第三单元 第二节 系统分析与设计B-【同步宝典】2024-2025学年高中通用技术必修《技术与设计2》课程精练（苏教版2019）

第二节 系统分析与设计 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. D揖解析铱系统分析时袁主语是人袁不是 PLC遥 2. B揖解析铱体现了技术的创新性袁A错误曰部分影响整体袁体现 了系统的整体性袁C错误曰考虑多个部分的参数袁体现了系统 分析的科学性原则袁D错误遥 3. B揖解析铱三者属于全自动泊车系统的要素袁存在相互关系袁A 错误曰符合先分析整体袁再分析部分的整体性原则袁B正确曰 ECU的规划和计算属于程序运行的结果袁不涉及决策袁故不能 体现系统分析的科学性原则袁C错误曰体现了目的性袁D错误遥 4. B揖解析铱系统的设计与优化要遵循整体性原则袁即先看整体 再看局部袁B错误遥 5. A揖解析铱系统分析的综合性原则是要综合考虑多个目标袁这 里考虑的不是目标袁B错误曰微型电脑计算出结果袁不是系统 分析的科学性原则袁C错误曰该系统由多个部分组成袁体现了 系统的整体性袁D错误遥 6. C揖解析铱可以先将系统分解为若干子系统进行设计袁最后再 整合遥 7. C揖解析铱在选择电磁阀时袁需要考虑电磁阀的型号是否与 PLC兼容袁以及花洒的流量是否满足需求袁A正确曰湿度传感 器的可靠性会影响系统检测花盆土壤湿度的准确性袁从而 影响系统工作的稳定性袁B正确曰系统分析的主语应该是人袁 不是 PLC袁C错误曰系统分析过程中建立系统框图模型袁属于 建模的分析方法袁D正确遥 8. D揖解析铱系统分析的整体性原则是在系统设计时袁先考虑整 体再考虑部分袁A错误曰通过外呼按钮咱尹暂尧咱引暂可以确认目 标层袁不是曳引式电梯系统的目的袁因此无法体现系统的目 的性袁B错误曰曳引钢丝绳断裂袁限速器安全钳系统启动袁将 电梯卡死在导轨上袁是该系统的功能袁因此只能体现系统的 目的性袁C错误遥 9. D揖解析铱系统分析是人运用科学的方法对系统加以周详的 考察尧分析尧比较和试验袁D选项是控制系统的分析计算袁不 能体现系统分析方法遥 10. B揖解析铱任何系统都不是孤立存在的袁都要在一定的环境 中使用袁所以系统的设计一定要考虑环境因素遥 11. B揖解析铱机械手和分拣的快递是分拣系统的两个要素袁设 计机械手时要考虑快递的重量袁体现系统的相关性遥 12. A揖解析铱上料前设置鸡蛋自动清洗装置易于裂壳蛋的识别曰 适当提升传送带的运行速度袁不能提高裂壳蛋的识别速度曰 单个电机不能驱动两条传送带曰图像识别算法的优劣不会 影响摄像机的使用寿命遥 13. B揖解析铱B项违反了系统的基本特性相关性遥 14. B揖解析铱若是双向阀袁则跟不装没有区别曰装单向阀的作用 主要是袁叶轮不转时也留有水袁不用重复去灌满水遥 第二节 系统分析与设计 B 能力提升题组 一尧选择题 1. B揖解析铱根据系统优化和成本节约的角度袁保留轮刀位置检 测器而去掉切点探测器可能是一种选择遥 这样做可能会降 低系统的复杂性和成本袁但也可能导致切点探测的准确性 下降遥 2. C揖解析铱A. 模板与原料需要同时固定在工作台上袁若有一 个移动袁形状就有偏差曰B. 跟随控制器根据触针检测到的模 板表面形状位移信号驱动 Z轴伺服电机曰D. 触针感应到的 位移信号用于调节切割刀具的移动方向遥 3. C揖解析铱压力计是将压力信号转换成电信号遥 4. A揖解析铱具有多种开锁方式体现了系统的目的性遥 5. D揖解析铱作用杆振动后将物料送至传送带袁故振动幅度大则 出料快袁控制的工作原理院当设定好配重后袁由于连杆是个 杠杆结构袁若皮带轮上的物料较重袁会使得连杆右边下降袁 而左边上升袁楔型构件往上袁则作用杆的移动距离减小袁作 用杆的振动幅度减小袁使得出料量减小袁反之则出料量加 大遥 当配重往左移动时袁楔型构件往下运动袁会增大振动幅 度袁使得出料量增大遥 6. B揖解析铱运动传感器和摄像系统之间相互联系曰乒乓球机器 人由许多子系统组成袁体现了系统的整体性袁系统没有复杂 性曰人工智能算法系统还需获取运动传感器的位置和速度 等数据袁才能计算出合理的击球角度和力度遥 7. C揖解析铱系统的某个部分的目的并不能体现整个系统的目 的性遥 