重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院《線性系統(tǒng)理論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院《線性系統(tǒng)理論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)控制的汽車電子系統(tǒng)中，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等部件進(jìn)行精確控制。當(dāng)面臨苛刻的工作環(huán)境和嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，以下哪種傳感器技術(shù)能夠更準(zhǔn)確地獲取車輛的運(yùn)行狀態(tài)信息？（）A.磁電式傳感器B.光電式傳感器C.壓電式傳感器D.以上都不是2、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(shí)，自適應(yīng)控制技術(shù)能夠自動(dòng)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(duì)非線性系統(tǒng)無效3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，如果要求系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，以下哪種編程架構(gòu)和方法是應(yīng)該優(yōu)先采用的？（）A.面向過程編程，按功能模塊劃分程序B.面向?qū)ο缶幊?，封裝數(shù)據(jù)和操作C.結(jié)構(gòu)化編程，使用順序、選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)D.函數(shù)式編程，強(qiáng)調(diào)函數(shù)的組合和純函數(shù)4、在計(jì)算機(jī)控制的印刷電路板（PCB）制造過程中，鉆孔精度和速度的控制直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。當(dāng)需要在不同厚度和材質(zhì)的PCB上進(jìn)行高精度鉆孔時(shí)，以下哪種控制方式更能保證鉆孔質(zhì)量和效率？（）A.數(shù)控系統(tǒng)控制，結(jié)合刀具補(bǔ)償B.手動(dòng)控制，依靠工人經(jīng)驗(yàn)C.開環(huán)控制，不進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)D.隨機(jī)控制，不考慮鉆孔參數(shù)5、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(cuò)誤的是（）A.節(jié)能控制旨在降低系統(tǒng)的能耗，同時(shí)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(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，對(duì)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6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)方面，以下關(guān)于硬件抗干擾和軟件抗干擾措施的描述，哪種是不準(zhǔn)確的？（）A.硬件抗干擾措施包括采用濾波電路、屏蔽技術(shù)、隔離技術(shù)等，從物理層面減少干擾信號(hào)的影響B(tài).軟件抗干擾措施則通過數(shù)字濾波、軟件陷阱、指令冗余等方法，提高系統(tǒng)對(duì)干擾的容忍能力和恢復(fù)能力C.硬件抗干擾和軟件抗干擾措施相互配合，可以有效地提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性D.硬件抗干擾措施效果顯著，而軟件抗干擾措施作用有限，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮硬件抗干擾，而軟件抗干擾可以作為輔助手段7、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，假設(shè)要評(píng)估一個(gè)新設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在長期運(yùn)行中的可靠性，以下哪個(gè)方面是需要綜合考慮的？（）A.不進(jìn)行可靠性評(píng)估，系統(tǒng)存在風(fēng)險(xiǎn)B.硬件的可靠性、軟件的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的容錯(cuò)能力、維護(hù)的便捷性以及環(huán)境適應(yīng)性等方面，通過可靠性模型和指標(biāo)計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行量化評(píng)估C.只關(guān)注某一方面的可靠性，評(píng)估不全面D.認(rèn)為可靠性評(píng)估不重要，不進(jìn)行相關(guān)工作8、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器選擇，假設(shè)要測量一個(gè)快速變化的物理量，以下哪個(gè)傳感器特性是最為關(guān)鍵的？（）A.不考慮傳感器特性，隨意選擇B.響應(yīng)速度，傳感器應(yīng)能夠快速準(zhǔn)確地響應(yīng)被測物理量的變化，以保證控制系統(tǒng)能夠及時(shí)獲取準(zhǔn)確的信息C.只關(guān)注傳感器的精度，忽略響應(yīng)速度D.不根據(jù)測量要求選擇傳感器9、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集是獲取現(xiàn)場信息的重要環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集過程中，需要使用傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波等處理。例如，在一個(gè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，需要采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度等數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)采集的精度只取決于傳感器的性能，與調(diào)理電路無關(guān)B.采樣頻率越高，采集到的數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確，但也會(huì)增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)C.數(shù)據(jù)采集過程中不需要進(jìn)行信號(hào)隔離，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成干擾D.所有的傳感器輸出信號(hào)都可以直接被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理，無需調(diào)理10、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床中，為了實(shí)現(xiàn)高精度的加工，需要對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精確控制。當(dāng)加工復(fù)雜的曲面零件時(shí)，以下哪種插補(bǔ)算法能夠提供更高的加工精度和表面質(zhì)量？