第四单元 第四节 控制系统的设计与实施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）

一尧选择题 1. 如图所示是小明家的电熨斗袁小明发现他妈妈有时在使用完电熨 斗后忘记拔掉电源袁这样很不安全袁他想对该电熨斗提出一些建 议袁其中最合理的是 渊 冤 A. 增加定时模块袁时间到电熨斗停止工作 B. 增加红外线感应开关袁人离开后自动关闭 C. 增加高温报警装置袁温度超过设定温度时语音进行提醒 D. 增加漏水检测袁有漏水现象断开电源 2. 如图所示为城市道路十字路口交通管理系统袁免去了交通警察值 岗遥可按设定的时间间隔定周期开放红绿灯袁还可以监控尧抓拍交 通违章遥由于车流量的随机性袁小马发现有时在绿灯亮时袁路口并 无车辆需要通过袁而另一方向的车辆却在等待遥 分析解决该问题 的方法袁下列说法中合理的是 渊 冤 A. 延长两个方向红绿灯变化的周期 B. 由交通警察值岗袁人工控制红绿灯亮的时间 C. 把路口交通量的实际情况作为反馈信号控制红绿灯亮的时间 D. 当出现该情况时袁允许另一方向的车辆在红灯亮时通过 3. 如图所示是铝型材末端淬火实验装置图袁将铝型材试样 A尧B尧C 加热到 520 益后快速安放在支架上袁打开控制阀袁水泵抽取水 池中的水袁其流速可根据流量计来调节袁喷嘴对铝型材试样末 端进行喷水冷却袁温度采集仪通过热电偶将 3个特征点的温度 变化曲线在计算机中记录下来袁利用反热传导程序计算型材与 介质表面的换热系数遥 实验时发现袁需要把 520 益的型材放置 好后再人工打开控制阀袁现对该控制系统进行优化设计袁实现 自动控制袁以下说法合理的是 渊 冤 计算机 流量计 控制阀 喷嘴 温度采集系统 热电偶 试样 CB A 第四节 控制系统的设计与实施 B 能力提升题组 指示灯 挡位旋钮顺滑不粘底板 喷雾出口 注水口 蒸汽调节/清洗 喷雾按钮 爆炸蒸汽按钮 电源线 计算机 流量计 控制阀 喷嘴 温度采集系统 热电偶 试样 CB A PLC D. 增加 PLC控制模块袁 提高流量计控制精度 计算机 流量计 控制阀 喷嘴 温度采集系统 热电偶 试样 CB A 水位传感器 C. 增加水位传感器袁 高水位时喷水 计算机 流量计 控制阀 喷嘴 温度采集系统 热电偶 试样 CB A 温度传感器 B. 增加温度传感器袁 检测试样温度 计算机 流量计 控制阀 喷嘴 温度采集系统 热电偶 试样 CB A 温度传感器 A. 增加温度传感器袁 检测喷头温度 193 如图所示为张力控制系统示意图遥 目前主要应用 于冶金尧造纸尧薄膜尧染整尧织布尧塑胶尧线材等设备上遥 通过张力传感器测定物料的张力袁并反馈到可编程控制 器与设定值比较袁可编程控制器根据差值发出信号调整 离合器来控制卷料张力遥 据此袁完成第 4~5题遥 4. 张力控制系统的执行器是 渊 冤 A. 可编程控制器 B. 放料磁粉离合器 C. 张力传感器 D. 设定及显示单元 5. 如上图所示是早期的张力装置袁结构简单袁由退绕张力和附加张力两部分叠加后实际运行的袁 络纱张力是波动的袁它会造成卷绕不匀和在下游工序退绕时纱线张力的波动遥 对早期张力控 制结构优化措施中合理的是 渊 冤 A. 事先设定的张力值调大 B. 提高离合器的精度 C. 增加超声波原理自动控制卷径袁从而调整卷料引力 D. 增加事先预定一个不变的张力补偿值袁使张力保持稳定值 二尧非选择题 6. 