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1、第四章 控制与设计目标导航知识点内容考试层次ABC控制的含义系统的概念控制的手段人工控制、自动控制控制系统的工作过程开环、闭环控制及工作过程闭环控制系统的干扰与反馈反馈及干扰控制系统的设计控制系统的方案设计课堂练习一、填空题1人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是_。2通过圆形齿轮驱动条形齿轮，可以将圆周运动变为_运动。3从控制过程中有无人工干预的情形来分，控制可分为_控制和_控制。4按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、_控制、液压控制、_控制等。5能将控制的结果反馈回来与希望值进行_，并根据它们的误差几时调整控制作用的系统，称为_。6控制系统必须在人的直
2、接干预下才能完成控制任务。这种控制系统，我们称之为_控制系统。7控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为_控制系统。8控制系统的给定量称为_，控制系统所要控制的量称为_。9把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为_控制系统。10与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由_组成的环节。二、判断题（对的打“”，错的“”）1. 李明学习时，用手去调节台灯的亮度，这种控制属于自动控制。（ ）2. 系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。（ ）3. 大年三十晚那天，小明同学在家忙于贴对联，第一次粘稳时发现对联下端明显偏向左边，第二次
3、经过调整后发现对联虽比上一次有明显好转，但对联下端仍有些偏向左边，第三次调整后，发现对联上下已对齐。小明同学贴对联这一行为过程已构成一个反馈的闭环控制系统。（ ）4. “电梯的上下运行”属于人工控制系统。（ ）5. 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称闭环控制系统（ ）6. 自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。（ ）7. 自动控制技术在各行各业的应用，大大减轻了人的劳动强度，解放了劳动生产力，所以自动控制没有什么缺点，必须大力发扬。（ ）8.与闭环控制系统相比，开环控制系统多了一个由检测装置组成的环节。（ ）9.老鹰捉兔子的被控量是老
4、鹰与兔子之间的距离，控制量是老鹰的位置。（ ）10.洗衣机、电风扇、电烤箱、微波炉等都是开环控制系统。（ ）三、单项选择题1. 下列控制现象是自动控制的是（ ）A骑自行车 B舂米 C用气筒给自行车的轮胎充气 D农用灌溉抽水机抽水的控制2射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，我们理解一个控制现象应该从什么入手（ ）A对象 B目的 C手段 D对象、目的、手段3“神舟一号”在空中运行时，地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（ ）A返回舱 B推进舱 C轨道舱 D整个飞船4如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机在定时器控制下开始工作，直到
5、定时器回到零位，洗衣机才停止工作。该过程的控制属于（ ）A.手动控制、开环控制B.自动控制、开环控制C.自动控制、闭环控制D.手动控制、闭环控制5如图所示为某厂家设计制作的自动取饮料机，能保持饮料的温度在一定范围内。按一下取饮料按钮，就可放出一定量的饮料到杯子中。在该自动取饮料机的温度控制系统中，不需要的器件是（ ）A.温度传感器B.加热器C.温度控制器D.定时器6理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制器是（ ）A导弹 B目标 C计算机 D人7. 电动
6、车的刹车控制是属于（ ）A机械控制 B气动控制 C液压控制 D电子控制8. 如图所示为一款婴幼儿耳测温度计，它有一个声光警报装置，当测得温度高于37.5度时，就会发出嘟嘟声并闪烁报警。这个温度报警系统的控制方式属于（ ）A手动控制、开环控制B自动控制、开环控制C自动控制、闭环控制D手动控制、闭环控制 9. 如图所示是上海世博会“智能化垃圾气力输送系统”中的垃圾桶，桶内装有容量传感器，当垃圾达到桶容积的80%时，该信息传输到垃圾处理控制中心，中心启动千米外的抽风机开始抽气，将垃圾吸往“垃圾收集站”。关于这个控制系统，下列说明正确的是（ ）A执行器是容量传感器B控制器是抽风机C被控对象是桶内垃圾
