高效作业1 第1课 电子控制概述-【精彩三年】2024-2025学年高中通用技术选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（苏教版2019）

高效作业1[第1课　电子控制概述] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [A级　新教材落实与巩固] 1．如图所示，这是某快速热水器控制系统。当进水管有冷水注入时，霍尔元件检测水流信号，温度传感器检测水温信号，控制芯片会根据设定的温度和进水温度发出指令吸合1～3个继电器，启动相应的加热器加热。当加热器加热时，如果感应线圈感应到总线的电流过高，控制芯片会接收到故障信号，发出报警信号。当温度过高时，限温器会断开火线，确保电路的安全。 下列关于该快速热水器控制系统的说法中，不正确的是(　 　) A．霍尔元件检测的是输入信号 B．霍尔元件输出的是数字信号，温度传感器输出的是模拟信号 C．继电器和加热器是该系统的输出部分 D．控制芯片发出一个异常指令，这是该系统的温度控制子系统的干扰因素 【解析】 除输入量以外，一切引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。温度控制子系统是热水器控制系统的子系统，该控制器控制3个输出，异常指令不一定会对温度控制子系统的输出量造成影响，因此无法确定为温度控制子系统的干扰因素。选项D错误。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2．2023·义乌中学检测为了方便老师批改和录入学生答题卷上选择题的答题情况，小明设计了如图所示的录卷辅助装置，它由答题卷录入子系统和答题卷运送控制子系统等部分构成。其中答题卷运送控制子系统的工作过程为：电机带动大小滚轴间歇转动，安放在面板上的答题卷被一张一张运送至手机下方并被扫描，主控板可以设定电机转动与停顿的间隔时长，以保证手机有足够的时间扫描答题卷。 下列关于该答题卷运送控制子系统的优化和分析中，合理的是(　 　) A．将手机与主控板相连，完成扫描后才继续出卷，可将该子系统变成闭环电子控制系统 B．改变大滚轴的直径不会对该子系统的正常工作造成影响 C．手机放置高度改变是该子系统的干扰因素 D．设定的出卷间隔时长是该子系统的输入量 D 【解析】 选项A，将手机与主控板相连后，只是将输入量由原来的设定的固定时间改为手机的信号，没有实现反馈，不属于闭环控制，选项不合理；选项B，改变大滚轴的直径，会影响出卷的速度和可靠性，选项不合理；选项C，在该答题卷运送控制子系统中，手机的高度并不会对电机运送答题卷产生影响，选项不合理。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．如图所示，这是某物流自动分流系统。其工作过程为：激光扫描仪对物品的条形码进行识别，中央处理器将接收到的条形码信息与预先设定的信息进行比较，控制伺服电机驱动摆轮转动，使物品被运送到相应的输送带上。下列关于该物流自动分流系统的说法中，不正确的是(　 　) A．该系统为开环电子控制系统 B．条形码信息变化是该系统的干扰因素 C．摆轮的转动角度为控制量 D．该系统存在检测装置 B 【解析】 条形码信息变化是控制系统的输入量，不属于该系统的干扰因素，选项B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4．如图所示，这是某企业推出的面向低端市场的3D打印机的结构，由原料恒温熔化控制子系统和喷头位置控制子系统组成。在原料恒温熔化子系统中，传感器检测到喷头处原料的温度并传输到控制主板，控制主板根据设定温度与实际温度的差异来控制加热器加热或关闭。在喷头位置控制子系统中，控制主板将信号传输给电机， 电机上的皮带轮带动皮带，喷头随皮带移动到 相应位置。当原料短缺时，喷头位置控制子 系统停止工作。 下列关于该喷头位置控制子系统的说法中，不正确的是(　 　) A．输出量是喷头的位置 B．传感器是检测部分 C．输出部分是电机及皮带轮 D．该子系统的控制属于开环电子控制 【解析】 选项A，由题干可知喷头由皮带带动到相应位置，是系统的最终结果，是输出量，选项正确；选项B，传感器是原料恒温熔化子系统的检测部分，不是喷头位置控制子系统的检测部分，选项错误；选项C，输出部分是电机带动皮带轮转动，选项正确；选项D，该子系统的输出量是喷头的位置，不对系统的控制产生影响，所以是开环电子控制系统，选项正确。 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．如图所示，这是一款专为帕金森患者等手抖用户设计的智能防抖勺子，能够智能识别并主动抵消手部抖动。其手柄内装有运动传感器，传感器会对手部抖动的动作进行测量，然后把数据传输到微控制器中。微控制器会利用自订演算法分析出所探测震颤的类型。