玉溪師范學(xué)院《線性系統(tǒng)理論》2023-2024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頁玉溪師范學(xué)院《線性系統(tǒng)理論》

2023-2024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15個小題，每小題1分，共15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、有關(guān)計算機(jī)控制系統(tǒng)中的虛擬儀器技術(shù)，以下哪種說法是比較全面的？（）A.虛擬儀器技術(shù)將計算機(jī)與測量儀器相結(jié)合，通過軟件定義儀器的功能。它具有靈活性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和控制等功能。虛擬儀器技術(shù)廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)、工業(yè)測試等領(lǐng)域，提高了測試和測量的效率和精度B.虛擬儀器技術(shù)只是一種概念，實際應(yīng)用價值不大C.虛擬儀器技術(shù)完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要傳統(tǒng)儀器D.虛擬儀器技術(shù)的開發(fā)和使用非常復(fù)雜，不適合一般用戶2、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計中，關(guān)于PID控制器（比例-積分-微分控制器）的參數(shù)整定方法，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.PID控制器的參數(shù)整定可以隨意嘗試，直到系統(tǒng)性能滿足要求，不需要遵循特定的方法B.常用的參數(shù)整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法等，這些方法基于系統(tǒng)的階躍響應(yīng)或頻率特性，通過一定的計算和試驗來確定合適的參數(shù)值，以實現(xiàn)良好的控制效果C.PID控制器的參數(shù)整定非常簡單，不需要考慮系統(tǒng)的特性和控制要求D.只要根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置參數(shù)，就能夠保證PID控制器在各種系統(tǒng)中都能達(dá)到最優(yōu)控制3、計算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展。以下關(guān)于機(jī)器人控制中的計算機(jī)技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以實現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃、軌跡跟蹤和力控制，提高機(jī)器人的作業(yè)精度和靈活性B.基于視覺的機(jī)器人控制利用計算機(jī)視覺技術(shù)獲取環(huán)境信息，實現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障C.機(jī)器人控制系統(tǒng)中的計算機(jī)需要具備強(qiáng)大的計算能力和實時響應(yīng)能力D.機(jī)器人控制中的計算機(jī)技術(shù)只關(guān)注機(jī)器人的機(jī)械運(yùn)動，不涉及機(jī)器人的感知和決策4、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與協(xié)同控制方面，以下哪種挑戰(zhàn)是最常見的？（）A.不同子系統(tǒng)之間的通信協(xié)議不一致，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作B.各個子系統(tǒng)的性能都很優(yōu)秀，不存在協(xié)同控制的問題C.系統(tǒng)集成只需要將硬件連接起來，軟件不需要進(jìn)行整合D.協(xié)同控制不需要考慮系統(tǒng)的整體性能和優(yōu)化目標(biāo)5、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6、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制算法，以下關(guān)于其在復(fù)雜系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的描述，哪一項是正確的？（）A.智能控制算法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法控制等在處理復(fù)雜、不確定性系統(tǒng)時具有強(qiáng)大的自適應(yīng)性和優(yōu)化能力，但也面臨著計算量大、模型訓(xùn)練困難、實時性要求高等挑戰(zhàn)B.智能控制算法理論復(fù)雜，實際應(yīng)用效果不佳，不適合在工業(yè)控制中使用C.智能控制算法可以完全替代傳統(tǒng)控制算法，解決所有控制問題D.智能控制算法只適用于研究領(lǐng)域，在實際工程中難以應(yīng)用7、在計算機(jī)控制技術(shù)中，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的安全性至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)攻擊可能導(dǎo)致生產(chǎn)中斷、數(shù)據(jù)泄露等嚴(yán)重后果。例如，黑客攻擊可能控制工廠的生產(chǎn)線，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以下關(guān)于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全的說法，不正確的是：（）A.采用加密技術(shù)可以保障網(wǎng)絡(luò)通信的安全性B.定期進(jìn)行安全漏洞掃描和補(bǔ)丁更新可以降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險C.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)隔離就可以完全避免網(wǎng)絡(luò)攻擊D.員工的安全意識培訓(xùn)對于網(wǎng)絡(luò)安全也非常重要8、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)中，為了去除信號中的噪聲和干擾，提高數(shù)據(jù)的可靠性，需要選擇合適的濾波算法。當(dāng)信號中存在高頻噪聲和隨機(jī)脈沖干擾時，以下哪種數(shù)字濾波方法效果更顯著？（）A.