8. B揖解析铱该系统的目的是为车主带来近距离行驶用电池袁远 距离行驶靠增程器的能量优化配给方案曰增程器由内燃机 和发电机组成袁其功能是将化学能最终转化为电能曰逆变器 故障袁不能驱动电动机袁增程器输出的能量会给电池充电曰 增大内燃机功率不一定提高能量的转换效率袁不一定能提 高满油满电的行驶里程遥 9. B揖解析铱进水阀体需要定期除沙防堵袁体现了系统的动态性遥 10. C揖解析铱运输皮带属于原料输送子系统袁不会影响所需原 料的重量遥 11. B揖解析铱通过改变变频器的频率来调节电机的转速袁是系 统部分的功能袁不能代表整个系统的功能袁因此无法体现 系统的目的性遥 第三节 系统设计的优化与实现 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. B揖解析铱影响系统优化的因素分为约束条件和影响因素袁约 束条件人为不可调节遥 2. D揖解析铱为提高大桥安全袁投放石头形成斜坡袁一是提高了 人工岛的强度袁二是防止船靠近会撞击人工岛遥 3. D揖解析铱进入人员的人脸特征既不属于限制条件袁也不属于 影响因素袁而是系统控制的输入信号遥 4. D揖解析铱使用系统不属于系统分析的范畴遥 5. D揖解析铱应变片传感器是设计中可以选择的袁属于影响因 素袁A正确曰控制系统是用混联杠杆做的机械控制袁后来改进 为电子控制袁但都可分为检测尧控制和执行三个子系统袁B正 确曰系统优化时袁先考虑应变片传感器袁再考虑控制精度袁不 能体现系统分析的整体性原则袁D错误遥 6. C揖解析铱主轴与轴承等部位要经常添加润滑油袁体现了系统 的动态性遥 7. B揖解析铱系统的动态性是系统动态变化的性质袁降噪没有体 现系统的动态性袁A错误曰自来水的供水水压是该控制系统 的约束条件袁C错误曰在选择电容器时袁既要考虑电机功率袁 又要考虑多种感应器等袁体现了系统分析的科学性原则袁D 错误遥 8. D揖解析铱约束条件是对系统优化起限制作用袁并且不可人为 调节的因素遥 影响系统优化的因素是对目标函数产生显著 影响袁并且可以人为调节的因素遥 工控机显示器的分辨率对 该系统的控制有影响袁并可人为调节袁为影响因素遥 9. D揖解析铱系统设计以系统整体功能的最优为目的袁A正确曰 卷辊与活塞是构成系统的要素袁两者之间存在着力的作用 联系袁体现了系统的相关性袁B正确曰系统分析的综合性原则 202 一尧选择题 1. 如图所示是 PLC控制的瓦楞纸横切机系统袁包括电机变速控制子系统尧进纸子系统尧出纸子系 统袁其中进纸辊作用是给纸板提供动力袁使瓦楞纸保持一定的张力曰出纸辊作用是输送切断的 纸板遥 其工作过程院当测纸轮检测到进料速度和纸板长度信号袁PLC根据该信号控制电机快速 转动曰当轮刀位置检测器检测到轮刀接近纸张时袁PLC控制电机减速转动袁直至轮刀速度与纸 张速度一致曰当切点探测器检测到切刀切断纸板信号袁PLC控制电机快速转动遥 下列关于该横 切机系统的设计与分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 A. 为了保证纸张正常行进袁正常工作时进纸辊与出纸辊的转速应该相同袁体现了系统的相关性 B. 从系统优化节约成本角度考虑袁可以保留轮刀位置检测器袁去掉切点探测器 C. 系统设计时需要根据进料方向袁使轮刀 a逆时针转动袁轮刀 b顺时针转动 D. 经对比试验袁选择托纸辊代替托纸板袁实现纸板行进阻力更小袁体现了系统分析的科学性 原则 2. 咱2024窑义乌测试暂如图所示是一种用于复制模板外形的跟随系统袁能够在原料上复制模板的 外形遥 其工作原理是通过输入命令控制 X尧Y轴电机移动工作台袁触针将检测到的模板表面形 状位移信号送至跟随控制器袁跟随控制器驱动 Z轴电机控制切割刀具的运动遥 下列关于跟随 控制系统的分析中正确的是 渊 冤 A. 模板与原料不需要同时固定在工作台上 B. 跟随控制器根据输入命令直接驱动 Z轴直 流伺服电机 C. 切割刀具的位置对触针位置没有影响 D. 触针感应到的位移信号用于调节工作台的 移动方向 3. 