控制与设计练习题
自动控制原理例题详解线性离散控制系统的分析与设计考习题及答案
精心整理----------2007--------------------一、(22分)求解下列问题： 1. (3分)简述采样定理。
解：当采样频率s ω大于信号最高有效频率h ω的2倍时，能够从采样信号)(*t e 中 完满地恢复原信号)(t e 。
（要点：h s ωω2>）。
2．(3分)简述什么是最少拍系统。
解：在典型输入作用下，能以有限拍结束瞬态响应过程，拍数最少，且在采样时刻上无稳态误差的随动系统。
3．(34．（x()∞5．(5解：(G 6．(5试用Z 解：二、（(i X s )z 图11．（5分）试求系统的闭环脉冲传递函数()()o i X z X z ； 2．（5分）试判断系统稳定的K 值范围。
解：1.101111111()(1)(1)11(1)1(1)()1e11e 1e G G z z Z s s z Z s s z z z z z z z e z -------⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=--⎢⎥+⎣⎦=-----=---=-11010*******1e ()()e 1e ()1()1e (1e )(e )(1e )(1e )e e o i K X z KG G z z X z KG G z K z K z K K z K K ------------==-++--=-+--=-+- 2．（5三、(8已知(z)1Φ=1．(3分)简述离散系统与连续系统的主要区别。
解：连续系统中，所有信号均为时间的连续函数；离散系统含有时间离散信号。
2．(3分)简述线性定常离散系统的脉冲传递函数的定义。
解：在系统输入端具有采样开关，初始条件为零时，系统输出信号的Z 变换与输入信号的Z 变换之比。
3．(3分)简述判断线性定常离散系统稳定性的充要条件。
解：稳定的充要条件是：所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。
4．(5分)设开环离散系统如图所示，试求开环脉冲传递函数)(z G 。
解：22522510252510()[[25e e (e e )eT T T T Tz z z G z Z Z s s z z z z -----=⨯==++---++ 5．(5分)已知系统差分方程、初始状态如下：0)(2)1(3)2(=++++k c k c k c ，c(0)=0，c(1)=1。
现代电气控制----分析与设计练习参考解法
51.试设计可以从两地控制一台电动机，实现 点动工作和连续运转工作的控制线路。
51
SB4
SB3
KM
SB1
SB2 SA1 SA2
KM
FU
SB1 SB2
SB3 SB4 KA
SB5 SB6
KA
KA
KM
52.某水泵由鼠笼式三相异步电动机拖动，采 用降压起动，要求在3处都能控制起、停，试 设计主电路和控制电路。
52
分析与设计
53.有两台鼠笼式三相异步电动机M1和M2.要求： （1）M1起动后M2才能起动； （2）M2先停车然后M1才能停车； （3）M2能实现正反转； （4）电路具有短路、过载及失压保护；试设计 主电路和控制电路
分析与设计
54.试设计某机床主轴电动机的主电路和控制电 路。要求： （1）星形-三角形起动； （2）能耗制动； （3）电路具有短路、过载及失压保护。
。
56
57.如图所示，小车在A，B间作往复运动，由M1 拖动。小车在A点加入物料（由电磁阀YV控制）， 时间20s。小车装完料后从A运动到B点，由电机 M2带动小车倾倒物料，时间3s，然后M2断电， 车斗复原。小车在M1的拖动下运动退回A点再装 料，循环进行。要求用继电器、接触器设计控 制电路，画出主电路图和控制电路
54
分析与设计
55.试设计一个往复运动的主电路和控制电路。 要求： （1）向前运动到位停留一段时间再返回； （2）返回到位立即向前； （3）电路具有短路、过载及失压保护。
分析与设计
56.有3台电动机M1、M2和M3。要求M1起动后经过 一段时间，M2和M3同时起动，当M2或M3停止后， 经一段时间M1停止。3台电动机均直接起动， 且带有短路和过载保护。要求画出主电路和控 制电路
Y
苏教版高中通用技术必修2第四单元控制与设计单元测试(解析版)
高中通用技术苏教版必修2第四单元控制与设计练习题一、选择题1. 如图所示的智能自动鱼竿支架，它采用独特的翘翘板式的架竿结构，当放下鱼竿时，利用杠杆的原理，鱼竿的压力带动机械传动结构，使咬合器自动锁紧鱼竿；上鱼后，只要轻抬钓竿，咬合器便会松开，使用极其方便。
该鱼竿的自动咬合控制的说法不正确的是（）A. 该控制的输入量是鱼竿的压力B. 该控制的控制器是机械传动结构C. 该控制是闭环控制D. 该控制不存在反馈环节【答案】C【解析】【详解】2. 扫地机器人底部安装六对红外线间距检测装置，可实时检测离地距离。
