点,它要解决的主要问题是:
通过对网络通信、自动控制等技术的综合运用,将家居生活有关的设施集成,构建高效的室内温度控制系统,提升家居的安全性、便利性、舒适性,并实现环保节能的居住环境。
这体现了技术的
性,这遵循设计的
原则。
(2)它解决问题的技术方法是:
利用手机、电脑等终端设备和网络通信技术,通过智能系统实现对空调的远程操作,从而实现对室内温度的控制,构成了
控制系统(选填“开环”或者“闭环”)。
其中,控制器
执行器是
。
(3)它的1个优点是:
(4)说出它的1个缺点,并针对你发现的缺点,提出改进意见:
三、技术应用题
22.如图所示是家用燃气减压阀结构示意图,橡胶薄膜把上气室和减压室分割成相互独立的空间,上气室的呼吸孔与大气相连。
高压气体通过进气嘴进入减压室内,减压室内气压升高橡胶薄膜被顶起,进气嘴关闭停止进气;
减压室内气压下降,进气嘴打开,高压气再次进入减压室,从而控制减压室内气压。
请根据结构示意图和工作过程描述,完成以下任务:
(1)该气压控制系统的控制手段和控制方式分别属于________、________(在“①开环控制;
②闭环控制;
③人工控制;
④自动控制”中选择合适的选项,将序号填入“________”处)控制;
(2)该控制系统的执行器、被控对象分别是________、________(在“①进气嘴;
②杠杆;
③橡胶薄膜;
④减压室内的气体”中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(3)为了使减压室内的气压增大,调节螺塞应该________(在“①往上调:
②往下调;
③上下调都可以”中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(4)该气压控制会受到各种干扰,以下因素中不属于干扰因素的是________(在“①橡胶薄膜老化;
②呼吸孔堵塞;
③减压室内气压变化;
④燃气瓶内的气压减少”中选择合适的选项,将序号填入“________”处)。
23.一个抽屉灯光控制系统,由两个子系统组成。
抽屉开关子系统的功能:
当传感器1检测到抽屉打开信号后,电子芯片下达命令给电子开关,启动亮度控制子系统;
抽屉打开后,传感器2检测到外界亮度低于设定亮度时,电子芯片调节可调电阻的阻值,改变LED灯的亮度,进而使抽屉内的亮度维持在设定亮度。
根据说明,完成以下任务。
(1)抽屉开关子系统的控制手段是________(在“①自动控制;
②手动控制;
③开环控制;
④闭环控制”中选择合适的选项,将序号填在“_____”处);
亮度控制子系统的控制方式是________(在“①自动控制;
④闭环控制”中选择合适的选项,将序号填在“_____”处)。
(2)亮度控制子系统的被控对象、执行器分别是________、________。
(3)传感器1将检测到的抽屉打开信号传递给电子芯片,这一过程称为________(在“①干扰;
②反馈;
③输入;
④输出”中选择合适的选项,将序号填在“_____”处)。
(4)实际使用中发现抽屉内的亮度太亮,现在需要降低亮度的有效优化措施是________(在“①提高传感器2的灵敏度;
②降低亮度设定值;
③选用亮度值更低的LED灯;
④降低传感器的灵敏度”中选择合适的选项,将序号填在“_____”处)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】由题可知,该控制系统的输入量为鱼竿受到的压力大小,控制器是机械传动结构,执行器是咬合器,被控对象是鱼竿。
该控制系统不存在反馈,属于开环控制系统。
故选:
C。
本题考查控制系统的基本应用.控制系统根据人为的干预程度,可以分为手动控制和自动控制.
正确理解开环控制系统与闭环控制系统.
2.【答案】B
【解析】扫地机器人控制系统的输入量是预设与地面距离,控制器是电脑芯片,执行器是万向轮,被控对象是扫地机,控制量是万向轮的方向。
B。
本题考查控制系统的工作过程.控制系统主要包括:
(1)输入量(给定量):
即控制系统的给定量;
(2)输出量(被控量):
即控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号;
(3)被控制对象:
即控制系统中所要求的装置或生产过程;
(4)执行器:
即直接对被控对象进行控制的装置或元件;
(5)控制器:
即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件;
(6)控制量:
即执行器的输出信号.
正确书写控制系统的方框图.
3.【答案】B
【解析】消防报警器的控制三要素是控制目标:
在发生火灾时发出声光报警提醒,控制对象是报警器,控制手段是自动控制,不是人工打开报警器。
该控制系统中输出量:
声音与光不会对消防报警器的控制过程产生任何影响,这种控制的方式为开环控制系统。
本题考查控制的手段与方式等知识点,首先要分析控制三要素,即控制目标、对象与手段,进而选择控制方式.
