徐州工程學(xué)院《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

《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_______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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于一個計(jì)算機(jī)控制的電力系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)電壓和頻率的穩(wěn)定控制，同時要應(yīng)對分布式能源的接入和負(fù)荷的變化。以下哪種控制策略能夠有效地協(xié)調(diào)各部分的運(yùn)行？（）A.分層控制策略，將系統(tǒng)分為不同層次進(jìn)行控制B.協(xié)調(diào)控制策略，綜合考慮各子系統(tǒng)的關(guān)系C.智能優(yōu)化控制策略，基于智能算法尋找最優(yōu)控制方案D.以上策略結(jié)合使用，適應(yīng)電力系統(tǒng)的復(fù)雜特性2、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器（DigitalController）設(shè)計(jì)方法，以下說法錯誤的是（）A.常見的設(shè)計(jì)方法有Z變換法、根軌跡法和頻率響應(yīng)法等B.這些設(shè)計(jì)方法的目的是確定控制器的參數(shù)，以滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)不需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性能，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)誤差D.不同的設(shè)計(jì)方法適用于不同類型的系統(tǒng)和控制要求，需要根據(jù)具體情況選擇3、當(dāng)設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)時，對系統(tǒng)的安全性和可靠性要求極高。為了確?；颊叩陌踩椭委熜Ч?，以下哪種措施是必不可少的？（）A.采用多重備份和冗余設(shè)計(jì)B.進(jìn)行嚴(yán)格的軟件和硬件測試C.遵循相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范D.以上都是4、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用有助于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。以下關(guān)于智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)電力的智能調(diào)度和分配，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行效率B.能夠?qū)﹄娏υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和故障預(yù)測，減少停電事故的發(fā)生C.智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要與分布式能源（如太陽能、風(fēng)能）進(jìn)行無縫集成D.智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)完全解決了電網(wǎng)中的所有問題，不需要進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新5、在計(jì)算機(jī)控制的自動化倉庫堆垛機(jī)系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高效的貨物存取操作，以下哪種控制方式能夠提高堆垛機(jī)的運(yùn)行速度和精度？（）A.開環(huán)控制，根據(jù)預(yù)設(shè)指令運(yùn)行B.閉環(huán)控制，實(shí)時反饋位置和速度信息C.智能控制，自適應(yīng)調(diào)整控制參數(shù)D.以上控制方式結(jié)合使用6、在計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉是提高水資源利用效率的關(guān)鍵。當(dāng)需要根據(jù)不同區(qū)域的土壤濕度差異進(jìn)行分區(qū)灌溉時，以下哪種傳感器布局和控制策略更合理？（）A.在每個分區(qū)均勻布置多個濕度傳感器，采用分區(qū)獨(dú)立控制B.在整個區(qū)域布置少量傳感器，采用統(tǒng)一控制C.隨機(jī)布置傳感器，不進(jìn)行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時間進(jìn)行灌溉7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的節(jié)能控制（Energy-savingControl）策略中，以下敘述錯誤的是（）A.節(jié)能控制旨在降低系統(tǒng)的能耗，同時保證系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)要求B.可以通過優(yōu)化控制算法、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制C.節(jié)能控制會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益沒有幫助D.隨著能源成本的增加和環(huán)保要求的提高，節(jié)能控制在工業(yè)領(lǐng)域越來越受到重視8、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)在很多應(yīng)用場景中得到了廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.嵌入式系統(tǒng)通常具有體積小、功耗低、實(shí)時性強(qiáng)等特點(diǎn)B.它可以將計(jì)算機(jī)控制功能集成到一個芯片或一個小型設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)特定的控制任務(wù)C.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要考慮硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計(jì)，以及資源的有限性D.嵌入式系統(tǒng)的性能和功能不如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大，應(yīng)用范圍有限9、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面（HMI）為操作人員提供了與系統(tǒng)交互的途徑。以下關(guān)于HMI的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.HMI應(yīng)該具有直觀、簡潔、易于操作的特點(diǎn)，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和控制B.圖形化顯示能夠直觀地展示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，幫助操作人員快速做出決策C.HMI可以支持多種輸入方式，如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等，滿足不同用戶的需求D.HMI的設(shè)計(jì)對系統(tǒng)性能沒有影響，只需要關(guān)注界面的美觀和易用性10、對于一個采用計(jì)算機(jī)控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和穩(wěn)定的電能輸出，需要綜合考慮風(fēng)速變化、機(jī)械傳動和電力電子等多個環(huán)節(jié)。以下哪種控制策略在應(yīng)對風(fēng)速的快速變化方面具有優(yōu)勢？（）A.基于模型預(yù)測的控制，提前預(yù)測風(fēng)速變化并調(diào)整控制B.滑?？刂?，具有較強(qiáng)的魯棒性和抗干擾能力C.比例諧振控制，針對特定頻率的信號進(jìn)行有效控制D.模糊自適應(yīng)控制，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則自動調(diào)整控制策略11、對于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中的數(shù)字濾波技術(shù)，在去除信號中的噪聲和干擾時，以下哪種濾波方法的效果通常最為顯著？（）A.中值濾波能夠有效地去除脈沖噪聲，對于突變的干擾信號有很好的抑制作用；均值濾波則可以平滑信號，但可能會使信號的細(xì)節(jié)丟失；卡爾曼濾波結(jié)合了預(yù)測和測量，能夠在動態(tài)環(huán)境中提供較為準(zhǔn)確的濾波效果B.數(shù)字濾波技術(shù)的效果取決于濾波器的階數(shù)，階數(shù)越高，濾波效果越好C.