行走时如果面临危险，电脑芯片会产生相应控制信号，调整万向轮的方向使其后退并改变方向。
关于该控制，以下说法不正确的是A. 被控对象是扫地机B. 控制量是马达转速C. 执行器是万向轮D. 输入量是预设与地面距离【答案】B【解析】【详解】略3. 如图所示为一款消防报警器，一般设置在走道处、楼梯口等经常有人出没的地方，当发生火灾时可以发出声音报警，并且发有闪灯闪烁以提醒在场人员注意。
这个消防报警控制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【答案】B【解析】【详解】4. 小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。
如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自行停止。
该控制系统的控制手段和方式属于（ ）A. 自动、开环控制B. 人工、开环控制C. 自动、闭环控制D. 人工、闭环控制 【答案】A5. 某千斤顶按动“顶起”开关后，其中的液压装置驱动支撑杆收缩向上顶起；反之，千斤顶则下降。
该控制是（ ）A. 机械控制B. 气动控制C. 液压控制D. 电子控制【答案】C【解析】【分析】【详解】本题考查的是控制的区分。
千斤顶按动“顶起”开关后，其中的液压装置驱动支撑杆收缩向上顶起；反之，千斤顶则下降，故该控制是液压控制。
故选C。
6. 许多电子体温计都有报警提示功能，它的工作原理是：当测得的人体温度超过36.8℃时，该信号传送给控制电路，进而启动电子开关，使报警装置发出报警声。
控制及设计练习题
控制与设计练习题1、控制的三要素是________________2、自动控制_________________________人工控制______________________3、开环控制的方框图4、闭环控制的方框图5、区别开环和闭环的方法6、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Ｃ．机械控制D．气动控制7、以下关于控制系统工作过程的说法，正确的选项是( )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8、声控灯适用于多种场合，如在公共楼道里安装声控灯既方便，又平安。
它与普通的电灯控制电路相比，去掉了手动开关，而增设了声传感器、控制器和电子开关。
其中声传感器的灵敏度可调整。
以适应不同场合使用的需要。
请根据声控灯的功能分析：(1)声控灯控制系统的输入和输出是什么"两者的关系怎样"(2)声控灯控制系统的被控量和控制量是什么"(3)声控灯控制系统为什么可以采用开环控制系统"(4)画出声控灯开环控制系统的框图。
9．家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反应环节的作用是( )A．减少输入量B．增加输入量C．稳定输入量D．稳定输出量10．家用电视机最容易受到的影响(即干扰因素)是( )A．环境温度B．环境湿度C．风的强度D．电磁干扰11在下面4个控制系统中，属于闭环控制系统的是( )A．电风扇的定时控制系统B．公共楼道路灯延时控制系统Ｃ．棚室温度恒定控制系统D．商店自动门控制系统12同的传感器输入的信号是不一样的，传感器输出的信号经控制器驱动继电器工作，则( ) A．控制器转换输出的应是温度信号B．控制器转换输出的应是声音信号Ｃ．控制器转换输出的应是亮度信号D．控制器转换输出的应是电流信号13通家用电饭锅的保温控制(用双金属片开关控温)系统为( )A．机械控制的闭环控制系统B．电子控制的闭环控制系统Ｃ．机械控制的开环控制系统D．电子控制的开环控制系统14用冰箱的温控系统采用闭环控制．为了进一步提高其抗干扰的性能．设计中采取的措施是( ) A．增加反应环节B．提高压缩机的制冷量C．提高箱体的隔热性能D．说明书上建议用户将冰箱远离其他家用电器放置15图所示，有这样一个"黑箱〞，其输人、输出关系的数据见下表，则"黑箱〞部可能是( ) A．交流变压器B电源稳压器C日光灯整流器D．电阻分压器16分析题公共楼道中使用声控灯控制后，在白天有人通过时灯泡也会点亮。
高中通用技术《控制与设计》练习题(附答案解析)
高中通用技术《控制与设计》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：_____________一、选择题1．如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。
若将电吹风看作被控对象，则执行器是（）A．传感器B．控制器C．继电器D．插头2．小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。