小明在通用技术实践课上设计制作了植物定时浇水控制装置遥使用中发现需要人工向水箱中 加水袁小明想增加自动补水控制子系统渊如图所示冤袁实现全自动浇水遥控制器分别控制水泵和 电控阀门袁浇水时启动水泵抽水袁当水位下降到下限时袁打开电控阀门袁向水箱补充自来水袁当 水位上升到上限时袁关闭电控阀门遥 请根据题图及其描述完成以下任务院 渊1冤原系统中浇水的控制方式属于渊单选冤 渊A. 开环控制曰B. 闭环控制冤遥 渊2冤小明在该系统的改进设计中明确的问题是渊单选冤 渊A. 需要人工向水箱加水曰 B. 设计定时浇水控制子系统曰C. 设计自动补水控制子系统冤遥 渊3冤小明设计补水控制子系统时进行了以下分析袁其中 · 不 · 恰 · 当的是渊单选冤 遥 A. 补水控制子系统与浇水控制子系统协调工作袁实现全自动浇水 B. 浇水控制子系统与补水控制子系统可以共用一个控制器 C. 选择电控阀门时应考虑水泵的流量 D. 优先保证实现自动补水功能袁然后再考虑实现定时浇水功能 渊4冤请根据题图及其描述填写补水控制子系统方框图遥 淤 曰于 曰盂 曰榆 遥 水箱自来水 滴灌头 水泵 水位传感器 电控阀门闸阀 控制器 淤- + 榆 于 盂 比较器 实际水位 水位上下限 194 9. A揖解析铱扫描仪扫描的尺寸应该是系统的输入信号袁故是输 入量袁A正确曰纸板是被控对象袁那么切割机是执行器袁切割 机的动作是控制量袁B错误曰传送带打滑会影响扫描尺寸与 纸板长度袁故会造成干扰袁C错误曰位置传感器没有比较输入 与输出的作用袁D错误遥 10. C揖解析铱该控制系统的输入量为设定水位袁输出量为实际 水位袁检测装置为浮球袁控制器为杠杆遥 11. B揖解析铱增程控制系统可以分为电动机运行供能控制子系 统和电池充电控制子系统袁电池充电控制子系统的被控对 象是电池遥 控制系统方框图见下图院 微专题 5 开尧闭环控制系统综合分析 B 能力提升题组 一尧选择题 1. B揖解析铱控制量是执行器发出的信号袁而材质分拣子系统的 执行器是水平推杆袁PLC是控制器曰传感器 2检测的是工件 的颜色袁工件颜色是颜色分拣子系统的输入量曰将金属工件 推送至回收工位的过程中袁并没有反馈环节袁不是闭环控制 方式遥 2. C揖解析铱被控量是指需要被控制的物理量袁在这个系统中袁 被控量是产品的装箱数量袁A错误曰箱内已装产品数量的变 化并不是干扰因素袁而是被控量的一部分袁B错误曰相机玉拍 摄的图像信息是输入量袁用于确定产品的位置和数量袁C正 确曰把产品装入到纸板箱的过程不需要反馈袁采用了开环控 制方式袁D错误遥 3. B揖解析铱人工智能的算法优劣属于影响因素曰比较器不是人 工智能算法系统曰从判断来球到击球的整个过程属于开环 控制遥 4. C揖解析铱送料量控制系统的目的是控制送料量稳定在设定 值袁故送料量是输出量袁它会影响整个控制过程袁该控制系 统是闭环控制系统袁A错误曰移动配重是设定送料量袁是设定 输入量袁不是干扰因素袁D错误曰直接控制物料量的是出料 口袁B错误曰该系统的核心工作原理是利用杠杆结构来实现 控制袁故是机械控制袁C正确遥 5. C揖解析铱智能巴士自动驾驶系统的被控对象是巴士曰道路障 碍物是输入量曰电子刹车系统输出是刹车袁输入是障碍物等袁 属于开环控制系统曰传感器不能作为输入量袁其检测的信号 是输入量遥 6. C揖解析铱模具冷却会影响电缆的质量遥 7. A揖解析铱被控对象是导弹遥 8. A揖解析铱执行器是贴标压轮和贴标机皮带袁执行器发出的信 号是控制量曰该控制系统属于开环控制系统曰标签检测装置 和产品检测装置都检测输入量遥 9. D揖解析铱注塑工艺要求变化引起的压力值变化属于输入量袁 不是干扰因素曰控制量是执行器的状态袁所以伺服电机转速 和转矩是控制量曰液压机体内的压力值是输出量遥 