北京理工大學(xué)《計算機(jī)控制系統(tǒng)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計算機(jī)控制系統(tǒng)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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2分，共40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、在計算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，以下選項錯誤的是：（）A.仿真可以在實際系統(tǒng)搭建之前，對控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行評估和預(yù)測B.通過調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計中的問題，并對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化C.仿真和調(diào)試只需要在系統(tǒng)開發(fā)的初期進(jìn)行，一旦系統(tǒng)投入運行，就不再需要D.有效的仿真和調(diào)試工具能夠提高系統(tǒng)開發(fā)的效率和質(zhì)量2、在計算機(jī)控制的物流分揀系統(tǒng)中，需要對包裹進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類和輸送。當(dāng)包裹的形狀、大小和重量差異較大時，以下哪種識別和分揀技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的工作效率和準(zhǔn)確性？（）A.條碼識別B.圖像識別C.射頻識別D.以上都是3、有關(guān)計算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制算法，以下哪種說法是比較合理的？（）A.智能控制算法如遺傳算法、蟻群算法、粒子群優(yōu)化算法等在控制系統(tǒng)中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)化和自適應(yīng)能力。它們能夠處理復(fù)雜的優(yōu)化問題和不確定的系統(tǒng)環(huán)境，為控制器的參數(shù)整定和系統(tǒng)的優(yōu)化提供了新的思路和方法B.智能控制算法過于理論化，在實際的計算機(jī)控制系統(tǒng)中難以應(yīng)用C.智能控制算法只適用于高端的計算機(jī)控制系統(tǒng)，對于一般的系統(tǒng)沒有必要D.智能控制算法可以替代傳統(tǒng)的控制算法，完全不需要傳統(tǒng)控制的知識4、在計算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以下哪種描述最為全面且準(zhǔn)確？（）A.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)僅僅包括穩(wěn)定性，只要系統(tǒng)穩(wěn)定，性能就良好B.性能指標(biāo)主要涵蓋了穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性，其中穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)，快速性反映系統(tǒng)的響應(yīng)速度，準(zhǔn)確性則體現(xiàn)系統(tǒng)輸出與期望值的接近程度C.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)只有快速性重要，因為快速響應(yīng)能滿足大多數(shù)實際需求D.準(zhǔn)確性是唯一關(guān)鍵的性能指標(biāo)，其他指標(biāo)相對次要5、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程中，如果要提高代碼的可重用性和可移植性，以下哪種編程規(guī)范和技術(shù)是應(yīng)該遵循的？（）A.遵循統(tǒng)一的代碼風(fēng)格和命名規(guī)范B.使用模塊化編程，將功能封裝成獨立的模塊C.采用跨平臺的開發(fā)框架和編程語言D.以上都是6、在計算機(jī)控制技術(shù)的無線控制應(yīng)用中，以下關(guān)于其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項是正確的？（）A.無線控制應(yīng)用面臨著信號干擾、傳輸延遲、安全性等挑戰(zhàn)。為解決這些問題，可以采用頻段選擇、協(xié)議優(yōu)化、加密技術(shù)、糾錯編碼等方法。同時，需要考慮無線設(shè)備的能耗管理和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，以確保穩(wěn)定可靠的控制B.無線控制應(yīng)用沒有任何挑戰(zhàn)，可以隨意推廣和使用C.無線控制應(yīng)用的挑戰(zhàn)無法解決，不適合在重要的控制場景中應(yīng)用D.無線控制應(yīng)用只需要關(guān)注信號強(qiáng)度，其他因素不重要7、在計算機(jī)控制技術(shù)中，實時操作系統(tǒng)的選擇對于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響。實時操作系統(tǒng)能夠保證系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)。例如，在一個武器控制系統(tǒng)中，對目標(biāo)的跟蹤和打擊需要在極短的時間內(nèi)完成。以下關(guān)于實時操作系統(tǒng)的說法，不正確的是：（）A.實時操作系統(tǒng)具有任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理和中斷處理等功能B.硬實時操作系統(tǒng)比軟實時操作系統(tǒng)的響應(yīng)時間更短，要求更嚴(yán)格C.