如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自行停止。
该控制系统的控制手段和方式属于（）A．自动、开环控制B．人工、开环控制C．自动、闭环控制D．人工、闭环控制3．下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）A．电冰箱的温度控制系统B．笔记本电脑CPU风扇的转速控制系统C．家用空调恒温控制系统D．红绿灯定时控制系统4．下列属于手动控制的是（）A．电磁炉火力调节B．路口红绿灯控制C．电冰箱温度控制D．电饭煲保温控制5．指纹锁是具有身份识别系统的智能锁具，具有方便、快速、精确、防盗等特点。
如图所示为一种比较简单的指纹锁的控制系统示意图。
请根据示意图和描述完成下列小题。
该控制系统的执行器、输出量分别是（）A．伺服电机、门锁开闭状态B．门闩、门锁开闭状态C．指纹识别器、指纹数据D．伺服电机、指纹数据6．如图所示是一款盲人导航手表，手表内的声呐和传感器测量障碍物与人的距离，并将信号发送给微处理器，随着盲人与障碍物距离的缩短，手表上的震动马达震动加快，使手表的震动频率加快．关于该控制系统，下列说法中不正确的是（）A．控制器是微处理器B．控制量是障碍物与人的距离C．被控对象是手表D．执行器是震动马达7．如图所示的智能自动鱼竿支架，它采用独特的翘翘板式的架竿结构，当放下鱼竿时，利用杠杆的原理，鱼竿的压力带动机械传动结构，使咬合器自动锁紧鱼竿；上鱼后，只要轻抬钓竿，咬合器便会松开，使用极其方便。
该鱼竿的自动咬合控制的说法不正确的是（）A．该控制的输入量是鱼竿的压力B．该控制的控制器是机械传动结构C．该控制是闭环控制D．该控制不存在反馈环节8．如图所示的可支持5G网络的无线监控设备，当有窃贼进入监控范围时，系统全程录像，第—时间向关联手机发送视频警报信息．此控制是（）A．手动、开环控制B．手动、闭环控制C．自动、开环控制D．自动、闭环控制9．如图所示是自动变速扶梯系统控制过程示意图。
历年浙江省通用技术高考--控制与设计专题(选择题)
（08.10）14． 如图所示是一个农业温室。要设计该温室的温度自动控制系统，下列器件中不需要用到的是
A.安全监控摄像头
B.温度传感器
C.加热器
D.温度控制器
【解析】此题主要考察简单控制系统方案的设计。
【答案】A
（08.10）19．如图所示为自动火炮控制系统示意图。当雷达检测到飞机后发出信号给跟踪系统，跟踪系统操纵火炮，调整火炮角度，该系统中被控对象是
A.噪声
B.浓雾
C.闪电
D.沙尘
【解析】此题主要考察简单控制系统运行的主要干扰因素。干扰因素：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。
【答案】A
（11.3）20.下列选项中不属于功能摸拟法的是
【解析】此题主要考察功能模拟方法。
【答案】D
（10.9）18、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，就会发出嘟嘟声闪烁。这个温度报警系统的控制方式属于
【答案】D
（09.9）19、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：
A、汽车B、测速雷达
C、摄像头D、速度显示器
【解析】此题主要考察开环控制系统的组成。
【答案】C
（09.9）20、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：
历年浙江省通用技术高考----控制与设计选择题专题
（2008.10-2014.9）
（14.9）19、如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。若将电吹风看作被控对象，则执行器是
完整版吉林省高中通用技术控制与设计测试题
测试题控制与设计吉林省高中通用技术2018.9通用技术60分钟。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上本试卷共10页，100分。
考试时长作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题．如图所示是一款普通抽水马桶的水箱水位控制装置。
扳动放水手柄，水箱冲水，与1此同时，浮球下降，打开进水塞，水箱开始进水。
当水位开始上升，浮球上浮到原设定）位置时，水箱停止进水。
下列有关该水箱水位控制系统的说法中正确的是（．进水量是该系统的输入量A B．出水量是该系统的主要干扰C．该系统的控制手段是液压控制D．往水箱中放入少量砖块，水箱水位的设定值将受影响2．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。
