第三单元 第三节 系统设计的优化与实现A-【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 是指系统分析总是为实现系统目标服务的袁这就需要综合 分析系统目标袁统筹兼顾袁不可顾此失彼袁因小失大袁C正确曰 约束条件是指不能人为调节的因素袁油泵和油缸是可以选 择的袁所以性能是可以改变择优的袁D错误遥 10. A揖解析铱中水位一台水泵袁高水位两台水泵袁属于系统功能 作用袁不能体现环境适应性遥 11. A揖解析铱根据外界环境光线智能开关窗帘是系统具备的功 能袁体现了系统的目的性遥 第三节 系统设计的优化与实现 B 能力提升题组 一尧选择题 1. D揖解析铱A项袁子系统还可以再分为更小的子系统曰B项袁运 用多种知识袁体现的是技术的综合性曰C项袁环境光线对拍摄 图像识别会产生干扰曰D项袁垃圾的尺寸和重量是设计者无 法改变的袁属于约束条件遥 2. D揖解析铱该目的不是体温显示子系统的目的遥 3. C揖解析铱活塞对螺杆的推力取决于设定的压力袁不受螺杆位 置控制遥 4. D揖解析铱工作时袁动力电池给电动机和车载电器供电袁当动 力电池电量低于下限时袁燃料电池才开始工作袁说明动力电 池和燃料电池在工作时各有分工袁不可以单纯为了降低成本 而省去动力电池袁A错误曰氢气罐和氢燃料电池是该系统的两 个组成要素袁它们之间的相互关系体现了系统的相关性袁B 错误曰设计系统时袁先考虑总体功能的实现袁再考虑各子系 统的功能袁C错误曰加氢站和充电桩在对该汽车系统优化时袁 人为无法改变袁它们属于系统优化的约束条件袁D正确遥 5. D揖解析铱系统具备相关性袁部分和部分之间相互影响袁相互 制约袁A错误曰系统部分的功能无法体现系统的目的性袁系统 整体的功能才能体现系统的目的性袁B错误曰自来水的温度 和水质属于该系统优化的约束条件袁C错误遥 6. A揖解析铱B. 驱动装置分别调整左右车轮的转速袁使小车沿 引导线行驶袁所以车轮大小影响小车控制曰C. 系统的设计遵 循整体性原则袁先考虑整体袁再考虑精度曰D. 储能电容的容 量是优化系统的影响因素遥 7. C揖解析铱在对系统进行优化时袁PID算法可以人为改变袁它属 于影响系统优化的因素遥 8. D揖解析铱系统设计建立在系统分析的基础上曰飞机仰俯角与 设定角度不同时袁舵机推动升降舵偏转曰陀螺仪电位器的参 数受设定值影响曰阵风和气流会影响飞机的仰俯角袁且不能 人为调节袁是系统优化的约束条件遥 9. C揖解析铱温度探头的目的不是太阳能热水系统的具体目的曰 水箱漏水是系统本身的破坏性变化袁这个变化导致的后果 是系统相关性的体现曰自来水水压对水位子系统的优化起 限制作用袁且不能人为调节袁是约束条件曰控制器等装置不 是系统分析的目标袁不体现系统分析的综合性原则遥 10. D揖解析铱气流的变化属于不可人为调节的因素袁属于系统 优化的约束条件曰部分对整体功能的影响属于整体性范畴曰 系统的要素老化袁系统的功能也随之变弱袁属于系统的动态 性曰材料要具有的特性不能体现系统分析的整体性原则遥 11. B揖解析铱系统分析的整体性原则是指首先着眼于系统整体袁 先分析整体再分析部分袁B选项中的电源和识别仪精度没 有部分和整体的关系遥 12. D揖解析铱摄像头功能不同袁一个是识别车牌袁另一个是识别 车是否到称重位置袁两个红绿灯分别是识别安全和称重安 全设置的袁不能合并袁且靠近门卫影响视线曰系统分析的整 体性原则是先分析整体袁再分析局部曰系统的整体功能实 现了减员增效的目的遥 第四单元 控制及其设计 第一节 控制的方式与应用 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. A揖解析铱取币的过程中袁不需要人操作袁属于自动控制遥 