智能防颤控制系统的工作过程为：如果传感器测得的运动频率和振幅达到人类大幅震颤的标准，微控制器就会控制手柄内的电动机做出与震颤方向相反的运动，以此抵消震颤。此外，内置系统会自动上传手部抖动轨迹到云端系统，自适应算法优化，自动更新内置软件，以便更好地配合患者的手部抖动轨迹，改善智能防抖勺子的防抖性能。 下列关于该智能防抖勺子的智能防颤控制系统的说法中，正确的是(　 　) A.传感器测得的运动频率和振幅达到人类大幅震颤的标准，控制才会进行 B.控制部分是云端系统 C.被控量是电动机的运动量 D.输入量是手部抖动的动作 【解析】 选项A，控制过程从系统启动开始就开始进行，选项错误；选项B，控制部分是微控制器，选项错误；选项C，电动机的运动量是控制量，选项错误。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6．2023·慈溪中学检测如图所示，这是某全自动洗衣机的系统，由水位控制、自动洗涤、自动脱水等多个子系统组成。水位控制子系统的工作过程为：当门盖传感器检测到洗衣机门关闭时，水位传感器将检测到的洗衣机滚筒中的水位信号传输给控制器(微处理器)，当水位低于设定水位时，控制器(微处理器)发出指令使进水电磁阀门打开进水，达到设定水位时关闭进水电磁阀门。 下列关于该水位控制子系统的说法中，正确的是(　 　) A．该子系统需要电源才能工作，属于闭环电子控制系统 B．继电器是该子系统的输出部分 C．水位传感器检测到的水位是该子系统的输入量 D．进水电磁阀门漏水是该子系统的干扰因素 【解析】 选项A，判断一个系统是否为电子控制系统的依据是是否以电子技术为核心，如集成电路、三极管等，而不是以是否需要电源来判断，选项错误；选项B，输出部分是进水电磁阀门，选项错误；选项C，水位传感器检测到的水位是输出量，选项错误。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7．“无线远传燃气表抄控系统”改变了传统人工入户抄表收费的方式。无线远传燃气表是以膜式燃气表为计量基表，加装流量信号采集模块、无线射频传输模块、阀门控制模块及电源管理模块等多个子系统的新型智能燃气表。其中阀门控制模块的工作过程为：当流量传感器采集到用户所用气量将要达到预付费门槛时报警，并在达到后将该信号传递给表内控制器，控制器通过电磁线圈来推动活塞杆关闭阀门。 下列关于该阀门控制模块子系统的说法中，正确的是(　 　) A．该子系统的输入量是设定气量 B．预付款多少是该子系统的干扰因素 C．无线射频传输模块出现故障不会影响该子系统的正常工作 D．该子系统的控制量是活塞杆的运动量 D 【解析】 选项A，由题干可知，该子系统的输入量是流量传感器采集到的用户所用气量，选项错误；选项B，预付款多少是该子系统原设定值，不是干扰因素，选项错误；选项C，系统组成部分之间相互关联，无线射频传输模块和阀门控制模块间相互作用，选项错误；选项D，由题干可知，控制器通过电磁线圈来推动活塞杆关闭阀门，是活塞杆关闭了阀门，阀门是被控对象，活塞杆的运动量影响了阀门的开关，是控制量，选项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [B级　素养形成与评价] 8．智能坐便器系统使得坐便器具有雷达感应自动开盖，按键自动冲洗、自动烘干，离座后自动冲水、自动关盖、自动除臭，座圈恒温加热和四挡风温调节等功能，极大地改善了人机关系。座圈恒温加热系统开启后可使座圈保持某一舒适温度，在检测到有人入座三分钟后就会停止加热，人离座后恢复正常加热，这种模式有防低温灼伤的作用。 下列关于该座圈恒温加热系统的说法中，不正确的是(　 　) A．有人入座三分钟后就会停止加热的控制属于开环电子控制 B．人离座后恢复加热保持恒温的控制属于闭环电子控制 C．检测人体的离开与入座可以用干簧管当传感器 D．定时器损坏是该系统的干扰因素 【解析】 干簧管用于检测磁场强度，人体的离开与入座并不会产生磁场，因此用干簧管检测不合理，选项C错误。 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．2023·新昌中学检测如图所示的工件分拣机可分为传送与分拣机构和传送带驱动机构。其中传送与分拣机构主要由传送带及其支撑座、导向器、进料口光电传感器、出料滑槽、推料气缸、光纤传感器探头及其支架和金属传感器及其支架等组成。该机构通过属性检测传感器(如光纤传感器)的检测，确定工件的属性，然后按工作任务要求进行分拣，把不同类别的工件推入三条出料滑槽中。传送带驱动机构由电动机安装支架、电动机、联轴器和编码器等组成。当进料口光电传感器检测到工件被放到传送带上时，会将信号传输给PLC，PLC启动变频器，电动机运转，驱动传送带工作。 从控制的角度来分析该传送带驱动机构，下列说法正确的是(　 　) A．该机构属于闭环控制 B．PLC启动变频器的信号属于控制量 C．被控对象是电动机 D．