第四单元 第三节 闭环控制系统的工作过程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）

一尧选择题 1. 某系统中干燥器出口的气体温度与奶粉质量密切相关袁生产工艺要求出口温度保持恒定袁假 设蒸汽流量和浓缩奶流量恒定袁则温度控制子系统的工作过程如下院将检测到的干燥器内温 度信号传送给放大器和可控硅袁并与设定温度值比较袁根据温度偏差信号控制冷气阀门的打 开程度袁调节燃油冷空气的流量袁使干燥器内的温度稳定在设定温度袁下列关于该控制系统的 说法正确的是 渊 冤 A. 被控对象是放大器和可控硅 B. 控制器是热敏元件 C. 执行器是冷气阀门 D. 输出量是冷空气的流量 2. 如图所示是某小区的高层楼房自动稳压供水控制系统袁工作 原理如下院当管道中的水压发生变化时袁检测装置将检测到 的信号送到控制器袁与设定值进行比较袁并根据偏差值控制 电机及水泵的转速袁调节供水速度袁保持管道中的水压稳定遥 关于自动稳压供水控制系统袁下列对该控制系统的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 检测装置检测的是被控量 B. 控制器比较的是设定值与输入量 C. 电机水泵是执行器 D. 系统目的是输出水压能够稳定 3. 如图所示为水箱水位控制系统袁分为供水子系统和保护子系统遥 供水子系统的工作过程为当 水箱水位低于水位下限时袁系统启动电机和水泵袁使得水箱水位升高袁直至最高水位遥 保护子 系统的工作过程为当水池水位过低时袁电机和水泵不启动遥 供水子系统和保护子系统的被控 对象分别为 渊 冤 第三节 闭环控制系统的工作过程 A 基础巩固题组 出口 T 干燥器 热交换器 热敏 元件 蒸汽 空气 冷气阀门 放 大 器 可 控 硅 过滤 过滤阀门 储奶槽 水泵 电 动 机 水池 水位探头 控制盆 放水管 水箱 塑料管水位探头 174 A. 水箱袁水箱 B. 水箱袁电机和水泵 C. 电机和水泵袁水箱 D. 电机和水泵袁电机和水泵 4. 如图所示是蒸汽锅炉的液位控制系统的示意图遥 其工作过程为院蒸汽量的增加或减少即引起 液位的下降或上升遥 差压传感器将液尧汽间的压差渊代表实际液位冤与给定压差渊代表给定液 位冤比较袁得到两者的差值袁调节器根据差值按照指定规律发出相应指令袁控制调节阀的阀门袁 使液位恢复到给定的位置遥 下列对蒸汽锅炉液位控制系统的分析中 · 不 · 合 · 理的是 渊 冤 A. 控制系统属于闭环控制 B. 控制器是调节器 C. 控制量是通过调节阀的水流量 D. 输出量是锅炉内的水蒸气 5. 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袁下列对该水压控制系统的说法中 正确的是 渊 冤 A. 该系统为开环控制系统 B. 流量感应器具有检测水龙头是否开启的作用 C. 被控对象为电机 D. 控制量为水管中的实际水压 6. 如图所示是自动定量配料结构系统示意图遥 其控制过程院自 动定量配料系统通电后袁料斗中的物料匀速落在落料区袁驱 动电机开始旋转袁经皮带运送到称重区袁称重传感器根据受 力的大小输出一个电信号袁可编程控制器渊PLC冤将此信号与 设定值进行比较袁调节运算后袁通过变频器控制驱动电机的 转速袁使皮带每分钟输出的物料重量达到设定要求袁完成自 动定量配料的过程遥 从控制系统的角度分析袁下列关于该自 动定量配料系统的说法中正确的是 渊 冤 A. 该系统的控制方式为开环控制 B. 控制量是驱动电机的转速 C. 输入量是称重区上物料的重量 D. 