2. B揖解析铱控制过程不需要人来操作袁属于自动控制曰控制的 目的是使风机出口处的压力升高到设定值袁可知被控对象是 风机出口处遥 3. B揖解析铱汽车的液压辅助刹车控制属于液压控制袁公交车的 气动门控制属于气动控制袁耳温枪的体温报警控制属于电 子控制袁自行车的刹车控制属于机械控制遥 4. C揖解析铱在该控制的过程中不需要人的直接干预袁而且由感 应头触发电路进行报警袁即该控制执行部件为电子元件袁故 该控制为自动控制尧电子控制遥 5. B揖解析铱该控制最终的输出为声音报警信号袁故被控对象为 喇叭遥 第一节 控制的方式与应用 B 能力提升题组 一尧选择题 1. B揖解析铱放行的过程中袁不需要人操作袁属于自动控制袁控制 的目的是让横杆抬起袁横杆是被控对象遥 2. D揖解析铱该控制不需要人的直接参与袁属于自动控制袁该控 制借助电子器件和电子电路进行袁故为电子控制遥 3. B揖解析铱整个控制过程中袁人没有全程干预袁故控制手段为 自动控制曰由于用到了传感器袁故该控制属于电子控制遥 4. B揖解析铱人体辐射红外线信号袁检测时可以选择红外线传 感器遥 5. B揖解析铱流水线加工矿泉水系统袁属于控制在生产中的应用遥 6. D揖解析铱温度高于 37.5 益时袁蜂鸣器发声袁红灯亮袁故被控对 象是蜂鸣器和红灯遥 7. C揖解析铱报警控制中袁不需要人操作袁属于自动控制曰该控制 系统是靠电子元器件来执行的袁属于电子控制遥 第二节 开环控制系统的工作过程 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. A揖解析铱输入量是检测到的红外信号渊乘客体温冤袁输出量是 显示器闪烁及警报器的警报声袁输出量不对输入量产生影 响袁控制系统属于开环控制系统遥 控制器是信号处理系统袁 被控对象是警报器和显示器遥 2. B揖解析铱执行器是开关遥 3. A揖解析铱开门控制系统院输入量是检测到的人体信号袁输出 量是门的打开袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于 开环控制系统袁控制器是控制电路袁执行器是电动机袁被控 对象是门曰关门控制系统是定时控制系统袁属于开环控制袁 输入量是设定时间袁控制器是控制电路袁执行器是电动机袁 被控对象是门袁输出量是门的关闭遥 4. B揖解析铱输入量是检测到的刷卡信息袁输出量是闸门的打 开袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于开环控制系 统袁控制是自动控制袁控制器是控制中心袁执行器是电机袁控 制量是电机转动袁被控对象是闸门遥 5. D揖解析铱输入量是行人越过边界信号袁输出量是喷出的水 雾袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于开环控制系 统袁控制器是控制器袁执行器是水泵袁被控对象是喷头遥 6. C揖解析铱输入量是高精度扭矩传感器检测到扭矩袁输出量是 203 一尧选择题 1. 下列关于系统的说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 系统分析要遵循三个主要原则 B. 影响系统优化的因素不可人为调节 C. 系统始终处在运动变化和发展之中 D. 系统包含两个或两个以上的要素渊或部分冤 2. 堪称全球最长尧创意最独特的港珠澳大桥袁主体由桥梁尧海底隧道和人工岛组成遥 大桥的设计 采取了一系列优化措施袁下列措施中袁以提高大桥安全性为目标的是 渊 冤 A. 大桥在伶仃西航道和铜鼓航道段采用海底隧道方案袁不 影响通航 B. 设计了中华白海豚观赏区和海上观景平台 C. 