大連工業(yè)大學(xué)《系統(tǒng)仿真》2023-2024學(xué)年第二學(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(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)大連工業(yè)大學(xué)《系統(tǒng)仿真》

2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測(cè)中，以下哪種方法能夠準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損程度？（）A.基于振動(dòng)信號(hào)分析的方法B.基于切削力監(jiān)測(cè)的方法C.基于圖像分析的方法D.以上方法綜合運(yùn)用2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求方面，例如在一個(gè)高速自動(dòng)化生產(chǎn)線上的控制應(yīng)用，以下哪個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能影響最為顯著？（）A.不考慮實(shí)時(shí)性要求，導(dǎo)致生產(chǎn)出錯(cuò)B.控制器的計(jì)算速度和算法復(fù)雜度，高效的算法和快速的硬件能夠減少計(jì)算時(shí)間，確保系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成控制任務(wù)C.只關(guān)注系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，忽略實(shí)時(shí)性D.不優(yōu)化系統(tǒng)的軟件和硬件，影響實(shí)時(shí)性能3、在計(jì)算機(jī)控制的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)多種污染物的濃度對(duì)于環(huán)境保護(hù)和水資源管理具有重要意義。當(dāng)需要同時(shí)檢測(cè)低濃度和高濃度的多種污染物時(shí)，以下哪種傳感器和檢測(cè)方法的組合更能滿足要求？（）A.電化學(xué)傳感器結(jié)合化學(xué)發(fā)光檢測(cè)法B.光學(xué)傳感器結(jié)合比色法C.生物傳感器結(jié)合熒光分析法D.不使用傳感器，依靠人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析4、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如交通信號(hào)控制、車輛自動(dòng)駕駛、智能收費(fèi)等。例如，通過(guò)優(yōu)化交通信號(hào)控制可以減少擁堵，提高道路通行能力。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能交通中的描述，正確的是：（）A.智能交通系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制完全依賴于傳感器數(shù)據(jù)，不需要人工干預(yù)B.車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以完全取代人類駕駛員C.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)交通資源的合理分配和優(yōu)化利用D.智能交通系統(tǒng)的建設(shè)不需要考慮與現(xiàn)有交通設(shè)施的兼容性5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷中，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)和定位故障對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常輸出，但輸入正常時(shí)，以下哪種故障診斷方法更有助于快速確定故障源？（）A.基于模型的診斷方法，對(duì)比實(shí)際輸出與模型預(yù)測(cè)輸出B.基于信號(hào)處理的診斷方法，分析信號(hào)特征C.專家系統(tǒng)診斷方法，利用知識(shí)庫(kù)和推理規(guī)則D.盲目猜測(cè)故障原因，進(jìn)行隨機(jī)維修6、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全性是一個(gè)不容忽視的問(wèn)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(wèn)、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(wú)關(guān)7、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（IndustrialNetwork），以下描述錯(cuò)誤的是（）A.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)用于連接計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享B.常見(jiàn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)有現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）、工業(yè)以太網(wǎng)（IndustrialEthernet）等C.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)具有高實(shí)時(shí)性、高可靠性和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)D.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是統(tǒng)一的，不同廠家的設(shè)備可以直接互聯(lián)互通，無(wú)需進(jìn)行任何配置和調(diào)試8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的先進(jìn)控制策略，以下關(guān)于其應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.先進(jìn)控制策略如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、預(yù)測(cè)控制等在復(fù)雜工業(yè)過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。它們能夠處理非線性、時(shí)變、多變量等復(fù)雜系統(tǒng)，具有更好的控制性能和適應(yīng)性。然而，先進(jìn)控制策略的實(shí)現(xiàn)通常需要較高的計(jì)算資源和專業(yè)知識(shí)B.先進(jìn)控制策略過(guò)于復(fù)雜，不適合在實(shí)際的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用C.傳統(tǒng)的控制策略已經(jīng)足夠滿足所有需求，不需要采用先進(jìn)控制策略D.先進(jìn)控制策略可以直接應(yīng)用于任何計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于PID控制器的參數(shù)整定方法，哪種說(shuō)法是不正確的？（）A.PID控制器的參數(shù)包括比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)和微分時(shí)間常數(shù)，合理整定這些參數(shù)對(duì)于系統(tǒng)的性能至關(guān)重要B.常見(jiàn)的PID參數(shù)整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法、試湊法等，每種方法都有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)C.在參數(shù)整定過(guò)程中，可以通過(guò)觀察系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線，根據(jù)超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、穩(wěn)態(tài)誤差等指標(biāo)來(lái)調(diào)整參數(shù)，以獲得滿意的控制效果D.一旦確定了PID控制器的參數(shù)，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中就無(wú)需再進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)镻ID控制器具有良好的自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)的變化10、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信中，關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以下哪種描述是全面的？（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有開(kāi)放性、數(shù)字化、全分布等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的高速通信和互操作性，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性B.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與傳統(tǒng)通信方式相比沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍有限C.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于通信速度快，其他方面表現(xiàn)一般D.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)復(fù)雜且成本高，不適合在大多數(shù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用11、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。