7、D设定值是实际吸出的垃圾量10按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是（ ）A控制电路B红绿灯C开关装置 D路面车辆11在游泳池注水控制系统中，其输出量是（ ）A设定的时间 B.定时器发出的信号C阀门输出的信号 D.游泳池的水位12监控摄像系统(如图所示)被广泛用于记录道路交通实时图像信息。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（ ）A.噪声B.浓雾C.闪电D.沙尘四分析题控制器进水阀门游泳池检测装置给定水位比较器水流量游泳池水位+-游泳池水位控制系统框图1下图是游泳池水位控制系统的方框图，请根据该图简要说明游泳池水位控制过程。导弹控制系统框图计算机方向舵方向
8、、距离探测器2下图是导弹控制系统框图。导弹控制过程如下：导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。对目标的测定在远距离时用方向、距离控制或全球定位系统（GPS），近距离时靠激光或图像跟踪装置。检测到的距离方位误差值输入计算机进行分析计算，然后向动力装置和飞行姿态调整装置发出指令，修正导弹飞行姿态，直至击中目标。请问：在导弹控制系统中，控制器是_，执行器是_，被控对象是_，反馈环节是_。实战演练一判断题（对的打“”，错的“”）1把一枚硬币放在距你3m元的地方，看准硬币的位置，然后闭上眼睛走过去拿硬币，拿到硬币的机率会非常的小，是因为整个过程没有实现闭环控制过程。（
9、）2宇宙飞船的回收过程不需要对飞船作降落控制。（ ）3大家公认的近代控制技术是从瓦特发明的蒸汽机速度调节装置开始的。（ ）4都江堰水利工程是我国古代人造控制工程的典范。（ ）5按照控制方式可以把控制分为开环控制与闭环控制。（ ）6中医看病通过“望、闻、问、切”来了解病人的病况，最后对病情作出判断，这是“黑箱方法”的应用。（ ）7控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程称为系统控制。（ ）8电视机有时在正常工作时，突然出现图像闪烁厉害或画面紊乱等情况，这是由于电视质量有问题。 （ ）9简单的控制系统包括控制器、执行器、被控对象等元素。（ ）10在控制系统中通常由
10、执行器发出指令，控制器去完成动作。（ ）二单项选择题1. 某自动调光系统，可以根据室内亮度变化进行自动调光，保证室内有一定的亮度。以下对该系统分析中，不能体现环境适应性的是（ ）。A能根据室内亮度变化自动调光B在零下20低温下也能正常工作C能耐600的高温D在潮湿的环境中不会失效2. 下列系统属于闭环控制系统的是( )A自动门的开关控制B冰箱的温度控制C自行车行驶的速度控制D红绿灯定时控制系统3. 在空调、自动升降国旗、光控路灯、音乐喷泉四个控制系统中，哪个一定是闭环控制系统（ ） A空调B自动升降国旗C动态性D音乐喷泉4. 如图所示感应水龙头的出水控制系统为开环控制，当手靠近感应区域时，水就
11、会自动流出。下列判断中正确的是( )A该控制系统能保持出水量稳定B该控制系统有反馈环节C该控制系统的控制器是水龙头D该控制系统有检测环节5. 如图所示是一款可以定时的台灯，将拉绳拉到设定时间位置，打开灯的同时定时器开始工作，到达设定时间开关断开，将灯熄灭。关于这款台灯的控制系统，下列说法正确的是（ ）A执行器是台灯B控制器是拉绳 C输入量是设定的时间D控制量是台灯的亮度6. 恒温式燃气热水器的温度控制系统为闭环控制。下列因素中，不属于该温度控制系统干扰因素的是（ ）A燃气的流量B进水的流量C进水的温度D出水的温度7. “皮影戏”是我国的传统民间艺术，演员只要在屏幕和灯光之间抖动如栓在“小兔”身
12、上的细线，屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象，这是一种控制现象，其控制器是（ ）A细线 B小兔 C屏幕 D灯光8.下面反馈环节作用的例子中不正确的是（ ）A我们去拿一件东西时，眼睛有反馈环节的作用B我们选择合适的香水时，鼻子有反馈环节的作用C我们吃不同味道的食物时，喉咙有反馈环节的作用D我们调节室内的温度时，皮肤有反馈环节的作用9. 如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭盒都有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动进入保温状态，该饭盒温度控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）A.手动控制、开环控制B.自动控制、闭环控制C.自动控制、开环控制D.手动控制、闭环控制102008年北京奥运会比赛场馆的各种控制