在珠澳人工岛上设有大型停车场袁以缓解澳门本岛的交 通压力 D. 人工岛周围投放石头形成斜坡袁如果船太靠近就会搁浅 3. 如图所示袁这是某幼儿园门口的人脸识别系统遥 其利用计算机图像处理技术从视频中提取人 脸特征袁与资料库中的人脸特征进行对比袁确认进入人员的身份遥 为了提高该系统的性能袁需 要进一步优化遥 下列 · 不 · 属 · 于影响系统优化的因素的是 渊 冤 A. 人脸特征识别的准确性 B. 计算机图像处理的速度 C. 图像采集的精度 D. 进入人员的人脸特征 4. 如图所示是板带材轧制过程中的厚度控制系统遥通过测厚仪对板带材实际轧出厚度连续地进 行测量袁并根据实测值与给定值相比较后的偏差信号袁借助于控制回路和装置或计算机的功 能程序袁改变轧辊的位置尧张力或轧制速度袁把板带材厚度控制在允许偏差范围之内遥 下列关 于板带材轧制厚度控制系统的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 执行机构根据控制装置的控制命令及时调整控制量袁体现 了系统的相关性 B. 能将板带材厚度控制在允许偏差范围之内袁体现了系统的 目的性 C. 测厚仪的精度是影响该系统优化的因素 D. 借助于控制回路和装置或计算机的功能程序袁改变轧辊的 位置尧张力或轧制速度袁体现了系统分析的科学性原则 5. 如图 1所示是机械料斗定量控制系统袁它采用混联杠杆遥为了提高控制精度和稳定性袁改造成 如图 2所示的电子控制袁其采用了应变片传感器尧放大电路等元件来控制门控开关遥从系统的 角度袁下列分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 第三节 系统设计的优化与实现 A 基础巩固题组 航道 人工岛 海底隧 道入口 开门 识别失败 识别成功 人脸定位图像采集 无法开门 特征对比特征提取 人脸资料库 h 始h 实 测厚仪 L 轧辊 轧辊 厚度差运算 厚度自动 控制装置传动机构 160 A. 应变片传感器的灵敏度是该系统优化的影响因素 B. 优化前后的两种控制系统都可分为检测尧控制和执行子系统 C. 将混联杠杆改为电子控制是该系统优化的手段 D. 优化时先考虑应变片传感器灵敏度袁再考虑控制精度袁体现系统分析整体性原则 6. 如图所示为数控机床袁数字化机床控制系统的工作原理为院数控装置内 的计算机把输入的零件信息传递给伺服系统袁伺服系统向机床主轴及 传动机构发出指令袁机床主体则按照这些指令完成工件的加工遥 机床工 作时袁位移传感器会实时检测机床主体的位置袁并将信息传递给数控装 置袁从而实现精准加工遥 下列关于该系统的说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 数控装置出现故障袁导致机床工作不正常袁体现了系统的整体性 B. 数控机床能用于加工改型频繁尧型面复杂的工件袁体现了系统的目的性 C. 主轴与轴承等部位要经常添加润滑油袁体现了系统的相关性 D. 数控机床的行业规范是该系统优化的约束条件 7. 自吸增压水压控制系统如图所示袁可以实现自来水尧太阳 能热水器等用水时水压不足情况下的增压功能遥 开启水 龙头时袁流量感应器检测水管中的流量袁同时压力感应器 检测水管中的水压袁经智能 PC控制芯片与设定值比较后 决定电机是否工作遥 从系统的角度分析袁下列说法中正确 的是 渊 冤 A. 采用了降噪处理袁降低工作时的噪音袁体现了系统的动态性 B. 采用压力罐设计袁具有防止使用过程中的频繁启停的作用袁体现了系统的目的性 C. 自来水的供水水压是该控制系统的影响因素 D. 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综合性原则 8. 