西安郵電大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西安郵電大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于其原則和要求的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.人機(jī)界面應(yīng)具有友好性、直觀性和易用性，操作簡(jiǎn)單方便，符合用戶的習(xí)慣和認(rèn)知規(guī)律B.界面的布局應(yīng)合理美觀，信息顯示清晰準(zhǔn)確，顏色搭配協(xié)調(diào)，能夠吸引用戶的注意力C.人機(jī)界面應(yīng)能夠及時(shí)反饋系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和操作結(jié)果，提供必要的提示和幫助信息，方便用戶進(jìn)行操作和監(jiān)控D.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)只需要考慮功能的實(shí)現(xiàn)，不需要考慮用戶的體驗(yàn)和感受，只要能夠完成控制任務(wù)即可2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)集成方面，以下關(guān)于系統(tǒng)集成的目標(biāo)和方法，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.系統(tǒng)集成的目標(biāo)是將不同的硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信等要素整合為一個(gè)協(xié)調(diào)工作的整體，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能和性能優(yōu)化B.系統(tǒng)集成的方法包括硬件集成、軟件集成、網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成等，需要綜合考慮系統(tǒng)的兼容性、開放性、可擴(kuò)展性等因素C.在系統(tǒng)集成過程中，需要進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試、聯(lián)調(diào)、優(yōu)化等工作，確保各個(gè)子系統(tǒng)之間能夠無縫協(xié)作，達(dá)到預(yù)期的效果D.系統(tǒng)集成只需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化3、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中的重要內(nèi)容。對(duì)于數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)，以下哪一項(xiàng)是錯(cuò)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(jì)方法直接根據(jù)離散系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的因素，關(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行D.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)只需要考慮系統(tǒng)的性能指標(biāo)，無需考慮硬件實(shí)現(xiàn)的可行性4、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，以下哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)中，控制作用的產(chǎn)生不依賴于輸出量的反饋，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但控制精度往往較低，容易受到外部干擾的影響B(tài).閉環(huán)控制系統(tǒng)通過將輸出量與期望值進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)，進(jìn)而調(diào)整控制作用，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的控制精度和穩(wěn)定性，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本也相對(duì)較高C.開環(huán)控制系統(tǒng)適用于對(duì)控制精度要求不高、外部干擾較小的場(chǎng)合，如一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)化生產(chǎn)線；而閉環(huán)控制系統(tǒng)則更適用于對(duì)控制精度要求嚴(yán)格、外部干擾較大的場(chǎng)合，如精密機(jī)床的控制D.閉環(huán)控制系統(tǒng)總是比開環(huán)控制系統(tǒng)更優(yōu)越，在任何情況下都應(yīng)優(yōu)先選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)，而無需考慮成本和系統(tǒng)復(fù)雜性等因素5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)選型中，以下關(guān)于IPC（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）和PLC（可編程邏輯控制器）的比較，哪種說法是不正確的？（）A.IPC具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富的軟件資源，適用于復(fù)雜的控制算法和數(shù)據(jù)處理任務(wù)，但環(huán)境適應(yīng)性相對(duì)較差B.PLC則具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適用于對(duì)可靠性要求高、控制邏輯相對(duì)固定的場(chǎng)合C.在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體的控制需求和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選擇IPC或PLC，或者將兩者結(jié)合使用，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)D.IPC的發(fā)展已經(jīng)完全取代了PLC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中，PLC已經(jīng)很少被使用，而IPC成為了主流的控制設(shè)備6、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和處理是獲取系統(tǒng)信息和做出控制決策的基礎(chǔ)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集和處理的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)采集需要考慮采樣頻率、精度和通道數(shù)量等因素，以滿足系統(tǒng)的要求B.采集到的數(shù)據(jù)可能存在噪聲和誤差，需要進(jìn)行濾波、校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合等處理C.數(shù)據(jù)處理可以包括數(shù)據(jù)分析、特征提取和模式識(shí)別等，為控制決策提供支持D.數(shù)據(jù)采集和處理的速度對(duì)系統(tǒng)性能影響不大，可以在系統(tǒng)空閑時(shí)進(jìn)行7、在計(jì)算機(jī)控制的汽車電子系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射控制對(duì)于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少尾氣排放起著重要作用。當(dāng)考慮到不同工況下（如加速、勻速、怠速）的燃油需求時(shí)，以下哪種燃油噴射控制策略更能優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能？（）A.基于模型的預(yù)測(cè)控制，根據(jù)工況預(yù)測(cè)燃油需求B.閉環(huán)反饋控制，根據(jù)氧傳感器反饋調(diào)節(jié)C.開環(huán)定時(shí)控制，按照固定時(shí)間噴射燃油D.隨機(jī)噴射燃油，不考慮工況差異8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)方面，以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)攻擊和防護(hù)措施的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)面臨著病毒、黑客攻擊、拒絕服務(wù)攻擊等多種網(wǎng)絡(luò)安全威脅，需要采取防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、加密技術(shù)等防護(hù)措施，同時(shí)加強(qiáng)用戶認(rèn)證和權(quán)限管理，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行B.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，不需要采取防護(hù)措施C.簡(jiǎn)單的殺毒軟件就足以保護(hù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)免受網(wǎng)絡(luò)攻擊D.網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)影響不大，不必過于關(guān)注防護(hù)措施9、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的前饋控制應(yīng)用，假設(shè)要補(bǔ)償系統(tǒng)中的可測(cè)干擾，以下哪種情況適合使用前饋控制？（）A.不使用前饋控制，無法有效補(bǔ)償干擾B.干擾可測(cè)且其對(duì)系統(tǒng)輸出的影響規(guī)律已知，通過前饋控制器提前對(duì)干擾進(jìn)行補(bǔ)償，減少其對(duì)系統(tǒng)輸出的影響C.