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1、第四单元 控制与设计高考定位及高考分析一、高考定位本章共四节4.1 控制的手段与应用:本节是控制的入门教学，主要介绍控制的含义、控制的手段和控制的应用，在历次高考中，对控制的手段考察比较常规，多在选择题中出现。4.2控制系统的工作过程与方式:本节中讲了控制系统、开环控制系统与闭环控制系统。主要介绍了控制是怎样实现的，是认识控制系统、设计控制系统的基础知识，是本章的重点。这一部分中控制系统的方框图在高考中是热点，在主观题和客观题中都有所体现，尤其是闭环控制系统方框图的补充，对学生分析问题的能力要求比较高。4。3闭环控制系统的干扰与反馈：本节由干扰因素、反馈、功能模拟方法和黑箱方法等内容组成，简要
2、讲述了控制系统中的干扰因素的分析、反馈环节在闭环控制系统中的作用，以及功能模拟方法和黑箱方法的应用,是高考热点，常在选择题和主观题中交叉出现。4.4控制系统的设计与实施:是前几节知识的总结与应用，对开环控制系统和简单的闭环控制系统进行设计、制作或对设计方案进行模拟实施，让学生在动手做的活动中体会控制系统的工作过程，以及它是如何实现设计要求和控制目的的,以加深学生对控制与设计知识和应用的理解。因为实践性比较强，所以高考基本不考察。章节考 点 细 化考试说明中对应的内容和要求历年高考题4。1控制的含义控制的含义（）控制的手段控制的手段（）2009.3第20题2010。3第18题控制的应用控制的应用
3、(）4.2开环控制系统的基本组成和工作过程开环控制系统的基本组成和工作过程（）2009。3第15题2009.3第19题闭环控制系统的基本组成和工作过程闭环控制系统的基本组成和工作过程(）2008。10第14、19、25题2009。3第25题2009.9第25题2010.3第19题2010。3第25题控制系统的方框图控制系统的方框图()2008。10第25题2009。3第25题2009.9第25题2010.3第25题4。3控制系统的干扰因素和反馈控制系统的干扰因素（)2008.10第19、25题2009。3第19题2009。9第25题功能模拟方法和黑箱方法功能模拟方法和黑箱方法（)2009。9第
4、20题2010。3第20题4。4控制系统设计方案控制系统设计方案()二、高考分析12009年9月与2010年3月高考本章考点分布情况试 卷题型题号考 点总分值2009年9月选择题19控制系统的基本组成1020功能模拟方法和黑箱方法主观题25控制系统的方框图2010年3月选择题18控制的手段和类别1219控制的基本组成20功能模拟方法和黑箱方法主观题25控制的方框图2试题评析及预测从两年四次高考的实践来看，本章的主要考点是 “控制的手段和类别”、“闭环控制系统的基本组成和工作过程”、“干扰因素以及“功能模拟方法和黑箱方法”。考试的难度比较稳定，某种程度上还略有下降的趋势，对学生能力的考察主要体现
5、在分析问题的能力上。历次高考里面，闭环控制系统的方框图都在主观题中出现,充分体现了闭环控制系统在本章中的重点地位，同时也为高考备考的复习教学提供了方向。本章在高考中强调对学生分析问题能力的考察,比较注重“能利用所学的技术解决简单的生产及日常生活中的实际问题”考查，因为知识点不多，预计高考试题中将继续类似的考察方式，因此在复习教学中应该结合具体的控制案例强化学生对控制原理、过程的讨论和理解，以切实加强学生分析问题的能力.导练互动考点一：控制的手段与应用基础再现:理解任何控制现象，都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.判断一个控制的类别，要分清楚人工干预和执行部件的区别.