执行器是变频器 电信号PLC 变频器 称重区 皮带运动方向落料区 料斗 驱动 电机 出水口 底板 电机 电容器 压力开关 压力罐 放水螺钉 进水口 叶轮封罩 空气箱 逆水阀盖 饮水口帽 智能 PC控制芯片高精电容器 压力感应器 流量感应器 定值器 气源 给水 调节阀 调节器 蒸汽 传感器 汽鼓 + - 175 7. 如图 1所示为中心收卷式卷带机结构示意图袁图 2为卷带恒张力控制系统示意图袁张力传感 器测出输送带内部张力袁压力传感器用来间接测量收卷半径袁数据经 PLC控制器处理后袁控 制变频器对三相异步电机进行调速袁显示器显示设定张力与实际张力袁并且可通过按键调节 设定张力值以适应不同型号的输送带收卷遥 关于卷带恒张力控制系统的说法中袁以下 · 不 · 合 · 理 的是 渊 冤 A. 按键是系统的输入装置 B. 该控制系统的控制量是三相异步电机的转动量 C. 被控对象是显示器 D. 张力传感器检测实际张力值返回与设定张力值进行比较的过程属于反馈 8. 如图所示是数控车床电动刀架控制系统示意图袁工作人员通过操作面板输入刀体位置与控制 程序袁PLC控制模块根据控制信息与传感器检测到的刀体位置信号使驱动器发出相应的驱动 信号驱动电动机转动袁从而带动蜗杆尧蜗轮与丝杆运动袁最终使刀体移动到设定位置遥 下列关 于该数控车床电动刀架控制系统的分析正确的是 渊 冤 A. 控制量是刀体的实际位置 B. 控制器是电动机 C. 被控对象是刀体 D. 控制方式是开环控制 9. 如图所示的恒温控制系统袁由热电偶/热电阻采集温度信号袁经过变送器的处理后被 A/D转换 器识别袁并转换为相应的数字信号遥 PLC对温度信号进行处理后袁通过模拟量模块输出电流信 号袁电流信号可以通过调压器来控制电源的开度袁从而控制电源的输出功率遥加热器根据电源 输出功率调节加热强度袁从而达到温度调节的效果遥温度设定值可以通过计算机进行调整袁下 列关于恒温控制系统的说法中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 温度传感器参与了系统的反馈过程 B. 该系统的执行器是调压器和固体加热器 C. 室外温度的变化是温度控制系统的干扰因素 D. 控制器是计算机和 PLC 驱动器 电动机 传感器 PLC 操作面板 联轴器 蜗杆蜗轮 丝杆 刀体 下齿盘 上齿盘 开 合 转位 PLC计算机 调压器 热电偶/热电阻温度变送器 固体加热器 压力传感器 变频器 张力传感器 三相异 步电机 PLC控制器 显示器 三项异步电动机 鼓形纠偏辊 减速器 导向辊卸荷辊 机架 齿轮罩输送带轴承座 卷带芯轴 图 2图 1 176 10. 如图所示是注塑成型机结构原理示意图遥原料被加热器熔化并保持恒定温度流入注塑腔袁加 气缸将气体充入注塑腔与熔融原料混合后袁由液压杆推入模具遥 当模具内空腔被填满后袁 液压杆会保持一定时间的恒定推力袁防止原料回流造成成型缺陷遥 当模具内模型凝固后袁打 开模具袁顶杆将模型顶出袁并准备制作下一个模型遥 从控制的角度分析袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 液压杆压力保持控制系统的执行器是注塑腔 B. 液压杆将混合原料推入模具袁如在模具内检测到异物时立即停止工作袁该控制属于闭环 控制 C. 输入原料的实际温度可能是温度控制系统的干扰因素 D. 温度控制系统的被控对象为加热器 11. 如图所示的电子防抖云台系统通过加速度计尧陀螺仪等传感 器检测手机 x尧y尧z轴六个方向上的位置和角度变化袁总控处理 器得到反馈后对运动进行分解计算袁串级控制云台各关节部 位的伺服电机不停地以不同角速度反向修正转动角度袁保证 手机的空间坐标不变遥 下列关于电子防抖云台控制系统的说 法中袁 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 控制器是总控处理器 B. 