浙江財經(jīng)大學(xué)《智能控制基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁浙江財經(jīng)大學(xué)《智能控制基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于其原則和要求的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循直觀性、易用性、高效性、反饋性等原則。界面要簡潔明了，操作方便，能夠快速響應(yīng)用戶的輸入，并提供清晰的反饋信息。同時，要考慮用戶的習(xí)慣和需求，以及不同操作場景下的適應(yīng)性B.人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)只需要注重美觀，功能和操作方便性不重要C.人機(jī)交互界面一旦設(shè)計(jì)完成，就不能再根據(jù)用戶的反饋進(jìn)行修改D.人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)不需要考慮用戶的認(rèn)知能力和操作水平2、有關(guān)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，下列說法不正確的是：（）A.大數(shù)據(jù)分析可以從海量的控制數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的信息，為控制決策提供支持B.通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測系統(tǒng)的行為和故障，提前采取措施C.大數(shù)據(jù)分析需要強(qiáng)大的計(jì)算和存儲能力，以及有效的數(shù)據(jù)處理和挖掘算法D.大數(shù)據(jù)分析在計(jì)算機(jī)控制中的應(yīng)用還處于初級階段，對控制性能的提升作用有限3、對于一個復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，需要綜合考慮性能、成本和可靠性等因素。如果系統(tǒng)對控制精度要求極高，而成本相對不那么敏感，以下哪種控制器硬件配置方案是較為合適的？（）A.采用低端微控制器，搭配簡單的外圍電路B.選用高性能的工業(yè)級PLC（可編程邏輯控制器）C.使用通用的個人計(jì)算機(jī)，并安裝專用的控制卡D.定制專用的集成電路（ASIC）來實(shí)現(xiàn)控制功能4、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，需要對溫度、氣體流量、壓力等多個工藝參數(shù)進(jìn)行高精度控制。當(dāng)工藝要求不斷提高，對控制精度的要求達(dá)到亞微米級別時，以下哪種先進(jìn)控制技術(shù)能夠滿足需求？（）A.預(yù)測控制B.滑模控制C.自抗擾控制D.以上都是5、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，以下哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)可以基于連續(xù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通過離散化將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。常用的離散化方法有前向差分法、后向差分法和雙線性變換法等B.直接數(shù)字設(shè)計(jì)法是直接根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和數(shù)字控制器的特點(diǎn)，在z域中進(jìn)行設(shè)計(jì)，無需經(jīng)過連續(xù)系統(tǒng)到離散系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過程C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性等性能指標(biāo)，通過調(diào)整控制器的參數(shù)來滿足這些要求D.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)一旦完成，就不能再進(jìn)行修改和優(yōu)化，即使系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境或控制要求發(fā)生變化6、對于計(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7、當(dāng)探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的智能化控制（IntelligentControl）方法時，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)用價值8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣過程中，例如要確定合適的采樣周期以保證系統(tǒng)性能，以下哪個因素對采樣周期的選擇影響最大？（）A.不考慮任何因素，隨機(jī)選擇采樣周期B.被控對象的動態(tài)特性，包括時間常數(shù)和自然頻率等，采樣周期應(yīng)遠(yuǎn)小于被控對象的最小時間常數(shù)，以準(zhǔn)確捕捉系統(tǒng)的變化C.系統(tǒng)的抗干擾性能，采樣周期越短，抗干擾能力越強(qiáng)D.只考慮計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，而不考慮系統(tǒng)特性9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制方面，如果系統(tǒng)中的某個傳感器發(fā)生故障，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，以下哪種方法能夠及時檢測到故障并采取相應(yīng)的容錯措施？（）A.基于硬件冗余的方法，使用多個相同傳感器進(jìn)行對比B.基于模型的方法，通過模型預(yù)測值與實(shí)際測量值的差異判斷C.基于信號處理的方法，分析測量信號的特征來檢測故障D.以上方法結(jié)合使用，提高故障診斷的準(zhǔn)確性和可靠性10、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，精確控制溫度、壓力和氣體流量等參數(shù)對于芯片質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)工藝過程中存在多種干擾因素時，以下哪種控制策略更能保證工藝的穩(wěn)定性和一致性？（）A.魯棒控制策略，對干擾具有較強(qiáng)的抵抗能力B.最優(yōu)控制策略，追求性能指標(biāo)最優(yōu)C.自適應(yīng)控制策略，根據(jù)干擾實(shí)時調(diào)整控制參數(shù)D.固定參數(shù)控制策略，不考慮干擾變化11、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)，假設(shè)要開發(fā)一個復(fù)雜的控制程序，以下哪個設(shè)計(jì)原則是需要優(yōu)先遵循的？（）A.不遵循任何設(shè)計(jì)原則，代碼混亂B.模塊化設(shè)計(jì)原則，將系統(tǒng)功能分解為獨(dú)立的模塊，便于開發(fā)、調(diào)試和維護(hù)，提高軟件的可擴(kuò)展性和可重用性C.只追求代碼的簡潔性，忽略功能完整性D.不進(jìn)行軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，隨意編寫代碼12、在計(jì)算機(jī)控制的電梯運(yùn)行系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、快速和安全的運(yùn)行，需要綜合考慮乘客需求、樓層間距和載重等因素。