（）A.直線插補(bǔ)B.圓弧插補(bǔ)C.樣條插補(bǔ)D.脈沖增量插補(bǔ)11、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)以太網(wǎng)，以下關(guān)于其特點(diǎn)和與傳統(tǒng)以太網(wǎng)區(qū)別的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.工業(yè)以太網(wǎng)具有高實(shí)時(shí)性、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比，在硬件、協(xié)議、應(yīng)用環(huán)境等方面進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，以適應(yīng)工業(yè)控制領(lǐng)域的特殊要求B.工業(yè)以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)完全相同，可以相互替代C.工業(yè)以太網(wǎng)性能不如傳統(tǒng)以太網(wǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中逐漸被淘汰D.工業(yè)以太網(wǎng)只是名稱上的區(qū)別，實(shí)際上與傳統(tǒng)以太網(wǎng)沒有本質(zhì)差異12、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自整定控制器（Self-tuningController），以下觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）A.自整定控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整控制器的參數(shù)B.它可以提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和魯棒性，減少人工調(diào)試的工作量C.自整定控制器在任何情況下都能迅速找到最優(yōu)的參數(shù)設(shè)置，無需人工干預(yù)D.自整定控制器的性能受到系統(tǒng)特性和噪聲的影響，可能存在一定的局限性13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇對(duì)于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能夠保證系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。例如，在一個(gè)武器控制系統(tǒng)中，對(duì)目標(biāo)的跟蹤和打擊需要在極短的時(shí)間內(nèi)完成。以下關(guān)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的說法，不正確的是：（）A.實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)比軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求D.選擇實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)需要考慮系統(tǒng)的資源需求和應(yīng)用場景14、在計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制，需要對(duì)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析。當(dāng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)數(shù)量較多，且運(yùn)動(dòng)復(fù)雜時(shí)，以下哪種建模方法能夠更有效地描述其運(yùn)動(dòng)特性？（）A.拉格朗日方程B.牛頓-歐拉方程C.凱恩方程D.以上都不是15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)中，以下關(guān)于電磁干擾的來源和抑制方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.電磁干擾主要來自電源、空間輻射和信號(hào)線傳導(dǎo)，抑制方法包括屏蔽、濾波、接地等，通過這些措施可以有效地減少干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性B.電磁干擾對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)影響很小，不需要采取專門的抑制措施C.抑制電磁干擾只需要采用屏蔽一種方法就足夠了D.電磁干擾的來源難以確定，因此無法有效地進(jìn)行抑制16、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的控制系統(tǒng)性能評(píng)估指標(biāo)中，例如評(píng)估一個(gè)溫度控制系統(tǒng)的性能，以下哪個(gè)指標(biāo)能夠綜合反映系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性？（）A.不明確性能評(píng)估指標(biāo)，無法有效評(píng)估B.調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間越短，系統(tǒng)響應(yīng)越快；超調(diào)量越小，系統(tǒng)穩(wěn)定性越好，綜合這兩個(gè)指標(biāo)可以較好地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能C.只關(guān)注單一指標(biāo)，評(píng)估不全面D.不進(jìn)行性能評(píng)估，無法改進(jìn)系統(tǒng)17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，對(duì)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析是至關(guān)重要的。當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)存在多個(gè)反饋回路，且系統(tǒng)參數(shù)隨時(shí)間變化時(shí)，以下哪種方法更適合用于判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.勞斯判據(jù)，通過計(jì)算特征方程的系數(shù)來判斷B.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，基于系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性C.根軌跡法，繪制系統(tǒng)特征根隨參數(shù)變化的軌跡D.直接觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，憑經(jīng)驗(yàn)判斷穩(wěn)定性18、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分散控制和集中管理時(shí)，以下哪一項(xiàng)技術(shù)是最為關(guān)鍵的？（）A.采用先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地傳輸，實(shí)現(xiàn)分散控制的協(xié)同工作；同時(shí)，利用中央監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和優(yōu)化調(diào)度B.