关于该控制系统，下列说法中不正确的是A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷3．如图所示为一款循迹小车，在其车头底部装有两个金属感应探测头，当左探测头探页16页，总1试卷第测到金属信号，增加小车右轮电机速度，使车子左转，直到探测头探测不到金属信号；右探测头探测到金属信号时，情况相反；当左右探测头都没有探测到金属信号时，左右轮电机转速相同，车子直行。
关于该控制，以下说法正确的是A．被控对象是轨道 B．控制器是探测头C．执行器是电机 D．输入量是车子速度4．要设计一个花房的温室温度控制系统，最好选择（）作为控制量。
A．太阳的光照B．加热量C．散热量D．时间5．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），请完成问题。
）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1（从而控制冲洗马桶的出水量不一样的目的。
重力和水流作用下逐渐下落直至封闭出水口，）该出水量控制系统中被控对象是（．放水按钮A B．活塞C．水箱里的水．坐便器D）水位控制器中，当水箱水位下降，浮球随之下落，连杆带动上端的水阀门进水，2（）浮球上浮到一定高度后停止进水。
【奥鹏】吉大19秋学期《机电控制系统分析与设计》在线作业一[4]答案
![【奥鹏】吉大19秋学期《机电控制系统分析与设计》在线作业一[4]答案](https://img.taocdn.com/s3/m/5112e0a8050876323012120e.png)
【奥鹏】吉大19秋学期《机电控制系统分析与设计》在线作业一
试卷总分:100 得分:100
一、单选题（共10题，40分）
1、幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是（）。
A幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的0分）贝线
B幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分）贝线
C幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线
D幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+1分贝线
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：C
2、直接对控制对象进行操作的元件称为（）。
A给定元件
B放大元件
C比较元件
D执行元件
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：D
3、若F(s)=10/s(s+2),则t趋向于无穷时，f(t)=（）。
A∞
B0
C5
D10
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：C
4、设单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=K/s(s+1)(s+2),则系统稳定时的开环增益K值的范围是（）。
A0<K<2
BK>6
C1<K<2
D0<K<6
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：D
5、二阶系统的传递函数为G(s)=3/（4s2+s+100）,其无阻尼固有频率ωn是（）。
A10
B5
C2.5
D25
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B。
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控制与设计练习题1、控制的三要素是________________2、自动控制_________________________人工控制______________________3、开环控制的方框图4、闭环控制的方框图5、区别开环和闭环的方法6、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Ｃ．机械控制 D．气动控制7、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8、声控灯适用于多种场合，如在公共楼道里安装声控灯既方便，又安全。
它与普通的电灯控制电路相比，去掉了手动开关，而增设了声传感器、控制器和电子开关。
其中声传感器的灵敏度可调整。
以适应不同场合使用的需要。
请根据声控灯的功能分析：(1)声控灯控制系统的输入和输出是什么两者的关系怎样(2)声控灯控制系统的被控量和控制量是什么(3)声控灯控制系统为什么可以采用开环控制系统(4)画出声控灯开环控制系统的框图。