执行器是 roll轴电机尧pitch轴电机和 yaw轴电机 C. roll轴电机可实现以 z轴为中心的转动 D. 控制方式属于开环控制 12. 如图所示是一种张力控制系统袁张力传感器检测卷料的实际张力经 PID控制器与设定张力 比较尧运算后通过励磁信号自动调整磁粉制动器的励磁电流来控制卷料的张力遥从控制的角 度分析袁下列说法中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A援 控制量是励磁信号 B援 张力设定值对卷料的张力控制精度没有影响 C援 该控制系统存在反馈 D援 磁粉制动器能够直接对卷料进行控制 加气缸液压杆 顶杆 模具 注塑腔 加热器 x轴 z 轴 y轴 pitch轴电机 roll轴电机 yaw轴电机 手机 磁粉制动器 张力信号励磁信号 张力传感器 张力传感器 177 声音提示和灯光闪烁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子 开关袁控制量是电子开关的开尧合袁被控对象是发声装置和 LED灯遥 7. D揖解析铱LED灯自动开关控制系统控制的是灯的开启和关闭遥 8. D揖解析铱该控制中在定时器上设置好浇水时长袁就可以对花 卉定时滴灌或喷淋袁所以输入量为设定好的时间袁控制的是 流过水管的水量袁所以被控对象为水管中的水袁输出量为浇 灌的水量曰因为整个控制过程中人没有全程干预袁所以控制 手段为自动控制遥 9. D揖解析铱人没有全程参与和直接参与袁属于自动控制袁A错 误曰输入量是刷卡信息袁输出量是电梯到达预定楼层袁输出 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电机袁被控对象是电梯遥 10. D揖解析铱测温子系统院控制器是 PLC袁执行器题目未说明袁 被控对象是显示屏曰报警子系统院控制器是 PLC袁执行器是 电子开关袁被控对象是报警装置遥 两个子系统都没有反馈袁 即都为开环控制系统遥 两个子系统的输入量均为红外自动 传感器检测到的人体热辐射信号遥 第二节 开环控制系统的工作过程 B 能力提升题组 一尧选择题 1. C揖解析铱传感器检测的是输入量袁控制器是消防联动控制 器袁执行器是供水泵袁控制量是供水泵的开启遥 2. A揖解析铱输入量是可调支点的调节位置袁A错误曰被控对象 是阀门袁B正确曰系统是通过 A来控制行程袁C正确曰输入的 是 C点调节位置袁输出的是阀门的控制位置袁所以是开环控 制系统袁D正确遥 3. B揖解析铱由题干可知喷头由皮带带动到相应位置袁是系统的 输出量袁A正确曰传感器是野原料恒温熔化控制子系统冶的要 素袁不是野喷头位置控制子系统冶的要素袁B错误曰执行器是电 机带动皮带轮转动袁C正确曰系统的输出量是喷头的位置袁不 对控制系统产生影响袁所以是开环控制系统袁D正确遥 4. B揖解析铱输入量是身份证信号及取票命令袁输出量是车票的 送出袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于开环控制 系统袁控制器是电脑渊单片机冤袁执行器是电机及机械装置袁 被控对象是车票遥 5. D揖解析铱输入量是遥控器设置的信号渊设置的水流量冤袁输出 量是冲水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微型电子中心袁执行器是电子开关袁控 制量是开关的通断袁遥控器相当于传感器遥 6. D揖解析铱该控制中控制器是控制电路袁执行器是电子开关袁 被控对象是报警器袁输出量是报警器发出的声尧光信号遥 7. A揖解析铱番茄采摘控制子系统的控制方框图如图所示袁输出 