當(dāng)電梯內(nèi)乘客數(shù)量較多且分布不均勻時，以下哪種調(diào)度算法更能提高電梯的運(yùn)行效率和乘客滿意度？（）A.最短路徑優(yōu)先算法，選擇距離最近的樓層?？緽.分區(qū)服務(wù)算法，將樓層劃分為不同區(qū)域進(jìn)行服務(wù)C.隨機(jī)?？克惴ǎ豢紤]乘客需求和樓層分布D.優(yōu)先服務(wù)高層乘客算法，忽略低層乘客需求13、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。以下關(guān)于工業(yè)自動化中的計(jì)算機(jī)控制，說法不正確的是（）A.可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量B.能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和故障診斷，減少停機(jī)時間和維修成本C.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，沒有進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新的空間D.隨著智能制造的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)將與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)深度融合14、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分布式控制（DistributedControl），以下說法錯誤的是：（）A.分布式控制系統(tǒng)由多個相互獨(dú)立的控制單元組成，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)B.分布式控制可以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)C.分布式控制系統(tǒng)中的各個控制單元具有相同的功能和地位，不存在主從之分D.分布式控制只適用于大規(guī)模、復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)，不適用于小型系統(tǒng)15、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC），以下描述錯誤的是（）A.IPC是專門為工業(yè)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)B.IPC通常采用標(biāo)準(zhǔn)的硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)，如x86架構(gòu)和Windows、Linux等操作系統(tǒng)C.IPC可以通過插入各種功能卡，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動控制卡等，實(shí)現(xiàn)對不同類型信號的處理和控制D.IPC的性能和功能不如普通個人計(jì)算機(jī)，因此在工業(yè)控制中的應(yīng)用逐漸減少16、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，如手術(shù)機(jī)器人、醫(yī)療影像設(shè)備、生命支持系統(tǒng)等。這些設(shè)備對控制的精度和可靠性要求極高。例如，在心臟起搏器中，需要精確控制起搏頻率和輸出能量。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的描述，不正確的是：（）A.醫(yī)療設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要經(jīng)過嚴(yán)格的安全性和有效性認(rèn)證B.采用無線通信技術(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸C.醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，不會存在任何風(fēng)險D.為了保障患者的安全，醫(yī)療設(shè)備的軟件需要定期更新和維護(hù)17、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的非線性系統(tǒng)控制（ControlofNonlinearSystems）中，以下敘述不正確的是（）A.非線性系統(tǒng)的控制比線性系統(tǒng)更為復(fù)雜，需要采用特殊的控制方法B.常見的非線性控制方法有反饋線性化、滑?？刂?、自適應(yīng)控制等C.對于某些強(qiáng)非線性系統(tǒng)，可能無法找到有效的控制方法，只能采用近似或簡化處理D.非線性系統(tǒng)控制在實(shí)際應(yīng)用中很少遇到，主要研究線性系統(tǒng)控制即可18、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19、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的無線控制（WirelessControl）技術(shù)，以下哪種說法是錯誤的？（）A.無線控制可以擺脫線纜的束縛，實(shí)現(xiàn)更靈活的控制方式B.藍(lán)牙、Zigbee、Wi-Fi等是常見的無線控制技術(shù)C.無線控制的信號傳輸容易受到干擾和距離限制D.無線控制技術(shù)在安全性和可靠性方面已經(jīng)完全達(dá)到了有線控制的水平20、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)動控制，需要對機(jī)器人的動力學(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)動復(fù)雜時，以下哪種建模方法能夠更有效地描述其運(yùn)動特性？（）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)中的采樣周期選擇原則。2、（本題5分）說明計(jì)算機(jī)控制在熱力系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）簡述控制系統(tǒng)的可靠性和容錯性。4、（本題5分）簡述控制系統(tǒng)的干擾和抗干擾措施。5、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信息物理融合系統(tǒng)控制。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)一個基于計(jì)算機(jī)的速度偏差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使速度偏差在±1%以內(nèi)。2、（本題5分）基于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)一個藥廠藥品生產(chǎn)過程中的溫度、濕度和壓力綜合控制系統(tǒng)。3、（本題5分）針對一個自動化立體倉庫的堆垛機(jī)，設(shè)計(jì)其運(yùn)動和定位控制系統(tǒng)。4、（本題5分）基于計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)一個污水處理廠的水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個智能交通系統(tǒng)中的可變信息標(biāo)志智能控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法，如勞斯判據(jù)、