中值濾波，去除脈沖干擾B.算術(shù)平均濾波，平滑信號C.加權(quán)平均濾波，突出近期數(shù)據(jù)的影響D.不進(jìn)行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)9、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)（PerformanceIndex）方面，以下描述不正確的是：（）A.常見的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間等B.穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時輸出與期望值之間的偏差C.超調(diào)量越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，性能越好D.調(diào)節(jié)時間是指系統(tǒng)從受到擾動到重新穩(wěn)定所需的時間10、對于局域網(wǎng)中的無線局域網(wǎng)（WLAN）組建，以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.無線局域網(wǎng)使用無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，擺脫了線纜的束縛，使網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活方便B.在組建無線局域網(wǎng)時，需要選擇合適的無線接入點(diǎn)（AP），設(shè)置SSID、加密方式和信道等參數(shù)，以確保網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性C.無線信號的覆蓋范圍和傳輸速率受到障礙物、距離和干擾等因素的影響，因此需要合理規(guī)劃AP的位置和數(shù)量D.無線局域網(wǎng)的安全性不如有線局域網(wǎng)，容易受到黑客攻擊和竊聽，因此不適合在對安全性要求較高的場合使用11、在計算機(jī)控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)分析中，假設(shè)要研究多個輸入和多個輸出之間的復(fù)雜關(guān)系，以下哪種工具或方法是常用的？（）A.不使用任何分析工具，無法深入研究B.狀態(tài)空間法，通過建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程，能夠全面地描述多變量系統(tǒng)的動態(tài)特性，進(jìn)行系統(tǒng)的性能分析和控制器設(shè)計C.只采用簡單的傳遞函數(shù)法，無法處理多變量系統(tǒng)D.不進(jìn)行多變量系統(tǒng)分析，簡化為單變量系統(tǒng)12、對于計算機(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13、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場總線（Fieldbus）技術(shù)中，以下描述不正確的是：（）A.現(xiàn)場總線是一種用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)B.現(xiàn)場總線可以實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享C.不同的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)具有不同的特點(diǎn)和適用范圍D.現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性問題14、在計算機(jī)控制的光伏電站系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），提高發(fā)電效率，以下哪種控制算法是常用的？（）A.擾動觀察法，通過不斷擾動工作點(diǎn)尋找最大功率點(diǎn)B.電導(dǎo)增量法，根據(jù)電導(dǎo)變化判斷最大功率點(diǎn)C.模糊控制算法，根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則調(diào)整工作點(diǎn)D.以上算法結(jié)合使用15、計算機(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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）什么是PID控制器？簡述其三個參數(shù)的作用。2、（本題5分）解釋模糊規(guī)則的制定方法。3、（本題5分）簡要分析計算機(jī)控制在造紙行業(yè)的作用。4、（本題5分）說明計算機(jī)控制系統(tǒng)中信號量化誤差產(chǎn)生的原因及影響。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面剖析計算機(jī)控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)控制技術(shù)，包括模型參考自適應(yīng)控制和自校正控制，討論在系統(tǒng)參數(shù)變化和不確定性情況下，自適應(yīng)控制如何實現(xiàn)良好的控制性能。2、（本題5分）深入探討計算機(jī)控制系統(tǒng)中的模型預(yù)測控制中的約束處理技術(shù)，分析如何在存在輸入輸出約束的情況下進(jìn)行優(yōu)化控制，保證系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)定性。3、（本題5分）深入研究計算機(jī)控制系統(tǒng)中的生物醫(yī)學(xué)控制系統(tǒng)，如醫(yī)療設(shè)備中的生命體征監(jiān)測、藥物輸注控制等。解釋生物醫(yī)學(xué)信號的特點(diǎn)和處理方法，分析生物醫(yī)學(xué)控制系統(tǒng)的安全性和可靠性要求。結(jié)合一個心臟起搏器的控制系統(tǒng)，說明如何設(shè)計滿足臨床需求的控制策略。4、（本題5分）詳細(xì)論述計算機(jī)控制系統(tǒng)中的過程控制對象的特性分析，包括自衡對象和非自衡對象、滯后特性等，分析如何根據(jù)對象特性選擇合適的控制策略。5、（本題5分）詳細(xì)探討計算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)，包括機(jī)器人運(yùn)動學(xué)建模、軌跡規(guī)劃和力控制。闡述工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的架構(gòu)和工作原理，分析不同控制算法在機(jī)器人控制中的應(yīng)用。結(jié)合一個工業(yè)機(jī)器人的裝配作業(yè)任務(wù)