为采摘番茄袁执行器为机械臂袁被控对象是末端采摘装置遥 8. C揖解析铱输入量是转矩传感器检测到的转矩电压信号尧转动 方向和车速信号袁输出量是转向袁控制器是电子控制单元 ECU袁执行器是电动机袁控制量是转向助力转矩袁被控对象是 汽车或车轮遥 9. C揖解析铱在该系统中袁被控对象为升降柱柱体曰不同的车牌 号码是该系统的输入量曰升降柱柱体的升降是该系统的输 出量遥 方框图院 10. B揖解析铱被控对象是数字计时器遥 11. B揖解析铱输入量是用户设定的药物信息遥 12. B揖解析铱控制系统的被控对象是制动盘袁执行器是活塞袁控 制量是摩擦块与制动盘间的摩擦力大小袁输出量是速度袁 输入量是刹车的力度袁该控制系统为开环控制系统遥 第三节 闭环控制系统的工作过程 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. C揖解析铱有关键词野干燥器内的温度稳定在设定温度冶袁这是 闭环控制系统袁输入量是设定温度袁输出量是实际温度袁被 控对象是干燥器袁检测装置是热敏元件袁控制器是放大器和 可控硅袁执行器是冷气阀门袁控制量是冷空气的流量遥 2. B揖解析铱有比较尧调整尧保持水压稳定的含义袁这是闭环控制 系统袁输入量是设定压力袁输出量是实际压力袁被控对象是 管道袁检测装置是检测装置袁控制器是控制器袁执行器是电 机水泵袁控制量是水泵的水流量遥 3. B揖解析铱供水控制系统是闭环控制系统袁被控对象是水箱曰 保护子系统是开环控制系统袁被控对象是电机和水泵遥 4. D揖解析铱有关键词野使液位恢复到给定的位置冶袁这是闭环控 制系统袁输入量是设定液位袁输出量是实际液位袁被控对象 是蒸汽锅炉袁控制器是调节器袁执行器是调节阀袁控制量是 调节阀的水流量遥 5. B揖解析铱有比较尧调整尧保持水压稳定的含义袁这是闭环控制 系统袁输入量是设定水压袁输出量是实际水压袁被控对象是 水管袁检测装置是压力感应器袁控制器是智能 PC控制芯片袁 执行器是电机遥 6. B揖解析铱该控制系统存在反馈环节袁为闭环控制系统曰输入 量为设定的物料量曰执行器为变频器和驱动电机曰控制量为 驱动电机的转速遥 7. C揖解析铱卷带恒张力控制系统属于闭环控制袁被控对象是卷 带袁输出量是卷带的实际张力遥 8. C揖解析铱该系统要实现刀体位置的精确控制袁有反馈过程 渊传感器监测输出量冤袁所以该系统为闭环控制系统遥 输入量 为设定位置袁输出量为实际位置袁被控对象为刀体袁检测装 置是传感器袁控制器为 PLC控制模块袁执行器是驱动器尧电 动机尧蜗杆尧蜗轮等遥 9. D揖解析铱恒温控制系统是闭环控制系统袁输入量是设定温 度袁输出量是实际温度袁被控对象是室内的空气袁检测装置 是热电偶或热电阻袁控制器是 PLC袁执行器是调压器和固体 加热器遥 室外温度的变化不属于输入量袁属于干扰因素遥 10. C揖解析铱液压杆压力保持控制系统的执行器是动力装置曰 检测到异物时立刻停止袁检测装置检测的是输入量袁没有 反馈袁故属于开环控制系统曰温度控制系统是闭环控制系 统袁输入量是设定温度袁输出量是熔融原料的实际温度袁输 入原料的实际温度会引起熔融原料的实际温度的变化而 它又不是输入量袁故是干扰因素曰温度控制系统中加热器 是执行器遥 11. D揖解析铱检测装置是加速度计尧陀螺仪等传感器袁检测云台 的实际位置和角度袁与设定的位置角度进行比较袁通过总 控处理器判断后袁由各关节的伺服电机渊执行器冤进行修 正遥 因此控制方式属于闭环控制遥 12. A揖解析铱控制量是励磁电流遥 摄像机获得的数据 采摘番茄 伸出的距离 工控机 机械臂 末端采摘装置 车牌信息 渊输入量冤 升降柱柱体 升或降 渊输出量冤 升降柱 柱体 电机尧活 塞模块 计算机 204