6、两种分类方式：（1）从控制过程中人工干预的情形来分:人工控制、自动控制。A、人工控制（手动控制）:人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等； B、自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等。（2)按照执行部件的不同，控制分为：A、机械控制:普通水龙头、电饭煲等；B、气动控制：化工生产中常见的气动阀门、公共汽车车门开关控制等；C、液压控制:建筑工地打桩机、修理汽车用的液压千斤顶等；D、电子控制：电子计算器、家用电冰箱、自动门和汽车自动变速器的电子控制装置等。典例1(2010。3浙江高考第18题）如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器旋钮旋转到
7、设定时间位置,洗衣机在定时器控制下开始工作，直到定时器回到零位，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、闭环控制解析：本题考查控制的手段与类别。所谓自动控制和手动控制是以控制过程中人工干预的不同情形来区分的。区分开环还是闭环，关键是看输出量是否对控制系统有影响，洗衣机的工作是定时器的控制下进行，所以是自动控制；定时器时间到了后,洗衣机自动停止工作，因此是开环控制。答案：B典例2普通家用调光台灯的灯光亮度控制属于( ） A、自动控制 B、电子控制 、机械控制 D、气动控制解析:本题考查“控制的手段与方法。所谓自动控
8、制和手动控制是以控制过程中人工干预的不同情形来区分的。家用调光台灯的灯光亮度的调整一般是用转动开关旋钮来实现的，故属于手动控制.若按照控制系统执行部件的不同来区分，控制又可分为机械控制、气动控制、电子控制等,家用调光台灯灯光亮度的调整是通过改变电子元件来实现的，故属于电子控制。答案：B即时训练11、下列控制系统中不属于人工控制的是 （ B )A、汽车驾驶 B、花房恒温度控制C、普通自来水龙头 D、按钮开关控制2、豆浆含有丰富的营养物质，深受大众喜欢,但自己制作豆浆却非常麻烦，自从豆浆机研制出来后，使每天喝一杯自己煮的豆浆变得非常方便。只要接通电源，豆浆就会完成磨豆、煮豆浆的全过程，豆浆机的工作
9、过程是( D )A手动控制，机械控制 B自动控制，机械控制C手动控制，电子控制 D自动控制,电子控制3、加热炉的炉温的控制过程：若加热炉内的温度与给定的温度存在着偏差值，则通过控制器调整调压器的电压，使通过电阻丝的电流改变,加热炉的温度变化,从而使加热炉的温度基本稳定在给定的温度值上。该控制系统的控制对象是加热炉，控制量是（ B ）A加热炉实际温度 B电流的大小 C温度变化量 D电阻的大小考点二：控制系统的基本组成和工作过程基础再现： 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统,我们称之为控制系统.控制系统通常分为开环控制系统(open loop control system
10、）和闭环控制系统（closed loop control system)。简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节与比较环节。典例3下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是 （ ) A、信息只能从输入端传至输出端 B、信息只能从输出端传至输入端 C、开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端 D、闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端分析：本题考查控制系统的工作过程与方式。控制系统在l_作过程中,若从信息的传输过程分析归类可以把控制系统分成开环控制系统和闭环控制系统两类。开环控制系统的结构和原理比较简单
11、，信息只从输入端传至输出端,仅有一条路径。它的缺点是控制的精确度不高。闭环控制系统的结构和原理比较复杂，信息流经的路径有两条，一条是输入端传至输出端，另一条是将输出端信息反传到输入端的比较环节.它的优点是有较高的控制精度和较强的抗干扰性能。答案:C 即时训练21、下列不属于开环控制系统的是 （ D ）A、自动门 B、电动声控灯 C、自动烘干机 D、电饭锅保温系统 2、自动烘手机控制系统的工作过程如下：红外线传感器感知手的靠近过程，没人的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断电源；当手的温度在红外传感器监视的范围内,烘手机就开始工作.该控制系统属于（ B )A手动控制，开环控制 B自动控制,开环控制
12、C手动控制，闭环控制 D自动控制，闭环控制3、电吹风的控制工作过程：设定风的挡位就设定了电机的电压和电热丝的阻值，接通电源后，电机带动一个小风扇转动，产生的风通过电吹风的电热丝，输出的就是与设定的风种相对应的风。下列关于电吹风控制系统的说法不正确的是( C ）A输入量是设定电吹风的档位B被控量是与设定的风种相对应的风C电吹风控制系统是闭环控制系统D控制量是电机的电压4、（2009。9浙江高考第19题）如图所示为高速公路汽车速度监测系统,测速雷达测量车速，经控制器判断后，控制摄像头将超速车辆的图像信息记录下来，作为违章处罚的证据，该速度监测系统中的被控对象是:（ B ） A、汽车 B、测速雷达
13、C、摄像头 D、速度显示器考点三:控制的方框图基础再现：在系统控制中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号的传递方向，这种图称为控制系统的方框图,它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。输入量控制器执行器控制量被控对象输出量开环控制系统方框图闭环控制系统方框图给定量比较器控制器执行器被控对象控制量被控量检测装置典例4(2010.3浙江高考第25题）如图所示为高层楼房自动稳压供水控制系统原理图，其工作原理是：当用户用水量变化时,管道中的水压发生变化，检测装置把检测到的水压信号反馈给控制器，与设定水压进行比较,控制器根据偏差值控制电机及水泵的转
14、速，调节供水量，保持管道中的水压稳定。（1)根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“ ”处填写与自动稳压供水控制系统 原理图中相对应的内容.控制器_ _ _ _ _ （2）请为该系统的检测装置选择一个合适的传感器(从水温传感器、水压传感器、水位传感器中选择一个，填在“ 处）_。解析：稳压供水,必定有调整，所以应该是闭环控制系统.其工作过程为：当水压降低时，检测装置检测到水压偏低，将信号反馈给控制器,控制器控制电机及水泵的转速,调节供水量，保持管道中的水压稳定，被控量一定是管道中的水压，那么输入量就是设定的水压。因为是要检测水压，所以传感器选择水压传感器。答案：（1）设定水压 电机和水泵 管道 管道中的水压 检测装置 (2）水压传感器 典例5(2008。6浙江会考）小黄对办公室饮水机进行了仔细的观察，发现饮水机热胆内的水是以“烧烧停停”的方式保温的。图
