必修2第四单元控制与设计

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1、第四单元控制与设计考点1　控制的含义考点2　控制的应用考点3　控制的手段考点4　开环控制系统的基本组成和工作过程考点5　闭环控制系统的基本组成和工作过程考点6　控制系统的方框图考点7　控制系统的干扰因素考点8　功能模拟法和黑箱方法考点9　控制系统的设计方案第四单元控制与设计考点1　控制的含义考点解读高考档案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，这就是控制(control)。因此，理解控制，要明确控制的对象、目的和控制的手段。6次高考均未直接涉及考点2　控制的应用考点解读高考档案本考点往往与控制的手段

2、结合，在选择题中出现。1．控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之能满足人们的需要。2．控制应用到生产中，大大减轻了工人的劳动强度，提高了产品的质量和生产效率。3．控制也应用到军事、国防等领域。2009年3月浙江高考第20题2010年3月浙江高考第18题2010年9月浙江高考第18题2011年3月浙江高考第18题2012年3月浙江高考第18题考点3　控制的手段考点解读高考档案1.人工控制与自动控制：人工控制是人直接干预而且一般是全程干预；自动控制是不需要人直接干预，人只是给

3、控制发出指令或设置相关信息。2．机械控制：以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式。3．气动控制：以气体作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成。4．液压控制：采用液压方式来传递信息与动力。5．电子控制：由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体。同上表【答案】A【解析】　该控制系统能将水温保持在设定值，这说明当水温达不到设定值时，启动加热功能；当水温达到设定值时，电水壶自动断电，停止加热。这说明实际水温通过检测器的检测返回输入端影响控制过程，属于闭环控制。在整个控制中都是不需要人直接参与

4、，为自动控制。控制方框图如下：【例1】(2011年3月浙江省高考)如图所示为一款具有保温功能的电水壶，按下保温按钮，能将水温保持在设定值，该保温控制系统的控制手段和控制方式属于()A．自动控制、闭环控制B．自动控制、开环控制C．手动控制、闭环控制D．手动控制、开环控制【变式训练】1.(2012年3月浙江省高考)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

5、制【答案】　B【解析】　根据题意，该饭盒温度控制系统不需要人直接参与，因此属于自动控制。关于控制方式的选择，该太阳能饭盒的控制目的在于保持饭盒内的温度，因此温度控制也就是把温度保持在一定范围内，若盒内温度与设定值有偏差，饭盒将自动加热至设定温度，这就存在比较和反馈，因此属于闭环控制。考点4　开环控制系统的基本组成和工作过程考点解读高考档案本考点多考查开环与闭环的区分，在选择题中出现。1．开环控制系统：输出量不对系统的控制产生任何影响。2．控制器起到三个方面的作用：接收输入量、分析与判断、向执行器发出指令，因此，控制器是控制系统

6、的“CPU”。3．执行器起到两方面的作用：接收指令、具体执行，执行器往往是动力机构，如弹簧、阀门等。4．具体的工作过程：在控制器的控制下，执行器通过控制量对被控对象的被控量(即输出量)进行控制。5．日常生活中的红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、音乐喷泉自动控制系统、宾馆的自动门控制系统大多数是开环控制系统。2009年3月浙江高考第15题2010年3月浙江高考第18题2010年9月浙江高考第18题2011年9月浙江高考第18、19题2012年3月浙江高考第19题2012年3月合卷版技术试题第14题【例2】(2011年9月浙江省高

7、考)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，水就会自动流出。下列判断中正确的是()A．该控制系统有检测环节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．该控制系统能保持出水量稳定【解析】　本题考查对控制系统的理解。A项，因题目中当手靠近感应区域时，水就会自动流出。一般为红外线检测。A正确。【答案】　A【例3】(2012年3月浙江高考第19题)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

8、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【解析】　从题干中“使水温达到设定值”文字中，可以确定这是闭环控制系统。根据控制系统的各环节的概念和从题干中“控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水”等文字中，可以轻松知