本题考查自动控制与开环控制系统,自动控制不需要人的直接参与,开环控制则没有反馈环节,正确掌握知识点才能选出正确答案.
4.【答案】A
【解析】略
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是控制的区分。
【解答】
千斤顶按动“顶起”开关后,其中的液压装置驱动支撑杆收缩向上顶起;
反之,千斤顶则下降,故该控制是液压控制。
故选C。
6.【答案】B
本题考查的是自动控制的辨别。
体温过高报警控制中,没有人参与,其中执行机构是电子开关。
故选B。
7.【答案】D
【分析】本题考查学生对控制系统工作过程的理解。
【解答】该控制是开环控制,输入量是摄像头检测的汽车牌照信息,执行器是电机,被控对象是栏杆。
故选D。
8.【答案】B
【解析】传感器检测的水温为实际水温,与设定的水温30℃进行比较,不够则加热,反之则停止加热,故存在反馈环节,属于闭环控制系统,加热器属于执行器,温度传感器属于检测装置。
智能马桶盖具有保持冲洗水温在30℃左右的功能,保持水温过程中存在反馈环节。
本题考查认识闭环控制系统,执行器的输出为控制量,直接控制被控对象。
本题属于简单题。
9.【答案】D
【解析】本控制系统中,浮体的理想位置对应水槽的设定水位,当实际位置和设定的水位不一致时,浮体移动,阀门将被打开,水将补进到控水槽,水位上升,从而浮体位置上移。
该水位控制系统中,浮体是检测装置,用于检测设定水位与实际水位的高低是否吻合。
所以浮体是检测装置。
本题中,控制器是浮体和阀门塞,执行器是阀门(塞),被控对象是控水槽,被控量是水槽的水位,检测装置是浮体。
D。
在控制系统中,将输出的结果反馈到输入端的这个组成部分是反馈环节,反馈环节一般由检测装置完成.
本题考查了控制系统的组成和描述,在实际问题中,控制系统的各个组成部分分别对应控制中的哪些量,本题属于难题.
10.【答案】B
【解析】节能环保智能人体感应LED灯控制系统的输入量是人体和外界光线信号,输出量是灯的亮灭情况,不存在反馈环节,属于开环控制系统。
节能环保智能人体感应LED灯控制系统通过检测人体和外界光线信号,经控制电路对LED灯进行控制。
本题考查控制系统的工作与运行过程。
11.【答案】D
【解析】A、确定了火源位置后,喷水灭火,不存在反馈环节,属于开环控制系统,故错误。
B、输入量是检测到的火源方位信息,不是烟雾温度,故错误。
C、电磁阀门开启或关闭决定出水量多少,故电磁阀门属于执行器,故错误。
D、被控量即输出量,该控制系统的控制目标是喷水灭火,故输出量为喷头的水流量,故正确。
定向喷水灭火控制系统能对准火源喷水灭火,输入量为火源位置,输出量为出水量.
本题考查开环控制系统的分析,传感器的作用是将非电量信号转换为电信号.本题属于中档题.
12.【答案】B
【解析】A、该控制系统保持铣床工作台循环来回运动,控制状态的保持,属于闭环控制系统,故错误;
B、当工作台碰到限位开关SQ1或SQ2,就触发电机的转动方向,故输出量为工作台的实际位置,输入量是限位开关SQ1、SQ2的位置,故正确;
C、电机直接带动工作台的运动,电机属于执行器,控制量是电机的转动方向,故错误;
D、该控制系统的控制目标是保持铣床工作台循环来回运动,控制对象是工作台,故错误。
本题考查控制系统的分析,铣床工作台控制系统保持铣床工作台循环来回运动.
本题考查控制系统的分析,开环控制系统控制对象状态的改变,而闭环控制系统控制对象状态的保持.本题属于简单题.
13.【答案】A
【解析】脚踩式垃圾桶桶盖开启控制系统的被控对象是桶盖,输入量是脚的踩踏信号,控制器是踏板,执行器是连杆。
A。
本题考查控制系统的组成.被控制对象:
即控制系统中所要求的装置或生产过程.
正确理解被控对象的含义.