只要操作系統(tǒng)的性能足夠強(qiáng)大，就能夠滿足計算機(jī)控制系統(tǒng)的實時性要求D.選擇實時操作系統(tǒng)時需要考慮系統(tǒng)的資源需求和應(yīng)用場景8、當(dāng)設(shè)計一個計算機(jī)控制的智能交通系統(tǒng)時，需要考慮車輛流量的實時監(jiān)測和控制。為了準(zhǔn)確獲取車輛信息并快速做出控制決策，以下哪種傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)是至關(guān)重要的？（）A.激光傳感器，測量車輛距離和速度B.圖像識別技術(shù)，通過攝像頭獲取車輛圖像并分析C.超聲波傳感器，檢測車輛位置D.以上技術(shù)結(jié)合使用，多源數(shù)據(jù)融合9、計算機(jī)控制系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)用于存儲和管理實時數(shù)據(jù)。以下關(guān)于實時數(shù)據(jù)庫的描述，錯誤的是（）A.實時數(shù)據(jù)庫能夠快速地存儲、檢索和更新實時數(shù)據(jù)，滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性的要求B.它具有數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)緩存和事務(wù)處理等功能，提高數(shù)據(jù)管理的效率C.實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方式上有很大的不同D.實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和實現(xiàn)非常簡單，不需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和可靠性10、計算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面設(shè)計對于操作人員的使用體驗和工作效率有著重要影響。以下關(guān)于人機(jī)交互界面設(shè)計的描述，錯誤的是（）A.界面應(yīng)該簡潔明了，布局合理，操作方便，符合操作人員的工作習(xí)慣B.提供豐富的圖形顯示和實時數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，便于操作人員直觀地了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)C.具有良好的錯誤提示和幫助信息，方便操作人員在遇到問題時能夠及時解決D.人機(jī)交互界面的設(shè)計只需要考慮美觀性，功能的實用性和易用性并不重要11、在計算機(jī)控制技術(shù)中，多變量控制系統(tǒng)比單變量控制系統(tǒng)更為復(fù)雜。以下關(guān)于多變量控制系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)需要考慮多個輸入和輸出之間的相互關(guān)系和耦合B.解耦控制是處理多變量系統(tǒng)耦合問題的一種有效方法，可以將多變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個獨立的單變量系統(tǒng)C.多變量控制系統(tǒng)的設(shè)計和分析方法與單變量控制系統(tǒng)完全不同，需要采用專門的工具和技術(shù)D.現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間法在多變量控制系統(tǒng)的設(shè)計和分析中得到了廣泛應(yīng)用12、在計算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，要實現(xiàn)高精度的加工，需要對刀具的運動軌跡進(jìn)行精確控制。以下哪種插補(bǔ)算法能夠在保證精度的同時提高加工效率？（）A.逐點比較法插補(bǔ)，簡單直觀B.數(shù)字積分法（DDA）插補(bǔ)，運算速度快C.時間分割法插補(bǔ)，適用于各種曲線D.樣條插補(bǔ)，提供光滑的曲線軌跡13、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制算法，以下關(guān)于其與傳統(tǒng)控制算法的比較，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.傳統(tǒng)控制算法通?；诰_的數(shù)學(xué)模型，而智能控制算法可以在沒有精確模型的情況下工作，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性B.智能控制算法能夠處理復(fù)雜的非線性、時變和不確定性系統(tǒng)，而傳統(tǒng)控制算法在這些方面存在一定的局限性C.傳統(tǒng)控制算法的設(shè)計和調(diào)試相對簡單，而智能控制算法往往需要大量的計算資源和復(fù)雜的訓(xùn)練過程D.智能控制算法在任何情況下都優(yōu)于傳統(tǒng)控制算法，應(yīng)該完全取代傳統(tǒng)控制算法14、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)選擇，以下哪種因素是最為關(guān)鍵的？（）A.實時操作系統(tǒng)的價格，越便宜越好B.關(guān)鍵因素包括任務(wù)調(diào)度算法的有效性、中斷響應(yīng)時間的快速性、內(nèi)存管理的高效性、內(nèi)核的可裁剪性等。一個優(yōu)秀的實時操作系統(tǒng)能夠確保控制系統(tǒng)的實時性和可靠性要求，滿足各種復(fù)雜控制任務(wù)的需求C.實時操作系統(tǒng)的界面是否友好，操作是否簡單D.實時操作系統(tǒng)支持的編程語言種類，越多越好15、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫，以下關(guān)于其功能和特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.