徐州工程學(xué)院《系統(tǒng)建模與仿真》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁徐州工程學(xué)院《系統(tǒng)建模與仿真》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在機器人運動學(xué)中，描述機器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)需要建立合適的坐標(biāo)系。對于串聯(lián)機器人，通常采用以下哪種坐標(biāo)系？（）A.直角坐標(biāo)系B.圓柱坐標(biāo)系C.球坐標(biāo)系D.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系2、在光學(xué)工程中，設(shè)計一個高分辨率的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)時，以下哪個因素對成像質(zhì)量的影響最為關(guān)鍵？（）A.物鏡的口徑B.目鏡的焦距C.透鏡的材料D.鏡筒的長度3、在材料工程中，新型材料的研發(fā)和應(yīng)用不斷推動著工程技術(shù)的發(fā)展。對于航空航天領(lǐng)域，需要一種具有高強度、低密度、耐高溫性能的材料。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦合金，強度高，耐腐蝕性好B.碳纖維復(fù)合材料，輕質(zhì)高強，耐高溫C.鋁合金，加工性能好，成本相對較低D.陶瓷材料，硬度高，耐高溫4、在環(huán)境工程中，污水處理是重要的任務(wù)之一。對于一個含有高濃度有機物和重金屬的工業(yè)廢水處理廠，以下哪種處理工藝組合能夠更有效地去除污染物？（）A.物理處理（如沉淀、過濾）結(jié)合化學(xué)處理（如中和、氧化）B.生物處理（如活性污泥法）結(jié)合物理處理C.化學(xué)處理結(jié)合膜分離技術(shù)D.高級氧化技術(shù)結(jié)合生物處理5、在水利工程中，渠道的防滲設(shè)計對于減少水資源損失和提高灌溉效率至關(guān)重要。以下關(guān)于渠道防滲材料選擇的考慮因素，正確的是：（）A.只需要考慮材料的成本，選擇價格最低的防滲材料B.材料的防滲性能是唯一重要的因素，其他如耐久性和施工難度可以忽略C.應(yīng)綜合考慮材料的防滲性能、耐久性、施工難度和成本等因素D.渠道防滲材料的選擇與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件無關(guān)，任何材料都適用6、在熱力工程中，研究熱交換器的性能時，以下哪個因素對傳熱效率起著關(guān)鍵作用？（）A.熱交換器的材料，選用導(dǎo)熱性能好的材料B.熱交換器的結(jié)構(gòu)形式，如管殼式、板式等，不同結(jié)構(gòu)的傳熱效率不同C.流體的流速和溫度差，流速越快、溫差越大，傳熱效率越高D.熱交換器的外觀尺寸，越大越好7、在電氣工程中，變壓器是一種重要的電氣設(shè)備。對于變壓器的工作原理和性能特點，以下哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.變壓器通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電壓的變換B.變壓器的效率取決于其鐵芯材料、繞組匝數(shù)和負(fù)載大小等因素C.理想變壓器在傳輸電能時不會有能量損耗，但實際變壓器存在一定的損耗D.變壓器的容量可以無限增大，不受任何限制8、在光學(xué)工程中，設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)時，以下哪個參數(shù)對于成像質(zhì)量的影響最為顯著？（）A.鏡頭的焦距，決定了成像的放大倍數(shù)B.鏡頭的口徑，越大越好C.像差的校正，減少像差可以顯著提高成像的清晰度和對比度D.鏡頭的顏色，越鮮艷越好9、在自動化工程中，設(shè)計一個工業(yè)生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)時，關(guān)于控制算法的選擇，以下說法合理的是（）A.選擇最復(fù)雜的控制算法，以顯示技術(shù)水平B.應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程的特性、控制要求、被控對象的數(shù)學(xué)模型等因素，選擇合適的控制算法，如PID控制、模糊控制、預(yù)測控制等，并進行參數(shù)整定和優(yōu)化，以實現(xiàn)良好的控制效果和穩(wěn)定性C.只使用傳統(tǒng)的控制算法，不嘗試新的算法D.