咱2024窑温州测试暂如图所示为碳化硅晶体生长的压力控制系统原理图袁由压力计尧控制器尧伺 服驱动器尧比例阀等组成袁其工作过程为院可编程控制器将压力计检测到的实时压力值与压力 设定值进行比较袁通过内部数学逻辑运算袁输出控制信号到伺服驱动器袁伺服驱动器控制比例 阀开合度袁保障实时压力在压力设定值附近遥 下列关于该系统的分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 真空泵 比例阀 伺服 驱动器 可编程 控制器 压 力 计 真空腔体 直充阀 氮气流量设定 氢气流量设定 氩气流量设定 N2 H2 Ar 20020 11820 820 Y轴电机 X轴电机 输入命令 跟随控制器 工作台 原料 切割 刀具触针 模板 跟随刀头 Z轴电机 第二节 系统分析与设计 B 能力提升题组 瓦楞纸进料 切点探测器触摸屏 变频器PLC 轮刀变频电机 减速机 托纸辊 b 出纸辊 轮刀 a测纸轮 进纸辊 轮刀位置检测器 156 A. 直充阀和比例阀的气体流向均向右 B. 氩气尧氢气和氮气的流量可单独设置成合理值 C. 压力计的作用是将电压转化为电流并传递给可编程控制器 D. 系统设计时袁需建立比例阀开合度与腔体内压力之间关系的数学模型 4. 咱2024窑嘉兴测试暂如图所示的智能门锁具有指纹尧密码等多种开锁方式遥以指 纹开锁为例袁它预先将用户的指纹存储起来袁有用户访问时袁指纹传感器采集 指纹的特征信息袁并传送给指纹识别芯片进行分析比较袁验证通过之后袁指纹 识别芯片输出控制信号驱动门控直流电机实现对锁的控制袁此时按下手柄袁 门就被打开遥若指纹输入错误达到 3次袁系统将会被锁定袁必须输入密码才能 打开遥 下列关于智能门锁系统的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 考虑多种开锁方式袁体现了系统的综合性原则 B. 用框图形式表示系统组成袁以便更科学地解决问题 C. 密码和指纹识别属于两个不同的子系统袁但会相互影响 D. 收集用户指纹时袁应要求收集同一手指的不同位置的指纹 5. 如图所示是一种送料量调整机构的示意图遥 通过移动配重可以设定送料量袁工作时电机驱动 转盘带动滑动构件往复运动袁通过橡胶楔形构件将力传递到作用杆上袁作用杆振动后将物料 送至传送带遥当传送带上的物料量变化时袁橡胶楔形构件的位置相应变化袁从而改变作用杆的 振幅袁使送料量稳定在设定值遥 下列关于送料量调整机构分析的说法中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 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袁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. 如果要减小送料量袁可以将配重往左移动 6. 亚运会期间袁第一台可以模仿奥运乒乓球冠军许昕的乒乓球机器 人出现在杭州滨江银泰商场遥 该机器人配置了摄像系统尧运动传 感器尧运动控制系统尧人工智能算法系统袁摄像头获取来球的轨迹 和速度袁运动传感器获取机器人位置和速度等数据袁运动控制系 统根据获取数据控制电机袁从而调整球拍的位置尧角度和击球速 度遥 下列关于该乒乓球机器人的设计与分析中正确的是 渊 冤 A. 运动传感器用于检测机器人的位置和速度变化袁它和摄像系统并无联系 B. 外界光线变化袁会影响摄像系统获取的图像袁应调整算法来得到正确的数据 C. 乒乓球机器人由许多子系统组成袁体现了系统的复杂性 D. 人工智能算法系统只需要采集摄像系统的实时数据袁就能计算出合理的击球角度和力度 皮带轮 物料出料口 橡胶楔形构件 作用杆滑动构件 转盘 配重 连杆 料斗 157 7. 如图所示的自动分拣系统袁可分为材质分拣子系统和颜色分拣子系统遥 工件经间歇式上料装 置依次放置在传送带上袁传送带在电机驱动下将工件向前输送遥 工件经传感器 1检测后袁PLC 控制水平推杆将金属工件推送至回收工位曰非金属工件可在传送带上继续传动遥 传感器 2对 工件进行颜色检测袁当工件到达输送带末端袁PLC控制机械手对工件进行分拣袁将白色尧黑色尧 红色分别分拣到 1号工位尧2号工位尧3号工位袁机械手完成分拣工作后袁返回 4号工位遥 下列 关于该自动分拣系统的设计与分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 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袁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 8. 