如图所示为某番茄采摘智能机器人系统示意图遥其控制部分可分为番茄采摘控制子系统和行 进驱动子系统遥番茄采摘控制子系统工作过程院工控机根据摄像机获得的数据袁判定番茄是否 成熟并确定其位置袁然后控制机械臂和末端采摘装置袁实现对成熟番茄的采摘遥下列关于番茄 采摘智能机器人系统的分析 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 行进驱动子系统影响采摘控制子系统的工作袁体现了系 统的相关性 B. 果实筐长期使用会变形袁需要更换袁体现了系统的动态性 C. 提高对成熟番茄的识别率是该系统优化的目标 D. 工控机显示器的分辨率是该系统优化的约束条件 番茄 末端执行器 果实筐 机械臂 行走平台 工控机显示器 摄像机 传送带 门控开关 电 子 控 制 箱 继电 路等 放大 电路等应变片 传感器 动力传送泵 料斗 料斗秤 图 2图 1 传送带 门控开关 混联 杠杆 控制箱 传感器料斗秤 动力传送泵 料斗 161 9. 如图所示为某造纸厂纸张卷绕系统示意图袁在卷绕过程中袁要 求纸张卷绕后的侧面整齐一致遥 卷绕系统由卷筒驱动子系统和 纠偏控制子系统组成遥驱动系统由伺服电机和传动装置等组成曰 纠偏控制子系统的工作过程为院光电传感器检测纸张边缘位置 信息袁并将信息输入 PLC控制单元与设定值比较袁经分析处理 后输出误差信号袁控制油泵输出高压油进入油缸袁推动活塞带 动支架移动袁从而将纸张整齐卷绕在卷辊上遥 从系统的角度分析袁下列说法 · 不 · 正 · 确的是渊 冤 A. 两个子系统的设计要从整体出发袁以系统整体功能的最优为目的 B. 卷辊上纸张的多少影响着活塞的推力大小袁体现了系统的相关性 C. 设计时既要考虑纸张卷绕整齐袁又要兼顾生产效率袁体现系统分析的综合性原则 D. 油泵和油缸的性能是优化纠偏控制子系统的约束条件 10. 地铁尧地下车站或桥梁隧道由于渗水或降雨袁导致大量的积水袁严 重影响工作和人们的正常出行袁需要设计集水池进行集水和排 水遥 由两台污水泵实现集水池积水的排放处理袁当集水池达到中 水位时一台水泵运行袁达到高水位时两台水泵同时运行遥 下列关 于集水池集水排水系统的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 集水池达到中水位时一台水泵运行袁达到高水位时两台水泵 同时运行袁体现了系统的环境适应性 B. 排水管的粗细要根据污水泵的功率来确定袁体现了系统的相 关性 C. 集水池设计的大小袁要通过平时进水量的大小和排水量的大小分析确定袁体现了系统分 析科学性原则 D. 污水泵的性能是影响该系统优化的因素 11. 如图所示为一款智能窗帘袁它可以使用遥控器尧手机 APP人工控制袁也能够根据设定时间和 室外光照强弱自动控制遥 该智能窗帘的自动控制过程为院在设定时间段内袁环境光传感器检 测窗外光线袁控制电路根据检测结果控制电机正转或反转袁从而开启或关闭窗帘遥 下列关于 该控制系统的说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 该系统能够根据外界环境光线智能开关窗帘袁体现了系统的环境适应性 B. 该系统由传感器尧控制电路尧电机等部分组成袁体现了系统的整体性 C. 用户需定期清理环境光传感器以确保窗帘能够正确开关袁体现了系统的动态性 D. 该系统能匹配不同类型的电机袁电机的性能参数属于该系统优化的影响因素 卷辊支架 活塞 油缸 底板 油泵 油管 纸张 检测装置 PLC 集水池 污 水 泵 进水管 液位传感器 排水管 水泵控制器 传动尾箱 电动轨道 连接铁板 帘布 电机 滑轮传动箱 162