不了解干擾特性，無法應(yīng)用前饋控制D.認(rèn)為前饋控制復(fù)雜，不采用10、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷（FaultDiagnosis）方面，以下描述不正確的是：（）A.故障診斷是指及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障類型和位置B.可以通過硬件自檢測(cè)、軟件診斷算法、專家系統(tǒng)等方法進(jìn)行故障診斷C.故障診斷的目的是為了及時(shí)采取措施修復(fù)故障，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行D.只有在系統(tǒng)出現(xiàn)明顯故障癥狀時(shí)才需要進(jìn)行故障診斷，平時(shí)不需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)11、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全性是一個(gè)不容忽視的問題。以下關(guān)于系統(tǒng)安全性的描述，錯(cuò)誤的是（）A.采取措施防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、篡改和破壞，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全B.安裝防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等安全設(shè)備，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)C.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的安全評(píng)估和漏洞掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)安全隱患D.系統(tǒng)安全性只與軟件和網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，與硬件設(shè)備無關(guān)12、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和控制策略的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，變量之間存在耦合關(guān)系?？刂撇呗园ń怦羁刂?、預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等。解耦控制用于消除變量之間的耦合；預(yù)測(cè)控制考慮系統(tǒng)的未來行為；自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)變化調(diào)整控制器參數(shù)。這些策略旨在實(shí)現(xiàn)良好的控制性能B.多變量控制系統(tǒng)與單變量控制系統(tǒng)沒有本質(zhì)區(qū)別，控制策略可以通用C.多變量控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，不適合在實(shí)際工程中應(yīng)用D.多變量控制系統(tǒng)的控制策略只需要考慮當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，不需要考慮未來的變化13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)（DCS）中，以下關(guān)于其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.DCS采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)場(chǎng)控制層、監(jiān)控層和管理層，具有分散控制、集中管理、可靠性高、開放性好等特點(diǎn)，適用于大型工業(yè)過程的控制B.DCS結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，不如集中式控制系統(tǒng)實(shí)用C.DCS的各層之間相互獨(dú)立，沒有信息交互D.DCS已經(jīng)過時(shí)，被新的控制系統(tǒng)所取代14、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的容錯(cuò)控制（Fault-tolerantControl）技術(shù)，以下說法不正確的是（）A.容錯(cuò)控制是指系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，仍能保持一定的性能或安全運(yùn)行B.可以采用硬件冗余、軟件冗余、故障檢測(cè)與診斷等手段實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制C.容錯(cuò)控制只能處理輕微的故障，對(duì)于嚴(yán)重的故障無法保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行D.容錯(cuò)控制的設(shè)計(jì)需要考慮故障的類型、概率和影響，以及系統(tǒng)的恢復(fù)策略15、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，以下哪種方法能夠提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性？（）A.不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和濾波處理，直接使用采集到的數(shù)據(jù)B.采用合適的傳感器校準(zhǔn)方法、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)濾波算法（如中值濾波、卡爾曼濾波等）以及誤差補(bǔ)償技術(shù)，能夠有效地去除噪聲、減小誤差，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和可靠性C.數(shù)據(jù)采集的頻率越高，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就越高D.只采集一次數(shù)據(jù)，不進(jìn)行多次采樣和平均二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）什么是模型參考滑模控制？2、（本題5分）說明計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式預(yù)測(cè)控制。3、（本題5分）簡(jiǎn)要分析計(jì)算機(jī)控制在智能家居能源管理中的作用。4、（本題5分）說明校正對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的改善效果。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，系統(tǒng)辨識(shí)是建立被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的重要手段。請(qǐng)全面論述系統(tǒng)辨識(shí)的基本原理和方法，包括基于輸入輸出數(shù)據(jù)的辨識(shí)方法（如最小二乘法、遞推最小二乘法等）和基于物理原理的建模方法。分析系統(tǒng)辨識(shí)的精度和可靠性影響因素。結(jié)合實(shí)際的被控對(duì)象，說明如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以獲取有效的辨識(shí)數(shù)據(jù)，并討論在系統(tǒng)辨識(shí)過程中如何處理噪聲和非線性等問題。2、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的多變量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。闡述多變量系統(tǒng)的特點(diǎn)和建模方法，比較解耦控制、協(xié)調(diào)控制等多變量控制策略的原理和應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際的多變量控制對(duì)象，分析設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題和解決方案。3、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析在控制中的應(yīng)用，闡述如何從控制系統(tǒng)中采集和處理大量數(shù)據(jù)，分析大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)性能優(yōu)化和故障預(yù)測(cè)的作用。討論數(shù)據(jù)隱私和安全在大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的重要性，結(jié)合一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程的大數(shù)據(jù)分析案例，說明如何挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。4、（本題5分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理對(duì)于系統(tǒng)的高效運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)和功能，如數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)和檢索、事務(wù)處理的實(shí)時(shí)性等。分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型。結(jié)合實(shí)際的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，說明如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并討論在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理中如何保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，以及如何處理并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)更新的問題。5、