不考慮控制對象的特點，隨機選擇控制算法10、在自動化控制工程中，反饋控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過程。對于一個具有負(fù)反饋的控制系統(tǒng)，以下關(guān)于反饋作用對系統(tǒng)性能影響的論述，正確的是：（）A.負(fù)反饋總是會降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，對系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有幫助B.反饋可以減小系統(tǒng)的誤差，提高系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性C.反饋會使系統(tǒng)變得復(fù)雜，增加成本，因此在實際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免D.負(fù)反饋對系統(tǒng)性能的影響取決于系統(tǒng)的初始條件和外部干擾11、在地質(zhì)工程中，研究地質(zhì)構(gòu)造和巖土性質(zhì)對于工程建設(shè)具有重要意義。在一個斷層發(fā)育的地區(qū)進行工程建設(shè)，以下哪種措施可以減少斷層對工程的不利影響？（）A.避開斷層B.加強基礎(chǔ)處理C.采用柔性結(jié)構(gòu)D.以上均可12、在熱能工程中，提高熱力循環(huán)的效率對于能源的有效利用具有重要意義。對于一個以蒸汽為工質(zhì)的朗肯循環(huán)，以下哪種措施能夠顯著提高循環(huán)效率？（）A.提高蒸汽初溫B.降低蒸汽初壓C.增加冷凝器冷卻水量D.減小汽輪機排汽壓力13、在材料工程中，新型材料的研發(fā)不斷推動著各領(lǐng)域的技術(shù)進步。以下關(guān)于新型復(fù)合材料的特點，說法正確的是：（）A.復(fù)合材料的性能只取決于增強材料的性能，基體材料的作用不大B.復(fù)合材料可以通過合理設(shè)計實現(xiàn)各組分性能的優(yōu)勢互補，具有優(yōu)異的綜合性能C.復(fù)合材料的制備工藝簡單，成本低，易于大規(guī)模生產(chǎn)D.復(fù)合材料在使用過程中不會出現(xiàn)老化和失效的問題，使用壽命長14、在化工工程中，設(shè)計一個化學(xué)反應(yīng)器時，關(guān)于反應(yīng)溫度的控制，以下說法準(zhǔn)確的是（）A.反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以應(yīng)盡可能提高反應(yīng)溫度B.只需要根據(jù)反應(yīng)的熱力學(xué)特性確定反應(yīng)溫度，不需要考慮動力學(xué)因素C.要綜合考慮反應(yīng)的熱力學(xué)、動力學(xué)特性，以及反應(yīng)物和產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性等因素，選擇合適的反應(yīng)溫度范圍，并設(shè)計有效的溫度控制裝置，以保證反應(yīng)的高效進行和產(chǎn)物的質(zhì)量D.反應(yīng)溫度可以隨意設(shè)定，對反應(yīng)結(jié)果影響不大15、在控制工程中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是判斷其性能的重要指標(biāo)。對于一個線性定常系統(tǒng)，以下哪種方法可以用于判斷其穩(wěn)定性？（）A.勞斯判據(jù)B.奈奎斯特判據(jù)C.根軌跡法D.以上方法均可16、在食品工程中，設(shè)計一款新型食品的加工工藝時，關(guān)于食品安全的保障，以下做法正確的是（）A.只關(guān)注食品的口感和外觀，不考慮食品安全B.從原材料采購、加工過程、包裝儲存等環(huán)節(jié)全面考慮食品安全因素，制定嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，確保食品符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，同時要預(yù)防和控制可能的生物、化學(xué)和物理危害C.認(rèn)為只要使用高質(zhì)量的原材料，就可以保證食品安全D.不進行食品安全檢測，依靠生產(chǎn)者的自覺17、在一個復(fù)雜的機械系統(tǒng)中，多個零部件之間通過各種連接方式協(xié)同工作。當(dāng)其中一個關(guān)鍵零部件出現(xiàn)故障時，可能會對整個系統(tǒng)的運行產(chǎn)生重大影響。以下關(guān)于零部件故障對系統(tǒng)影響的描述，哪一項是不正確的？（）A.