最新-高三通用技术 第四章 控制设计1学案 精品 - 图文(3)

（3）输入量：红外线传感器是否检测到人体热辐射信号；控制器：控制电路；输出量：电源的开启或关闭

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1、下列关于开环控制系统的方框图描述错误的是（ A ）

A．输入量即给定量，控制量即所要控制的量，也是控制系统的输出信号 B．被控对象即控制系统中所要求控制的装置或生产过程 C．执行器即直接对被控对象进行控制的装置或元件

D．控制器即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件

2、（2018.9浙江高考第25题）如图所示为磁悬浮地球仪及控制系统原理图，控制器发出的交流电信号，通过电感线圈产生交变磁场，使地球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮力，将地球仪悬浮起来。位置传感器检测地球仪位置，并将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行比较，控制器根据比较偏差值调整交流电信号。

（1）根据控制系统原理图及其描述，在控制系统方框图中__▲__处填写与磁悬浮地球仪控制系统原理图中相对应的内容。

④▲ ①▲ ＋ ③▲ ②▲ 控制器 ①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________ － ⑤▲ （2）地面振动、风力等都会引起地球仪位置发生变化，这些因素在控制系统中称为____________。

答案：（1）①设定位置信号 ②电感线圈 ③地球仪 ④地球仪的位置信号 ⑤位置传感器

（2）干扰因素。

3、电梯，作为一种楼宇运输设备使人类加快了进入文明时代的步伐。它必须具有高度的安全性和科学性，因此它的控制系统受到广泛的关注。电梯控制系统需要与电梯外围设备的各种信号进行大量的通讯，如电梯的位置、选层、应答选层的指示灯信号、当前的楼层显示信号等，这些信号随着楼层的增多而迅速增多，在众多的控制中，电梯的安全控制系统只是其中一个比较重要的控制。 控制框图如下：

根据控制框图补齐下面的控制系统图（可填多项）

① 电梯桥厢 驱动模块 ④ ②

③

①_________ ②________ ③________ ④_________

答案：①初始化设置PIN口选择 ②微控制器 ③报警系统、电机停转、止动系统 ④采样模块 考点四：干扰因素与反馈、功能模拟方法与黑箱方法 基础再现：

▲干扰因素是指在控制系统中除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素；在干扰中我们需要注意以下几点：

（1）来源问题：有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度变化的自然风等；有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。

（2）数量问题：在控制系统中，干扰因素可能是一个，也可能是若干个。如战士在大风大雨中进行射击练习，风和雨都是子弹命中准确度的干扰因素。

（3）处理问题：控制系统在工作中必须克服干扰，使被控量稳定。如空调器的温度控制系统是闭环控制系统，它能克服室外温度变化这一干扰，当室外温度升高时，空调器检测出干扰引起的室内温度变化，通过启动压缩机降温来克服这一干扰，使室温保持稳定。

（4）利用问题：在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的。而在有些情况下却可以利用干扰因素实现某种目的。 ▲反馈是指控制系统中，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。

利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期

的目标运行的方法，称为反馈方法。

▲功能模拟方法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。

▲黑箱方法：把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。

黑箱方法就是通过观测黑箱外部输入信息（外部对黑箱的影响）和输出信息（黑箱对外界的反应），研究和认识其功能、特性、结构、机理。

典例6（2018.9浙江高考第20题）如图所示的减速器是常用

的机械部件。工程师为了判断其内部故障，通常转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。该诊断方法属于：

A、黑箱方法 B、功能模拟法 C、干扰法 D、虚拟试验法

解析：研究一个未知结构的输入与输出的关系，从而判断其内部结构，典型的黑箱方法 答案：A

典例7（2018.3浙江高考第20题）如图所示为中科院研发的一款智能机器人，能模仿人唱歌、跳舞等。这种用机器人模仿人的功能和行为的方法属于 A、黑箱方法 B、移植方法 C、虚拟方法

D、功能模拟方法

解析：机器人能“模拟”人唱歌、跳舞，也就是模拟人的某一中功能，所以是功能模拟方法 答案：D

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1、家用电视机最容易受到的影响(即干扰因素)是 ( A )

A、电磁干扰 B、环境温度 C、环境湿度 D、风的强度 2、家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反馈环节的作用是( D )

A、减少输入量 B、增加输入量 C、稳定输入量 D、稳定输出量 3、下列属于功能模拟法的是（ A ）

A．在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。

B．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。 C．通过输入图像，观测、分析脑电波的输出反应，研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能，得知人脑内部结构的细节。 D.中学生小明模仿篮球巨星姚明投篮

4、下列关于干扰因素对控制系统的作用，说法正确的是（ C ） A、干扰因素仅作用在被控量上

B、干扰因素不会作用于开环控制系统

C、闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上 D、干扰因素都是可以利用的

考点解读五：控制系统的设计

基础再现：（1）要设计好一个控制系统，应该明确这个系统要到达的目的，所要控制的

对象，被控对象的特性，被控量和控制量，外界的主要干扰因素，选择恰当的设计方案既能达到目的，又经济、易于实现，选择好设备和元件等。 （2）控制系统设计的一般步骤

①设计分析：判断开环还是闭环；分析被控对象、被控量、控制量、执行器、控制器、检测装置、干扰因素等； ②控制过程； ③写出方框图。

典例8自动门的工作过程为：当门口没有人时，门是关闭的；当有人来到门口时．门自动打开；当人离开门口一段时间后，门又必须自动关闭。请根据上述的功能要求完成以下设计内容：

(1)确定自动门的技术要求。

(2)如何实现自动门的打开和闭合。

分析：本题考查控制系统方案的设计。设计一个控制系统需要确定其技术要求，自动门的技术要求一般是指当人离门为多少距离时门自动打开：门打开延迟多少时间后自动关闭；门开启的宽度为多大。根据门的结构和重量确定采用执行装置的类型。 答案：(1)自动门的技术要求可设计为当人距离门1m(也可其他值)时，门自动打开；在无人走动的情况下门打开延迟l0s(也可其他值)后，门自动关闭；门开启的宽度应为两门的宽度之和。(提示：可以参照教科书97页的齿轮齿条结构)

(2)自动门打开和闭合可选择电动机(转动变移动结构)来实现，工作原理为电动机正转门打开；电动机反转门闭合。装置结构 …… 此处隐藏：3074字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……