9．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( ) A．减少输入量 B．增加输入量 C．稳定输入量 D．稳定输出量10．家用电视机最容易受到的影响(即干扰因素)是( )A．环境温度 B．环境湿度 C．风的强度 D．电磁干扰11在下面4个控制系统中，属于闭环控制系统的是( )A．电风扇的定时控制系统 B．公共楼道路灯延时控制系统Ｃ．棚室温度恒定控制系统 D．商店自动门控制系统12同的传感器输入的信号是不相同的，传感器输出的信号经控制器驱动继电器工作，则( )A．控制器转换输出的应是温度信号 B．控制器转换输出的应是声音信号Ｃ．控制器转换输出的应是亮度信号 D．控制器转换输出的应是电流信号13通家用电饭锅的保温控制(用双金属片开关控温)系统为( )A．机械控制的闭环控制系统 B．电子控制的闭环控制系统Ｃ．机械控制的开环控制系统 D．电子控制的开环控制系统14用冰箱的温控系统采用闭环控制．为了进一步提高其抗干扰的性能．设计中采取的措施是( )A．增加反馈环节 B．提高压缩机的制冷量C．提高箱体的隔热性能 D．说明书上建议用户将冰箱远离其他家用电器放置15图所示，有这样一个“黑箱”，其输人、输出关系的数据见下表，则“黑箱”内部可能是 ( )A．交流变压器 B电源稳压器 C日光灯整流器 D．电阻分压器16分析题公共楼道中使用声控灯控制后，在白天有人通过时灯泡也会点亮。
为了克服这一缺点．小黄同学设计一个方案，其控制系统方框图如下，请分析该方案的控制过程。
17品评价题简易调光台灯的设计方案是：在照明电路中灯泡与可变电阻串联．通过调节可变电阻的大小来实现灯泡亮度的调节。
请你分析评价该设计方案的优缺点。
18在体育课上练习投篮看成一个控制系统，则下列判断错误的是( )A．控制系统的控制器是人的大脑 B．控制系统的反馈环节是人的眼睛C．控制系统的执行器是人的手 D．控制系统的被控量是篮球19较闭环控制系统和开环控制系统，下列判断错误的是( )A．开环控制系统的控制精度较低 B．开环控制系统无反馈环节Ｃ．闭环控制系统的抗干扰能力强 D．闭环控制系统和开环控制系统都有比较器20了降低家用抽水马桶水箱水位的高度，可采取的措施是( )A．增大进水流量 B．减少进水流量Ｃ．调节降低浮球的位置 D．调节升高浮球的位置21、干扰因素对控制系统的作用．下列说法正确的是( )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．干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上 D．干扰因素是不可以利用的22、环控制系统的调试过程中，当输出量达到设计要求并稳定后( )A．比较器求出的偏差值等于零 B．比较器求出的偏差值大于零C．比较器求出的偏差值小于零 D．比较器求出的偏差值大于或小于零23、分析题：在养鸡场给鸡饮水如采用放在地上的普通水槽，容易被鸡踩翻和污染，不能保证水槽中的水量。
为此赵明同学设计了一个挂在空中的鸡用饮水器方案，图为其结构原理示意图。
设饮水盘中的虚线为设计水位，当饮水盘水位下降到一定值时，饮水盘重量减轻，弹簧使水阀控制杆向上运动，将出水阀打开，水从进水管流入饮水盘，当水位达到设计高度后，饮水盘重量增加，对拉簧的拉力增加，使水阀控制杆向下运动，关闭水阀。
因此，饮水盘中的水位能自动维持在设计高度上。
该控制系统中：(1)弹簧的作用是什么(2)画出自动饮水机的控制系统框图。
专题控制与设计知识框架控制与设计控制的含义控制的含义复习要点1．理解控制对象、控制目的和控制手段。
了解控制在生产过程中对压力、温度、水位、光照、流量的控制；了解生活中电冰箱、洗衣机、空调机等现代化生活用品的控制技术，会分析典型的案例。
2．了解手动控制和自动控制的区别，了解机械控制、气动控制、液压控制、电子控制的区别．熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
3．能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，能确定系统的各个环节(被控对象、执行器、控制器、反馈环节)；能确定被控量(输出量)、控制量、输入量、反馈量、偏差量；能用箭头表示信息在系统中流动和传递的方向。
理解其中的控制器、执行器、比较环节和反馈环节的作用。
4．能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素．并能分析尽可能避开或抑制干扰因素对控制系统影响的办法。
能用功能模拟方法、黑箱方法对简单控制系统的组成方框及其作用进行分析。