可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，無法達到預(yù)期的工作效率和精度B.有可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致其他零部件也相繼出現(xiàn)故障C.只要及時更換故障零部件，系統(tǒng)就能立即恢復(fù)正常運行，不會有任何遺留問題D.可能會增加系統(tǒng)的維護成本和停機時間，對生產(chǎn)造成損失18、在化工原理中，傳質(zhì)過程在許多生產(chǎn)過程中起著關(guān)鍵作用。對于氣體吸收操作，若要提高吸收效果，以下哪種措施可行？（）A.降低吸收劑溫度B.減小吸收劑用量C.降低操作壓力D.減小氣液接觸面積19、在計算機輔助設(shè)計（CAD）中，以下哪種軟件常用于機械零件的三維建模？（不少于180字）（）A.AutoCADB.SolidWorksC.ProED.UG20、在化學(xué)工程中，進行一個化學(xué)反應(yīng)的工藝優(yōu)化時，以下哪個方面的研究通常最為關(guān)鍵？（）A.反應(yīng)的溫度和壓力條件，提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)物的濃度和配比，控制反應(yīng)進程C.催化劑的選擇和使用，降低反應(yīng)活化能D.反應(yīng)設(shè)備的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，保證反應(yīng)安全二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于環(huán)境工程中的廢水處理工藝，詳細(xì)說明生物處理法的原理和主要流程，如活性污泥法、生物膜法等，并分析其優(yōu)缺點。2、（本題5分）在塑料工程中，說明塑料成型工藝的種類和特點，如注塑成型、擠出成型等，并解釋如何根據(jù)產(chǎn)品要求選擇合適的工藝。3、（本題5分）在傳感器技術(shù)中，各類傳感器在工程測量中發(fā)揮著重要作用。請全面論述電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等常見傳感器的工作原理、性能特點和應(yīng)用范圍，并分析如何提高傳感器的測量精度和可靠性。4、（本題5分）在自動化生產(chǎn)線中，說明傳感器的分類和工作原理。舉例說明在生產(chǎn)線上如何使用位置傳感器、速度傳感器和壓力傳感器來實現(xiàn)自動控制。5、（本題5分）在電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計中，說明電磁干擾的傳播途徑和抑制方法。分析在電路板設(shè)計中如何采取措施減少電磁干擾，并舉例說明電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用。三、作圖題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個簡單的數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)，包括床身、主軸箱、進給系統(tǒng)、刀具庫等部件。請繪制數(shù)控機床的外觀圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖，標(biāo)注主要尺寸和運動方向。2、（本題5分）設(shè)計一個鍋爐房的汽水系統(tǒng)流程圖，已知鍋爐的類型和參數(shù)，包括給水泵、省煤器、汽包、過熱器等設(shè)備，并標(biāo)注出汽水的流程和參數(shù)變化。3、（本題5分）設(shè)計一個簡單的液壓系統(tǒng)，包括液壓泵、液壓缸、控制閥和油箱。系統(tǒng)工作壓力為10MPa，流量為20L/min。請繪制該液壓系統(tǒng)的原理圖，標(biāo)注各元件的名稱和符號，并說明其工作原理。4、（本題5分）已知一個機械零件的熱處理工藝過程，如淬火、回火等。請繪制該工藝過程的溫度-時間曲線，并標(biāo)注出各階段的工藝參數(shù)。5、（本題5分）已知一個交流電路中，電感L、電容C和電阻R并聯(lián)。請畫出電路的阻抗隨頻率變化的圖像、電流相位隨頻率變化的圖像。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個污水處理廠需要處理每天10000立方米的污水，進水的化學(xué)需氧量（COD）濃度為500mg/L，要求處理后的出水COD濃度不超過60mg/L。采用生物處理工藝，反應(yīng)池的容積為2000立方米，污泥濃度為3000mg/L，污泥負(fù)荷為0.15kgCOD/(kgMLSS·d)。計算反應(yīng)池的水力停留時間