增程式电动车是一种新能源汽车袁其增程控制系统工作过 程是院在车辆行驶过程中袁当电池电量充足时袁直接由电池 供能驱动电动机袁内燃机和发电机组成的增程器不工作曰当 电池电量低于 30%袁增程器开始工作袁它输送电能经过逆 变器驱动电动机袁此时如果有多余的电量会留给电池充电曰 当电池充到 80%时袁增程器就停止工作袁交给电池单独为 电动机供电遥 增程式电动车为车主带来近距离行驶用电 池袁远距离行驶靠增程器的能量优化配给方案遥 下列关于 该增程控制系统的分析中合理的是 渊 冤 A. 该系统的目的是为了将电池电量维持在 30%~80% B. 增程器的功能是将化学能最终转化为电能 C. 逆变器故障袁增程器将无法输出能量到其他部分 D. 增大内燃机功率就能提高满油满电的行驶里程 9. 如图所示是家用抽水马桶水箱原理图袁其工作过程是院当水箱中的水位较低时袁进水管进水袁 浮球随水箱水面上浮袁达到设定水位后袁杠杆带动针阀下降堵住进水口袁从而稳定水箱水位遥 下列关于该系统的设计与分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 内燃机 电池电量 检测装置 接充 电桩 发电机 动力电池 控制器 增程器 逆变器 车轮电动机车轮 传动装置 进 水 阀 进水管 出水阀 浮球 针阀 传送带 工位 1 工位 2 工位 3 回收工位 传感器 2 上料装置 传送带电机水平推杆 机 械 手 4 3 2 1 传感器 1 158 A. 该系统的设计需要在系统分析的基础上完成 B. 进水阀体需要定期除沙防堵袁体现了系统的环境适应性 C. 设计系统时要根据需求计算水箱体积和进水速度 D. 在水箱中放置一个灌满水的密封塑料瓶袁可以节约用水 10. 如图所示是某精炼电炉自动配料系统的示意图袁 包含原料重量控制子系统和原料输送子系 统遥 原料重量控制子系统的工作过程院配料控制中心将原料料仓出料口打开袁原料落到对应的 称量装置上袁当重量达到预设重量时袁配料控制中心控制原料料仓的出料口关闭袁原料输送子系 统开始工作遥原料输送子系统的工作过程院配料控制中心控制称量装置的出料口打开袁原料落 到运输皮带上袁运输皮带开始运行袁将原料送到料罐内遥下列关于该精炼电炉自动配料系统的 说法中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 在配料控制中心设置所需不同原料的重量 B. 原料料仓的出料口打开时袁对应称量装置的出料口必须关闭 C. 料罐放置好后袁若运输皮带马上运行袁会影响所需原料的重量 D. 为了提高配料精度袁当检测到的重量接近预设重量时袁可减小原料料仓出料口的开合程度 11. 咱2024窑金华测试暂如图所示是变频式空压机系统的示意图袁由储气罐气压控制子系统和报警 子系统组成遥 用户可以通过 PID控制仪调整储气罐气压的设定值遥 其工作过程为院在电机的 带动下袁空气由进气阀进入一级缸后初步压缩袁再排入二级缸压缩袁经进气管入储气罐储存遥 当车间用气后袁PID控制仪根据压力变送器测得的储气罐的气压变化袁调节变频器的频率控 制电机转速袁继而控制空气压缩量袁使储气罐内的气压稳定在用户设定范围内遥 当压力变送 器检测到储气罐的气压值超过安全气压值时袁触发报警装置发出报警声袁并控制自动排气遥 下列关于变频式空压机系统的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 为保证系统正常运行袁需要定期检查管道的密封性 B. 该系统的目的是通过改变变频器的频率来调节电机的转速 C. 压力变送器的检测精度会影响储气罐的气压 D. 设计时需要计算匹配电机的转速与一级缸尧二级缸的空气压缩量的数量关系 自动排气 去车间气管 储气罐 进气管 二级缸 压力变送器 电机线 380 AV 一级缸进气阀 气压返回管 报警系统 M 变 频 器 PID控制仪 料罐 运输皮带 1号至 N号称量装置 1号至 N号原料料仓 配料控 制中心 噎噎 噎噎 159