变频器输出的频率变化的电流不属于干扰因素 【解析】 选项A，传送带驱动机构没有反馈，是开环控制，选项错误；选项B，PLC是控制部分，控制部分发出的信号不是控制量，选项错误；选项C，被控对象是传送带，选项错误；选项D，变频器输出的频率变化的电流是系统内的一个正常信号，不属于干扰因素，选项正确。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10．如图所示，这是电容检测切断系统，包含电容传送子系统、电容检测子系统和电容切断子系统。其工作过程为：上一道工序完成的一组6个电容通过传送带被传送到探针位置，传送带暂停；探针下降检测，检测数据传送给工控机；传动带继续运行，当电容被传送到切刀位置，传送带暂停，工控机根据检测数据判断不合格电容的位置，控制相应位置的切刀下降，切断不合格电容，合格电容继续被传送到下一道工序。 下列关于该电容切断子系统的说法中，正确的是(　 　) A．探针的升降是该子系统的输入量 B．切刀卡住是该子系统的干扰因素 C．合格的电容是该子系统的输出量 D．该子系统属于闭环电子控制系统 【解析】 电容切断子系统的输入量应是探针所检测到的电容信息，工控机为控制部分，切刀为输出部分，电容为被控对象，输出量为电容是否被切断，即为开环电子控制系统，选项A、C、D错误；切刀卡住会影响电容的切断，输出部分环节出了问题，属于干扰因素，选项B正确。 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11．如图所示，这是汽车发动机智能启停系统，它与车身控制模块(BCM)、空调系统(HVAC)、发动机管理系统(EMS)等协调工作。该系统由蓄电池、启动电机、发电机、离合传感器、空挡传感器和启停开关等组成。其工作过程为：在停车状态下，驾驶员踩下制动踏板，智能启停系统控制单元(ECU)自动检测到发动机空转且没有挂挡；车轮转速传感器显示为零；电池传感器检测到有足够的能量进行下一次启动。满足这三个条件后，发动机自动停止。在启动阶段，驾驶员松开制动踏板，就可以快速地启动发动机。 下列关于该汽车发动机智能启停系统的说法中，不正确的是(　 　) A．被控对象是发动机 B．空调系统(HVAC)耗电过量， 发动机不会自动停止 C．控制部分是控制单元(ECU) D．该系统的控制应采用闭环电子控制，以提高控制的稳定性 【解析】 空调系统用电会对整个电路的电压产生影响，电池传感器检测到没有足够的能量进行下一次启动，发动机不会自动停止，选项B正确；该系统无法对系统的输出量进行检测，无法设计成闭环，选项D错误。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12．2023·绍兴鲁迅中学检测如图所示，这是某注肥控制系统，包含定量注肥控制子系统和过压保护控制子系统。定量注肥控制子系统的工作过程为：通过流量传感器获取系统实际排出的施肥量，与设定值进行比较来控制压力泵，从而精确控制施肥量。过压保护控制子系统的工作过程为：压力正常时，电磁阀处于关闭状态，当管道意外堵塞或注肥口关闭，管内压力增大至超过安全值时，PLC控制器关闭压力泵并控制继电器打开电磁阀，使管道内的液态肥料部分回流。 下列关于该定量注肥控制子系统的说法中，正确的是(　 　) A．输出部分是电磁阀 B．流量传感器检测到的施肥量是输入量 C．控制量是经过压力泵的肥料流量 D．通过PLC控制器改变设定值是该子系统的干扰因素 【解析】 定量注肥控制子系统是闭环控制系统，输出部分是压力泵，因此控制量是经过压力泵的肥料流量，选项C正确，选项A错误；输入量是设定的施肥量，选项B错误；通过PLC控制器改变设定值，改变的是输入量，不属于干扰因素，选项D错误。 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13．2023·金华一中检测如图所示，这是一种正弦温度控制系统。通过计算机或函数信号发生器均可以向PID控制器输入正弦温度的参数，两种输入方式由开关切换。PID控制器通过一定的算法处理传感器的检测结果与输入参数的偏差，从而发出指令。TEC双向控制电源驱动器根据指令输出双通道电流，电流流过TEC制冷片，使其温度符合输入的目标参数。 从控制的角度来分析该正弦温度控制系统，下列说法正确的是(　 　) A．输入的正弦温度参数是被控量，双通道电流是控制量 B．TEC制冷片是输出部分，电源驱动器是被控对象 C．函数信号发生器是检测部分，计算机是控制部分 D．环境温度波动对传感器输入特性曲线的影响是该系统的干扰因素 【解析】 输入量是计算机或函数信号发生器输入的正弦温度参数，控制部分是PID控制器，电源驱动器是输出部分，双通道电流是控制量，被控对象是TEC制冷片，被控量是TEC制冷片的温度参数，传感器是检测装置。传感器的输入特性曲线会受环境温度波动影响，但不是输入量，是干扰因素。选项D正确。 D 感谢聆听，再见！ $$