13、系统会遇到各种干扰，在研究干扰对控制系统的作用时主要观察（ ）A对控制系统组成产生的影响B对控制系统控制量产生的影响C对输入量产生的影响D对控制系统输出量产生的影响11下列控制系统中，属于开环控制系统的是（ ）A智能电冰箱的温度控制B计算机的CPU上的风扇的转速控制C现代化农业温室的温度控制D红绿灯定时控制系统12如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图，当热电偶测到水温低于设定值，控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水，使水温达到设定值。关于该控制系统的组成，下列说法中不正确的是（ ）A.被控对象是水箱中的水B.控制器是加热丝C.被控量是出水温度D.设定量是所要求的水温13. 下列方法中不属
14、于黑箱方法的是（ ）A.用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能B.通过脑电波检查诊断病人大脑的状况C.列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障D.通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病14如图所示为电子起跑器，踏板上安装了传感器，当运动员听到起跑信号启动的瞬间，传感器检测到人的启动信号，经控制器计算出起跑反应时间。若起跑反应时间小于0.1秒，就判罚犯规。该电子起跑器的传感器应采用（ ）A.压力传感器B.温度传感器C.速度传感器D.湿度传感器15如图所示是一种风阻尼器，用于高层建筑应对台风。一个几百吨重的大铁球通过弹簧和液压装置安装在高层建筑物的中上部，当强风来袭时，该装置的传感器探测到建筑物
15、的摇晃程度，通过计算机控制液压装置推动大铁球向反方向运动，从而降低建筑物的摇晃程度。若把大铁球作为被控对象，下列分析中不正确的是（ ）A.输出入量是建筑物的摇晃程度B.控制器是计算机C.控制量是风力的大小D.输出量是大铁球的运动方向和速度16如图所示的抽屉，每次拉开抽屉内的LED灯会自动点亮30秒，该LED灯自动开关控制系统的输出量是（ ）A.房间的亮度B. 抽屉的开或关C.设定的亮灯的时间D.灯的亮或灭17. 卖西瓜的摊主通过看、听、拍等动作所得的信息来判断西瓜的生熟，他采用的方法是（ ） A.功能模拟法B.黑箱方法C.功能法D.模拟法18机器人从本质上来说是一种（ ）A.虚拟法B.模拟法
16、C.功能模拟法 D.黑箱方法 19.某校学生设计了一款雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，温度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法正确的是（ ） A.雨水信号是输出量B.控制器是电动机 C.执行器是温度传感器D.被控对象是窗户20. 如图所示的金属探测门，当有人携带金属制品通过时，探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）A. 手动控制、开环控制 B. 自动控制、开环控制C. 自动控制、闭环控制 D. 手动控制、闭环控制三综合题圆木塞塑料管搪瓷碗水龙头铁桶5cm李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图。工作过程是当水龙头打开，水就注入碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没到塑料管管口时，没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进入铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。试分析其控制过程，完成下列问题：（1）该控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？ （2）在自动加水器方框图中填写内容，补全方框图。塑料管搪瓷碗塑料管设定水位（ ）+-（3）假设原来搪瓷碗内的水位控制在5厘米，现在需要把碗内水位控制在8厘米，请问可以采取什么方法进行调整？
