高中通用技术地质版必修2第四章第六节控制系统的实现练习题-

高中通用技术地质版必修2第四章第六节控制系统的实现练习题一、选择题1.在孵化箱温度控制系统设计过程中，卫同学想增加一个高温报警子系统，当孵化箱温度控制出故障时，若内部温度过高，则发出报警声。

要设计该报警子系统，下列构思不可行的是（）A. 执行器可选用电子开关B. 扬声器可以用作被控对象C. 控制器可以采用带有温度传感器的控制电路D. 因为要检测温度，所以要通过闭环控制系统实现2.如图所示是喷漆室的空调送风控制系统原理图，当压力传感器检测到风机出风口处的压力低于设定值时，PLC运算控制器控制风机电机提高转速，使风机出口处的压力升高到设定值。

下列关于该控制系统的分析中正确的是A. 该控制系统是开环控制系统B. 输入量是压力传感器检测到的压力C. 输出量是风机出口处的压力D. 执行器是压力传感器3.如图所示是人行道喷水警示控制系统示意图，在红灯时段微波传感器检测到行人越过边界时，控制器启动水泵使喷头喷出水雾，以警示行人。

关于该控制系统，以下说法中正确的是A. 被控对象是人行道B. 控制方式属于闭环控制C. 太阳光是该控制系统的干扰因素D. 执行器是水泵4.如图所示为电热水壶。

其工作原理为，按下电源开关，发热底盘通电加热，当水沸腾时产生的水蒸汽使感温元件的双金属片变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电。

因电源开关断电后不可自复位，故断电后水壶中的水不会自动再加热。

用控制系统方框图表示电热水壶温度控制系统，被控对象的确定合适的是A. 电源开关B. 双金属片C. 发热底盘D. 水壶和水5.人脸识别门禁控制系统基于先进的人脸识别技术，结合了ID卡和指纹识别技术。

该控制系统工作过程：门禁控制器根据生物信息采集器采集到的信号，发出开锁或响铃指令，如果信号比对正确，电控锁响应控制器输出的开锁信号，控制门打开；如果信号比对不正确，继电器响应控制器输出的响铃信号，控制电铃工作。

用户出门时不需身份验证，直接按钮开锁。

关于该控制系统以下说法正确的是（）A. 该控制系统的控制方式是自动控制，控制手段是开环控制B. 该控制系统的输出量是门开/电铃工作C. 生物信息采集器采集人体信号时会受到各种干扰，其中脸部化妆不属于干扰因素D. 门禁控制系统需要权衡功能、耐用性与成本等，这体现了系统分析的整体性原则6.某厂家为某一学校设计一个自动门控制系统。

当检测到有人靠近门时，则门自动打开；检测到无人时，则门关闭。

设计时将门确定为被控对象，下列构思不．可．行．的是A. 该控制系统可定为开环控制系统B. 执行器可选用电动机C. 可选用定时器设置门启动时间D. 传感器可选用红外检测装置7.如图所示为某校学生设计制作的自动取汤机，能保持汤的温度在一定范围内。

按一下取汤按钮，就自动落下一只碗，并放出一定量的汤在碗中。

在该自动取汤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. 电磁阀8.如图所示为坐便器的水箱水位控制器（左）和双按钮放水阀门（右），请完成14-15题按下双按钮放水控制器的左侧或右侧按钮，挡水活塞向上抬起不同高度，然后在重力和水流作用下逐渐下落直至封闭出水口，从而控制冲洗马桶的出水量不一样的目的．该出水量控制系统中被控对象是（）A. 放水按钮B. 活塞C. 水箱里的水D. 坐便器9.如图所示是一款人脸自动识别签到系统，当人脸靠近一定距离时，摄像头上方的红外线感应器将侦测到的信号输入电路模块，电路模块控制摄像头拍照．当拍照完成后，签到系统自动进入待机状态．下列对该控制系统的分析中不正确的是（）A. 该控制系统是开环控制系统B. 输入量是人的红外线信号C. 被控对象是人脸D. 控制器是电路模块10.如图所示是酒精浓度测试报警仪，气敏传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号，传给单片机，单片机对所输入的信号进行分析处理．如果检测到酒精浓度超过设定值，蜂鸣器将发出声音报警．关于该报警控制系统，以下说法中不正确的是（）A. 输出量是有无报警声B. 被控对象是蜂鸣器C. 控制器是单片机D. 控制方式是闭环控制11.如图是一支防近视智能笔，内置先进的红外传感器，当使用者书写时头部过于接近桌面，红外感应器会感应到使用者脸部反射的红外线信号，将信号传给中央处理器，通过芯片作用，机械部件产生联动，笔尖就会自动缩回，当学生调整好坐姿，笔尖又会自动伸出，恢复正常书写功能．上述智能笔的笔尖伸缩控制系统中执行器和被控对象为（）A. 芯片、机械部件B. 机械部件、笔尖C. 机械部件、学生D. 芯片、学生12.根据材料回答18----20题：小明家的衣服晾在阳台外面有时会被雨淋湿，小明发现这一问题后尝试设计一新型晾衣架，设想下雨时晾衣架能自动收至雨蓬下，以免衣服被淋湿．其中有关控制系统的设计小明遇到了问题，现在请你帮着解决：该控制系统要达到的目标是（）A. 下雨时雨蓬会自动收起B. 能自动收衣服C. 能预测天是否会下雨D. 下雨时晾衣服架能自动收至雨蓬下13.如图所示为水位指示器的工作原理图，当容器的水位低于A处设定的水位电极高度时，左侧电磁电路处于断开状态，磁铁不受磁力作用，绿灯点亮（如图）．当水位达到A处水位电极高度时，红灯点亮，说明水位到达设定高度．以下关于该水位高度指示控制系统的说法中，正确的是（）A. 被控对象是容器中的水B. 该控制系统属于闭环控制系统C. 输入量为实际水位D. 输出量为红绿灯信号14.如图所示是自动门示意图．当人靠近自动门时，探头探测到人体信号，控制电路接收到该信号后，发出相应的指令，启动电动机把门打开．关于该控制系统，下列说法中错误的是（）A. 输入量是人体信号B. 输出量是门的打开C. 被控对象是人体D. 执行器是电动机15.公共场所的消防报警控制系统能够在火灾初期将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制模块，经其处理后确定是否启动报警系统。