關(guān)于嵌入式系統(tǒng)，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)嵌入到設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)特定功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B.具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種控制應(yīng)用場(chǎng)景C.嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要掌握硬件設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)的知識(shí)和技能D.嵌入式系統(tǒng)的性能不如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此應(yīng)用范圍有限12、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性、可靠性和開(kāi)放性等特點(diǎn)B.工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它結(jié)合了以太網(wǎng)的高速傳輸和工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性要求C.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為移動(dòng)設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了便利，但存在信號(hào)不穩(wěn)定和安全性等問(wèn)題D.網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇對(duì)系統(tǒng)的性能沒(méi)有影響，任何一種協(xié)議都可以滿足控制要求13、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)包括位置控制、速度控制和加速度控制等方面B.可以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制，滿足各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)需求C.運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，沒(méi)有進(jìn)一步提高的空間D.與傳感器技術(shù)和智能控制算法相結(jié)合，提高運(yùn)動(dòng)控制的精度和穩(wěn)定性14、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)對(duì)于操作人員的使用體驗(yàn)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(jì)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.界面應(yīng)該簡(jiǎn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能，便于操作人員直觀地了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)C.具有良好的錯(cuò)誤提示和幫助信息，方便操作人員在遇到問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決D.人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)只需要考慮美觀性，功能的實(shí)用性和易用性并不重要15、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(shuō)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(wú)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16、在計(jì)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(jiàn)的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間等B.穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)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(shí)間是指系統(tǒng)從受到擾動(dòng)到重新穩(wěn)定所需的時(shí)間17、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電梯系統(tǒng)時(shí)，需要考慮乘客的舒適性、安全性和運(yùn)行效率。為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的啟停和準(zhǔn)確的樓層定位，以下哪種控制方法是常用的？（）A.變頻調(diào)速控制，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速B.閉環(huán)位置控制，精確控制電梯的位置C.智能群控算法，優(yōu)化多部電梯的運(yùn)行調(diào)度D.以上方法結(jié)合使用18、當(dāng)探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的智能化控制（IntelligentControl）方法時(shí)，以下哪種觀點(diǎn)是不準(zhǔn)確的？（）A.智能化控制方法利用人工智能技術(shù)，如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制B.智能化控制能夠自適應(yīng)地調(diào)整控制策略，以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的不確定性和變化C.智能化控制方法雖然先進(jìn)，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些技術(shù)難題和限制D.傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)完全被智能化控制方法所取代，不再具有應(yīng)用價(jià)值19、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人控制中，對(duì)于軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制算法的設(shè)計(jì)，以下哪種考慮是最為關(guān)鍵的？（）A.軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制算法需要考慮機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性、關(guān)節(jié)限制、工作空間約束以及任務(wù)要求，以實(shí)現(xiàn)精確、平穩(wěn)、高效的運(yùn)動(dòng)控制B.工業(yè)機(jī)器人控制中，軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制算法的設(shè)計(jì)主要依賴于機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和硬件性能，軟件算法的作用相對(duì)較小C.軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制算法應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，以降低計(jì)算量和控制成本，即使?fàn)奚欢ǖ目刂凭纫苍谒幌.工業(yè)機(jī)器人的控制只需要保證基本的運(yùn)動(dòng)功能，對(duì)于復(fù)雜的軌跡和高精度的要求可以忽略20、在計(jì)算機(jī)控制的造紙生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)紙張的厚度、濕度等進(jìn)行均勻控制。當(dāng)生產(chǎn)線上存在多個(gè)控制環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)時(shí)，以下哪種控制結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)整體的優(yōu)化控制？（）A.串級(jí)控制B.比值控制C.均勻控制D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述多變量系統(tǒng)的極點(diǎn)配置問(wèn)題。2、（本題5分）闡述可編程控制器的工作原理和編程方法。3、（本題5分）簡(jiǎn)述最優(yōu)控制在能源管理中的應(yīng)用。4、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制在核能發(fā)電中的應(yīng)用。5、（本題5分）什么是遺傳算法在控制中的應(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）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的速度偏差變化率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制速度偏差變化率。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電容充電控制系統(tǒng)，使電容充電電壓達(dá)到設(shè)定值的±2%范圍內(nèi)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP）的控制策略。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的液體濃度分布控制系統(tǒng)，控制液體濃度在容器內(nèi)的分布。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)模糊控制中的模糊規(guī)則優(yōu)化方法，分析如何通過(guò)優(yōu)化模糊規(guī)則提高控制精度和適應(yīng)性。2、（本題10分）全面論述計(jì)算