14.【答案】D
本题考查功能模拟方法,指导焊接机器人能模仿人进行焊接操作属于的方法是解题关键。
功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法,机器人是模仿人的功能而不是结构。
15.【答案】D
【分析】考查黑箱方法,是概念的理解应用,属于基础题。
黑箱法是指对系统的输入与输出关系的研究,进而推断出系统内部结构及其功能的方法。
【解答】A.中医把脉、B.听拍打声挑西瓜、C.地下管道听诊都是通过研究输入输出的关系,进而推断系统内部结构及其功能的方法,是典型的黑箱法;
D.口腔检查是直观检查,不属于黑箱法。
16.【答案】D
【分析】本题考查控制系统的干扰因素;
在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
【解答】恒温式燃气热水器的温度控制系统的输入量为设定的温度,输出量为出水的实际温度,出水的温度会改变控制系统的工作,属于干扰因素。
17.【答案】B
本题考查的是自动控制。
在数控车床中,比较实际位移量与设定位移量的装置是数控装置。
18.【答案】B
本题考查了控制系统方框图,要求学生掌握具体案例的方框图对应量,简单控制系统分析。
理解开环控制系统的各个量,以及它们的作用是解决本题的关键:
控制器,控制信号发出,执行器,执行控制器发出的控制信号作用于被控对象,执行器的输出值,控制量,被控对象的输出值,被控量。
根据题意,本题中输入量是水或者阳光,故A正确;
执行器是电机,故C正确;
遮阳伞是被控对象,故D正确;
控制量是执行器电机的输出状态,旋转,故B不正确。
故选B。
19.【答案】C
【分析】本题考查控制与设计中自动控制、开环系统与闭环系统的选择等相关知识点。
当夜晚窗户被打开时,报警器就发出报警声,否则不报警,整个控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,输入量到输出量之间的信号是单向传递,故应选用开环系统,C选用了闭环系统错误,但符合题意。
故选C。
20.【答案】C
【分析】本题考查控制系统的组成。
【解答】湿度控制系统一般选用闭环系统,结合题干描述,这是闭环控制系统,选项A错误;
精度较高时,选用电子控制系统比较适宜,选项B错误;
湿度传感器可以检测土壤湿度,选项C正确;
湿度传感器应安装在花盆中心,测得的湿度最为准确,选项D错误。
21.【答案】
(1)它要解决的主要问题是:
①综合②可持续发展
①闭环②智能系统③空调
实现对室内温度的远程控制;
(4)它的1个缺点是:
每次都需要手动操作打开并设置空调温度。
改进意见:
在手机端增加定时控制功能,实现自动控制。
【解析】本题主要考查技术的性质,设计成果的评价,设计的一般原则,开闭环控制系统的判断和控制系统的工作过程。
(1)该温度控制系统运用了网络通信、自动控制等技术,体现了技术的综合性,提升了环保节能的居住环境,体现了设计的可持续发展原则。
(2)温度控制系统的输入是设定的温度值,输出是实际的温度,二者之间有联系可以形成反馈,是闭环控制系统。
根据对其工作过程分析得出,控制器是智能系统,执行器是空调。
(3)根据题意可知该控制系统的优点是:
可以实现对室内温度的远程控制。
(4)该控制系统每次都需要手动进行操控,故缺点:
每次都需要手动操作打开并设置空调温度。
对其的改进意见:
在手机端增加定时控制功能,实现自动控制。
22.【答案】
(1)④
②
(2)①
④
(3)②
(4)③
【解析】本题考查控制手段与控制方式,执行器和被控对象。
(1)控制过程无需人的干预,控制手段属于自动控制;
该控制系统的目的是控制减压室的气压,实际气压的变化会影响控制系统,控制方式属于闭环控制。
(2)进气嘴打开,直接影响减压室内的气体压力大小,执行器是进气嘴,控制对象是减压室内的气体。
(3)气体质量不变,体积变小,气压增大,故将调节螺塞往下调。
(4)干扰因素是指除了输入量以外会影响输出量的因素,减压室内气压变化是输出量,由于是闭环控制系统,因此也是输入量,不属于干扰因素。
23.【答案】
(1)①
(2)抽屉
可调电阻、LED灯
(3)③
(4)②
【解析】本题考查控制系统的控制手段和方式、控制系统的组成及系统的优化。
(1)控制手段指手动控制和自动控制,开关子系统工作过程没有人全程参与和直接干预,为自动控制;
控制方式包含开环控制和闭环控制,亮度控制子系统采集输出亮度信息,并据此调节LED亮度,故为闭环控制。
(2)输入量为设定亮度,输出量为实际亮度,被控对象为抽屉,执行器为直接对被控对象进行控制的装置或元件,即可调电阻和LED灯。
(3)传感器1是抽屉开关子系统中的部件,在开环系统中的作用是检测输入信号,传感器1将检测到的抽屉打开信号传递给电子芯片是输入过程。
(4)在控制系统工作正常情况下,抽屉亮度太高,降低亮度设定值可以使抽屉内亮度降低。
其余措施均不能改变最终抽屉亮度。