10. C揖解析铱对于门禁控制子系统而言袁无反馈环节袁所以为开 环控制系统遥 11. B揖解析铱不合格电容的位置是输入量袁工控机是控制器袁切 刀是执行器袁被控对象是不合格电容袁输出量是不合格电 容被切断袁为开环控制遥 第四节 控制系统的设计与实施 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. D揖解析铱被控对象是风扇灯袁A错误曰没有将温度维持在一 定范围内袁这是开环控制系统袁B错误曰该控制系统是开环袁 没有反馈袁C错误遥 2. D揖解析铱由关键词野电冰箱温度保持在设定的温度范围内冶袁 可知这是闭环控制系统遥 输出量是信号类袁不能是装置元件遥 3. C揖解析铱输入量是输入的程序袁输出量是机床工作台坐标位 移量和位移速度尧方向袁利用电动机控制机床的位置袁无反 馈袁故为开环控制系统曰被控对象是机床工作台袁执行器为 步进电动机曰控制量为电动机的转动量遥 4. C揖解析铱提高机床工作台位置的控制精度袁需要将控制系统 设计成闭环袁被控对象是机床工作台袁被控量是机床工作台 坐标位移量和位移速度尧方向袁传感器需要检测被控量袁选 项 C最符合要求遥 5. C揖解析铱该提醒控制系统的控制目的是当教室里无人且门 窗未关好时袁控制门口的报警装置报警袁被控对象应为报警 装置遥 6. D揖解析铱该系统是闭环控制系统袁被控对象是风机出口处的 空气袁被控量是出风口的压力袁选项 D符合要求遥 二尧非选择题 7. 渊1冤A 渊2冤A 渊3冤C 渊4冤淤设定流速 于水泵 盂栽培槽 榆流速计 揖解析铱渊1冤数据显示系统是输入的监控数据袁然后显示出来 实时的数据袁没有反馈为开环控制系统遥 渊2冤配液箱是酸碱 度的调节袁有一定的腐蚀性袁所以金属材料不适合这种使用 环境遥 渊3冤pH值传感器是用于检测栽培槽的 pH值袁应安装 在栽培槽中遥 第四节 控制系统的设计与实施 B 能力提升题组 一尧选择题 1. B揖解析铱忘记拔掉电源袁电熨斗继续工作袁则最合理的是人 离开后自动关机遥 2. C揖解析铱被控对象是红绿灯袁现在是开环控制系统无法满足 要求袁则设计成为闭环控制系统袁实时设置时间遥 3. B揖解析铱温度传感器检测的是试样的温度袁温度高则说明试 样已放置好遥 4. B揖解析铱由题图示可知袁这是闭环控制系统袁输入量是设定 张力袁输出量是实际张力袁被控对象是物料袁检测装置是张力 传感器袁控制器是可编程控制器袁执行器是离合器遥 5. D揖解析铱由于前后张力不稳袁可以增加一个张力补偿控制 系统遥 二尧非选择题 6. 渊1冤A 渊2冤C 渊3冤D 渊4冤淤控制器 于电控阀门 盂水箱 榆水位传感器曰 揖解析铱渊1冤定时控制属于开环控制遥 渊2冤该系统的改进设计 是想增加自动补水控制子系统袁所以小明需要明确的问题 是设计自动补水控制子系统遥 渊3冤小明改进后的系统包含 2 个子系统渊定时浇水控制子系统和自动补水控制子系统冤袁2 个子系统协调工作袁实现全自动浇水袁A正确曰定时浇水控制 子系统的执行器是水泵袁自动补水控制子系统的执行器是 电控阀门袁设计时可以考虑共用一个控制器袁B正确曰电控阀 门是补水控制系统的执行器袁水泵的流量大小会影响水箱 中的水位变化袁在选择电控阀门时应该考虑水泵的流量袁C 正确曰设计补水控制子系统时要保证实现自动补水功能袁无 须考虑实现定时浇水功能袁D错误遥 检测装置 电池 实际 电量 增程器输 出的电流 比较器 - +电池电量 设定值 控制器 增程器 电池 检测电池 的实际电 量值 电动机 转动 增程器输 出的电流 增程器控制器 电动机 206