5．了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量、画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案。
6．能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置，学会调试运行，提出改进方案。
重点提示1．控制的实现需要通过一定的手段．从控制过程中人工干预的情形区分，控制可分为人工控制和自动控制。
按照控制中执行部件的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
控制方式也可能是综合的。
2．控制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成为闭环控制系统。
与开环控制系统框图不同，闭环控制系统中信息流经一个闭合环路，将输出信号反传给比较环节，我们把这种做法称做反馈。
没有反馈也就没有闭环，没有反馈的控制系统即为开环控制系统。
3．在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控量(输出量)变化的各种因素称为干扰因素。
一个控制系统的干扰因素往往不止一个，所有控制系统在工作运行过程中都会受到干扰。
因此设计一个控制系统，必须学会分析这个控制系统可能有哪些干扰因素，以及这些干扰因素是如何影响系统正常运行的。
从而尽可能避开或抑制干扰因素对控制系统的影响。
如果一个控制系统能够很好地避开或抑制干扰，我们就认为这个控制系统有较好的抗干扰性。
4．对于控制系统的设计方案的形成．还必须分析并明确以下一些具体的问题。
(1)分析被控对象的基本特性。
了解被控对象在正常的工作状态下，其输出量与输入量之间的关系，分析控制系统有哪些干扰因素，输出与干扰因素有何关系。
(2)分析被控量与控制量。
如以分析声控灯系统为例，声音是输入信号，被控对象是灯泡，被控量是灯的亮灭，控制量是电流。
(3)确定控制系统的构成方案。
在以上分析的基础上，根据被控对象的基本特性；根据控制精度、抗干扰性、经济性等方面，确定控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统。
(4)绘制控制系统的框图。
按确定的设计方案绘制控制系统的框图，框图内容的表达要求完整。
例题解析【例1】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Ｃ．机械控制 D．气动控制答案：B （分析）本题考查“控制的手段与方法”。
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。
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。
【例2】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答案：C （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，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。
【例3】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。
(提示：可以参照教科书97页的齿轮齿条结构)[提示](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。
(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。
装置结构可采用齿轮齿条结构。
门开启和闭合的行程还必须有行程开关控制。
（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。
【例4】声控灯适用于多种场合，如在公共楼道里安装声控灯既方便，又安全。
它与普通的电灯控制电路相比，去掉了手动开关，而增设了声传感器、控制器和电子开关。
其中声传感器的灵敏度可调整。
以适应不同场合使用的需要。
请根据声控灯的功能分析：(1)声控灯控制系统的输入和输出是什么两者的关系怎样(2)声控灯控制系统的被控量和控制量是什么(3)声控灯控制系统为什么可以采用开环控制系统(4)画出声控灯开环控制系统的框图。
[提示] (1)声控灯控制系统的输入量是声响；输出量是灯泡中的电流。
两者的关系是声强达到某给定值时灯亮：声强达不到某给定值时灯灭。
(2)声控灯控制系统的被控量是灯的亮、灭，控制量是电流。
(3)声控灯控制系统只有灯亮与灯灭两种运行状态，不需要对输出量的误差进行控制，因此，可以采用开环控制系统。
(4)声控灯开环控制系统的框图如图所示：（分析）本题考查控制系统方案的设计，考查的知识点较多。