實時數(shù)據(jù)庫用于存儲和管理計算機(jī)控制系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)，包括測量數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等B.它能夠快速地響應(yīng)數(shù)據(jù)的讀寫請求，保證數(shù)據(jù)的實時性和一致性，支持多用戶并發(fā)訪問C.實時數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)壓縮、歷史數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索和分析等功能，為系統(tǒng)的監(jiān)控和決策提供支持D.實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫沒有任何區(qū)別，可以使用相同的技術(shù)和方法進(jìn)行設(shè)計和管理16、在計算機(jī)控制的智能交通系統(tǒng)中，需要對車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測和控制。當(dāng)面臨復(fù)雜的交通流量和多變的路況時，以下哪種控制策略能夠更好地優(yōu)化交通流量，減少擁堵？（）A.集中式控制B.分布式控制C.分層式控制D.隨機(jī)控制17、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計中，以下關(guān)于冗余技術(shù)的描述，不正確的是哪一項？（）A.冗余技術(shù)是通過增加備份設(shè)備或部件，提高系統(tǒng)在故障情況下的生存能力和可靠性B.常見的冗余方式有硬件冗余、軟件冗余和信息冗余等，它們可以單獨使用，也可以組合使用C.硬件冗余包括并聯(lián)冗余、備用冗余和表決冗余等，能夠在硬件故障時實現(xiàn)快速切換和恢復(fù)D.冗余技術(shù)會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，因此在任何情況下都應(yīng)盡量避免使用，而采用其他可靠性措施18、數(shù)字控制器的設(shè)計是計算機(jī)控制技術(shù)中的重要內(nèi)容。對于數(shù)字控制器的設(shè)計，以下哪一項是錯誤的？（）A.可以通過連續(xù)控制系統(tǒng)的離散化方法，將成熟的連續(xù)控制算法轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制器B.直接數(shù)字設(shè)計方法直接根據(jù)離散系統(tǒng)的特點設(shè)計數(shù)字控制器，無需考慮連續(xù)系統(tǒng)的特性C.數(shù)字控制器的穩(wěn)定性是設(shè)計時需要重點考慮的因素，關(guān)系到系統(tǒng)的正常運行D.數(shù)字控制器的設(shè)計只需要考慮系統(tǒng)的性能指標(biāo)，無需考慮硬件實現(xiàn)的可行性19、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)中，以下關(guān)于調(diào)試方法和維護(hù)要點的說法，哪種是不正確的？（）A.系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，硬件調(diào)試主要檢查電路連接、設(shè)備工作狀態(tài)等，軟件調(diào)試主要測試程序的邏輯和功能B.調(diào)試過程中可以采用分段調(diào)試、模擬調(diào)試、聯(lián)機(jī)調(diào)試等方法，逐步排除故障，確保系統(tǒng)正常運行C.系統(tǒng)維護(hù)包括設(shè)備維護(hù)、軟件更新、數(shù)據(jù)備份、故障處理等工作，需要制定完善的維護(hù)計劃和制度D.系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)是一次性的工作，在系統(tǒng)投入運行后就不再需要進(jìn)行，除非出現(xiàn)嚴(yán)重故障20、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的節(jié)能控制策略中，以下哪種方法能夠顯著降低系統(tǒng)能耗？（）A.不采取任何節(jié)能措施，讓系統(tǒng)一直處于全速運行狀態(tài)B.采用智能調(diào)速技術(shù)（如變頻調(diào)速）、優(yōu)化控制算法（如根據(jù)負(fù)載調(diào)整輸出）、合理安排設(shè)備運行時間等方法，根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在滿足控制要求的前提下，顯著降低系統(tǒng)的能耗C.節(jié)能控制會影響系統(tǒng)的性能，不應(yīng)該采用D.只要降低設(shè)備的運行功率，就能實現(xiàn)節(jié)能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋計算機(jī)控制系統(tǒng)中的溫室環(huán)境控制。2、（本題5分）簡述計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分及各部分的作用。3、（本題5分）解釋康復(fù)機(jī)器人的控制方法。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）針對一個自動化包裝生產(chǎn)線，設(shè)計其包裝速度和質(zhì)量的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）針對一個鋼鐵廠的高爐煉鐵過程，設(shè)計其溫度和風(fēng)量的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）基于計算機(jī)控制，設(shè)計一個智能家居的溫度和濕度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。4、（本題5分）為一個直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計控制器，使其轉(zhuǎn)速能夠快速準(zhǔn)確地跟蹤給定值