如果在安装消防报警控制系统时损坏了烟雾传感器，那么下列情况不可能发生的是（）A. 场所内有明火则启动报警系统B. 场所内有浓烟则启动报警系统C. 场所内温度升高则启动报警系统D. 控制系统失去部分报警功能二、分析评价题16.如图所示是市政管网的水压控制示意图，当用户水管内的水压降到压力下限时，水泵启动，使压力上升；当用户水管内的水压达到上限时，水泵停止运行。

其特点是，使管内压力保持在设定范围内。

试分析：(1)针对其主要特点，它要解决的问题是：将该系统设计为自动的________控制系统，被控对象是________，起到保持有效供水的目的。

(2)它解决问题的技术方法是：压力传感器实时监测用户水管内的水压，并将压力值传递给变频控制柜，变频控制柜经过判别后决定是否向管内加压注水，以达到保持水压的目的。

在该控制系统中，控制器是________，控制量是________，压力传感器是________。

(3)它的1个优点和1个缺点分别是：(4)针对你发现的缺点，改进意见是：17.如图所示为某单位大门的门禁控制系统。

工作人员进门时把手指放到指纹采集器中，经门禁控制器识别后控制电锁开门，进入后门自动关闭，考勤机根据指纹信息进行考勤。

它的主要特点是：具有门禁和考勤功能，省去大量的人员管理，保证工作的安全性。

试分析：(1)它要解决的问题是：实现工作单位人员和安全的_①化管理。

(2)它解决问题的技术方法是：_①为输入量，_②为控制器，_③为执行器，构成自动_④控制系统。

(3)它的一个优点和一个缺点分别是：(4)针对你发现的缺点，改进意见是：三、技术应用题18.如图所示为小明设计的一种双向水位报警电路，电路由水位探头、上限电子开关、下限电子开关、二极管门电路和音频振荡电路等几部分组成，当水位处于上限水位及以上和下限水位及以下时均能声、光报警，电路与水位探头尚未连接。

请完成以下各题。

（1）小明用合适的电子元器件把电路连接好，在电路与水位探头尚未连接时闭合开关K，发现LED2发光，扬声器报警。

小明用多用电表的直流电压档检测Y点电位，他应该________（在A．黑表笔接X，红表笔接Y；B．黑表笔接Y，红表笔接X；C．黑表笔接Y，红表笔接地；D．黑表笔接地，红表笔接Y中选择合适的选项，将序号填入“________”处）；测量的读数为2.8V，此时三极管VT3处于________（在A．放大；B．饱和；C．截止中选择合适的选项，将序号填入“________”处）状态；（2）根据电路的逻辑关系分析，X、Y两点的电位与F点电位的逻辑关系是________（在A．F＝XY；B．F＝X+Y；C．；D．中选择合适的选项，将序号填入“________”处）；（3）在虚线框内把水位探头与电路进行连接，实现双向水位报警功能。

（4）电路连接后进行调试，发现水位高于上限和低于下限水位时发光二极管均能正常报警，但扬声器声音较小。

为了把声音调大，需要对电路进行调节，合理的是________（在A．用阻值更大的电阻替换R5；B．用阻值更小的电阻替换R5；C．用阻值更大的电阻替换R6；D．用阻值更小的电阻替换R6中选择合适的选项，将序号填入“________”处）。

19.小明设计了如图a所示的水箱水温控制电路，其中IC是电压比较器，当输入电位V+＞V-时，输出高电平；当输入电位V+＜V-时，输出低电平。

当温度低于25℃时，加热器开始加热；当温度达到35℃时，该加热器停止加热。

请根据电路图及其描述完成以下任务：（1）R t应选择____（在A．正温度系数热敏电阻；B．负温度系数热敏电阻中选择合适的选项，将序号填入“____”处）；（2）小明在搭建电路过程中，发现手头的继电器没有转换触点开关，于是重新设计了如图b所示电路。

在其他参数及水温控制范围不变的前提下，比较a、b两电路可知：用于调节上限温度的电位器分别是____、____（在A．R p1；B．R p2；C．R p3；D．R p4中各选择一项，将序号填入“____”处）；（3）搭建并调试完成图b电路后，若想改变水温控制范围为28℃—32℃，在不改变其他电路参数的前提下，以下调节措施中合理的是____（在A．先调大R p3、再调小R p4；B．先调小R p3、再调大R p4；C．先调大R p4、再调小R p3；D．先调小R p4、再调大R p3中选择合适的选项，将序号填写在“____”处）；（4）为防止干烧，小明增设了水位监测电路（水位过低时水位信号输出为低电平、正常时输出为高电平），并希望利用虚框内电路实现水位正常且温度低于设定值时，才开始加热的功能。

请帮他完成电路连线。

答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】本题考查系统的设计。

【解答】报警子系统的输出量是是否发出报警声，检测量是温度，没有反馈，为开环控制系统，被控对象是扬声器，执行器可选用电子元件，控制器可选用温度传感器，ABC 正确，D错误。