只要增加采樣頻率，就可以提高數(shù)字濾波的效果，無需選擇特定的濾波方法D.數(shù)字濾波技術(shù)對于高頻噪聲的去除效果較好，但對于低頻噪聲往往無能為力12、在計(jì)算機(jī)控制的生物發(fā)酵過程中，控制溫度、pH值和溶氧等參數(shù)對于發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量有著重要影響。當(dāng)發(fā)酵過程具有時變和非線性特性時，以下哪種控制方法更能實(shí)現(xiàn)有效的過程控制？（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)B.專家控制，依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)C.傳統(tǒng)PID控制，經(jīng)典控制方法D.放棄控制，讓發(fā)酵過程自然進(jìn)行13、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)中，需要通過分析加工過程中的力、振動等信號來判斷刀具的磨損狀態(tài)。當(dāng)信號噪聲較大且特征不明顯時，以下哪種信號處理方法能夠更有效地提取刀具磨損的特征信息？（）A.小波變換B.傅里葉變換C.經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解D.以上都是14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，需要采取多種措施來降低外部干擾對系統(tǒng)的影響。當(dāng)系統(tǒng)所處的環(huán)境存在強(qiáng)烈的電磁干擾時，以下哪種方法更能有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力？（）A.采用屏蔽線傳輸信號，減少電磁輻射B.合理布線，減少信號回路面積C.安裝電源濾波器，抑制電源中的干擾D.不采取任何抗干擾措施，任由干擾影響系統(tǒng)15、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)選擇，以下哪種因素是最為關(guān)鍵的？（）A.實(shí)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(shí)時操作系統(tǒng)能夠確保控制系統(tǒng)的實(shí)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(shí)時操作系統(tǒng)的界面是否友好，操作是否簡單D.實(shí)時操作系統(tǒng)支持的編程語言種類，越多越好16、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件（ConfigurationSoftware），以下哪種說法是錯誤的？（）A.組態(tài)軟件可以方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)的配置、編程和監(jiān)控B.組態(tài)軟件通常具有圖形化的編程界面和豐富的功能模塊C.組態(tài)軟件能夠提高控制系統(tǒng)的開發(fā)效率和可維護(hù)性D.組態(tài)軟件只能用于簡單的控制系統(tǒng)，對于復(fù)雜的系統(tǒng)不適用17、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)控制技術(shù)，以下哪種應(yīng)用場景能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢？（）A.系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)境變化緩慢，不需要自適應(yīng)控制B.當(dāng)系統(tǒng)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境發(fā)生變化時，自適應(yīng)控制技術(shù)能夠自動調(diào)整控制器的參數(shù)或結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)變化，保持系統(tǒng)的性能。例如在飛行器控制、機(jī)器人控制等領(lǐng)域，環(huán)境和任務(wù)的變化較為頻繁，自適應(yīng)控制能夠發(fā)揮重要作用C.自適應(yīng)控制技術(shù)計(jì)算復(fù)雜，不適合實(shí)際應(yīng)用D.自適應(yīng)控制技術(shù)只能用于線性系統(tǒng)，對非線性系統(tǒng)無效18、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，以下哪種方法是最常用和有效的？（）A.利用Z變換將離散系統(tǒng)的差分方程轉(zhuǎn)換為Z域的傳遞函數(shù)，通過分析傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.直接對離散系統(tǒng)的差分方程進(jìn)行數(shù)值求解，觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng)是否收斂來判斷穩(wěn)定性C.將離散系統(tǒng)近似為連續(xù)系統(tǒng)，然后使用連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行判斷D.離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以分析，通常通過實(shí)際運(yùn)行來檢驗(yàn)系統(tǒng)是否穩(wěn)定19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的綠色控制（GreenControl）理念中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.綠色控制旨在減少控制系統(tǒng)對環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展B.可以通過優(yōu)化控制算法、降低能耗等方式實(shí)現(xiàn)綠色控制C.綠色控制只關(guān)注系統(tǒng)的能源消耗，不考慮其他環(huán)境因素D.綠色控制需要在系統(tǒng)性能和環(huán)境友好之間進(jìn)行平衡20、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的自適應(yīng)控制中，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用范圍的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況和環(huán)境變化自動調(diào)整控制器的參數(shù)。其原理包括模型參考自適應(yīng)控制、自校正控制等。自適應(yīng)控制適用于具有時變特性、不確定性的系統(tǒng)，如航空航天、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域，能夠提高系統(tǒng)的魯棒性和適應(yīng)性B.自適應(yīng)控制效果不穩(wěn)定，不應(yīng)該在重要的控制系統(tǒng)中應(yīng)用C.自適應(yīng)控制只適用于簡單的線性系統(tǒng)，對復(fù)雜系統(tǒng)無效D.自適應(yīng)控制的原理復(fù)雜，難以理解和實(shí)現(xiàn)，不具有實(shí)際應(yīng)用價值二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的零階保持器的作用。2、（本題5分）簡述預(yù)測控制在工業(yè)過程中的應(yīng)用實(shí)例。3、（本題5分）闡述如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以評估控制性能。4、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自校正控制原理。5、（本題5分）說明計(jì)算機(jī)控制在污水處理中的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制的電阻分布調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電阻在系統(tǒng)中的分布。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制的液位控制系統(tǒng)，使液位保持在設(shè)定值的±5%范圍內(nèi)。3、（本題5分）為一個食品冷凍生產(chǎn)線的溫度和時間設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。4、（本題5分）針對一個汽車生產(chǎn)線的噴漆過程，設(shè)計(jì)其噴漆量和均勻度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）為一個自動化金屬表面處理生產(chǎn)線設(shè)計(jì)處理液濃度和處理時間的控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振問題及抑制方法，分析抖振產(chǎn)