分布式控制系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件平臺(tái)的選擇，決定了系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性C.分布式控制系統(tǒng)中，控制算法的分散化設(shè)計(jì)和優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)分散控制的關(guān)鍵，而集中管理主要依賴于數(shù)據(jù)庫技術(shù)D.分布式控制系統(tǒng)的可靠性主要取決于單個(gè)控制節(jié)點(diǎn)的性能，因此應(yīng)重點(diǎn)提高節(jié)點(diǎn)的可靠性19、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)對(duì)異地設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障診斷，以下哪種技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，無法及時(shí)處理問題B.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，使技術(shù)人員能夠在遠(yuǎn)程端獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和診斷信息C.不考慮數(shù)據(jù)加密，存在安全風(fēng)險(xiǎn)D.依賴人工現(xiàn)場檢查，效率低下20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)（IndustrialEthernet）應(yīng)用中，以下描述不正確的是：（）A.工業(yè)以太網(wǎng)是將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的通信網(wǎng)絡(luò)B.工業(yè)以太網(wǎng)具有高速、可靠、開放性好等優(yōu)點(diǎn)C.工業(yè)以太網(wǎng)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線可以無縫集成，無需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換D.工業(yè)以太網(wǎng)在實(shí)時(shí)性和確定性方面還存在一些挑戰(zhàn)，需要采取特殊的技術(shù)措施來保證21、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，需要對(duì)多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同控制。當(dāng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間存在強(qiáng)耦合關(guān)系時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)精確的同步和協(xié)調(diào)動(dòng)作，以下哪種控制策略是關(guān)鍵的？（）A.分散控制策略，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制B.集中控制策略，由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一指揮C.主從控制策略，確定一個(gè)主執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其他為從執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.解耦控制策略，消除或減弱各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的相互影響22、在計(jì)算機(jī)控制的智能溫室系統(tǒng)中，需要對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合控制。當(dāng)外界氣候條件變化劇烈時(shí)，以下哪種控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)溫室環(huán)境的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)？（）A.預(yù)測控制結(jié)合反饋控制B.模糊控制結(jié)合PID控制C.自適應(yīng)控制結(jié)合智能優(yōu)化算法D.以上都是23、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的多變量控制（MultivariableControl）問題中，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，控制關(guān)系較為復(fù)雜B.相比單變量控制，多變量控制需要考慮變量之間的耦合和相互影響C.解耦控制是解決多變量控制問題的一種有效方法，可以將多變量系統(tǒng)分解為多個(gè)獨(dú)立的單變量系統(tǒng)進(jìn)行控制D.多變量控制只在大型工業(yè)系統(tǒng)中存在，小型控制系統(tǒng)不會(huì)涉及24、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的可編程控制器（PLC），以下哪個(gè)描述是準(zhǔn)確的？（）A.PLC功能單一，只能用于簡單的邏輯控制B.PLC具有可靠性高、編程簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時(shí)計(jì)數(shù)、模擬量處理等多種功能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。比如，在數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中，PLC負(fù)責(zé)機(jī)床的動(dòng)作控制和邏輯判斷C.PLC的編程語言復(fù)雜，學(xué)習(xí)和使用難度大D.PLC無法與其他計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集成25、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)即可二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。2、（本題5分）說明如何提高模糊控制的精度。3、（本題5分）解釋串聯(lián)校正和并聯(lián)校正的特點(diǎn)。4、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）為一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的物料分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制方案。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通系統(tǒng)中的道路擁堵實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的智能音箱語音控制家電系統(tǒng)。5、（本題5分）針對(duì)一個(gè)鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程，設(shè)計(jì)其吹氧量和溫度的控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共3