徐州工程學院《計算機控制技術(shù)》2022-2023學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁徐州工程學院

《計算機控制技術(shù)》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于一個計算機控制的電力系統(tǒng)，需要實現(xiàn)電壓和頻率的穩(wěn)定控制，同時要應對分布式能源的接入和負荷的變化。以下哪種控制策略能夠有效地協(xié)調(diào)各部分的運行？（）A.分層控制策略，將系統(tǒng)分為不同層次進行控制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，適應電力系統(tǒng)的復雜特性2、對于計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器（DigitalController）設計方法，以下說法錯誤的是（）A.常見的設計方法有Z變換法、根軌跡法和頻率響應法等B.這些設計方法的目的是確定控制器的參數(shù)，以滿足系統(tǒng)的性能指標要求C.數(shù)字控制器的設計不需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性能，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)誤差D.不同的設計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、當設計一個計算機控制的醫(yī)療設備系統(tǒng)時，對系統(tǒng)的安全性和可靠性要求極高。為了確保患者的安全和治療效果，以下哪種措施是必不可少的？（）A.采用多重備份和冗余設計B.進行嚴格的軟件和硬件測試C.遵循相關(guān)的醫(yī)療設備標準和規(guī)范D.以上都是4、計算機控制技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用有助于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。以下關(guān)于智能電網(wǎng)中的計算機控制的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以實現(xiàn)電力的智能調(diào)度和分配，優(yōu)化電網(wǎng)的運行效率B.能夠?qū)﹄娏υO備進行實時監(jiān)測和故障預測，減少停電事故的發(fā)生C.智能電網(wǎng)中的計算機控制系統(tǒng)需要與分布式能源（如太陽能、風能）進行無縫集成D.智能電網(wǎng)中的計算機控制技術(shù)已經(jīng)完全解決了電網(wǎng)中的所有問題，不需要進一步改進和創(chuàng)新5、在計算機控制的自動化倉庫堆垛機系統(tǒng)中，要實現(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的運行速度和精度？（）A.開環(huán)控制，根據(jù)預設指令運行B.閉環(huán)控制，實時反饋位置和速度信息C.智能控制，自適應調(diào)整控制參數(shù)D.以上控制方式結(jié)合使用6、在計算機控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素實現(xiàn)精準灌溉是提高水資源利用效率的關(guān)鍵。當需要根據(jù)不同區(qū)域的土壤濕度差異進行分區(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.隨機布置傳感器，不進行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時間進行灌溉7、在計算機控制系統(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)整設備運行狀態(tài)等方式實現(xiàn)節(jié)能控制C.節(jié)能控制會增加系統(tǒng)的復雜性和成本，對企業(yè)的經(jīng)濟效益沒有幫助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、在計算機控制技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)在很多應用場景中得到了廣泛應用。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的描述，哪一項是不準確的？（）A.嵌入式系統(tǒng)通常具有體積小、功耗低、實時性強等特點B.它可以將計算機控制功能集成到一個芯片或一個小型設備中，實現(xiàn)特定的控制任務C.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要考慮硬件和軟件的協(xié)同設計，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算機系統(tǒng)強大，應用范圍有限9、計算機控制系統(tǒng)中的人機交互界面（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，哪一項是不準確的？（）A.HMI應該具有直觀、簡潔、易于操作的特點，方便操作人員進行監(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、鼠標等，滿足不同用戶的需求D.HMI的設計對系統(tǒng)性能沒有影響，只需要關(guān)注界面的美觀和易用性10、對于一個采用計算機控制的風力發(fā)電系統(tǒng)，為了實現(xiàn)最大功率跟蹤和穩(wěn)定的電能輸出，需要綜合考慮風速變化、機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對風速的快速變化方面具有優(yōu)勢？（）A.基于模型預測的控制，提前預測風速變化并調(diào)整控制B.滑模控制，具有較強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行有效控制D.模糊自適應控制，根據(jù)經(jīng)驗和規(guī)則自動調(diào)整控制策略11、對于計算機控制技術(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節(jié)丟失；卡爾曼濾波結(jié)合了預測和測量，能夠在動態(tài)環(huán)境中提供較為準確的濾波效果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、在計算機控制的生物發(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現(xiàn)有效的過程控制？（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡控制，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)酵過程自然進行13、在計算機控制的數(shù)控機床刀具磨損監(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)驗模態(tài)分解D.以上都是14、在計算機控制系統(tǒng)的抗干擾設計中，需要采取多種措施來降低外部干擾對系統(tǒng)的影響。當系統(tǒng)所處的環(huán)境存在強烈的電磁干擾時，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、對于計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)選擇，以下哪種因素是最為關(guān)鍵的？（）A.實時操作系統(tǒng)的價格，越便宜越好B.關(guān)鍵因素包括任務調(diào)度算法的有效性、中斷響應時間的快速性、內(nèi)存管理的高效性、內(nèi)核的可裁剪性等。一個優(yōu)秀的實時操作系統(tǒng)能夠確保控制系統(tǒng)的實時性和可靠性要求，滿足各種復雜控制任務的需求C.實時操作系統(tǒng)的界面是否友好，操作是否簡單D.實時操作系統(tǒng)支持的編程語言種類，越多越好16、對于計算機控制系統(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)效率和可維護性D.組態(tài)軟件只能用于簡單的控制系統(tǒng)，對于復雜的系統(tǒng)不適用17、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的自適應控制技術(shù)，以下哪種應用場景能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢？（）A.系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)境變化緩慢，不需要自適應控制B.當系統(tǒng)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境發(fā)生變化時，自適應控制技術(shù)能夠自動調(diào)整控制器的參數(shù)或結(jié)構(gòu)，以適應變化，保持系統(tǒng)的性能。例如在飛行器控制、機器人控制等領(lǐng)域，環(huán)境和任務的變化較為頻繁，自適應控制能夠發(fā)揮重要作用C.自適應控制技術(shù)計算復雜，不適合實際應用D.自適應控制技術(shù)只能用于線性系統(tǒng)，對非線性系統(tǒng)無效18、對于計算機控制系統(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)的差分方程進行數(shù)值求解，觀察系統(tǒng)的輸出響應是否收斂來判斷穩(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，通常通過實際運行來檢驗系統(tǒng)是否穩(wěn)定19、在計算機控制系統(tǒng)的綠色控制（GreenControl）理念中，以下描述不準確的是：（）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)境友好之間進行平衡20、在計算機控制技術(shù)的自適應控制中，以下關(guān)于其原理和應用范圍的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.自適應控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的運行情況和環(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控制、自校正控制等。自適應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)的魯棒性和適應性B.自適應控制效果不穩(wěn)定，不應該在重要的控制系統(tǒng)中應用C.自適應控制只適用于簡單的線性系統(tǒng)，對復雜系統(tǒng)無效D.自適應控制的原理復雜，難以理解和實現(xiàn)，不具有實際應用價值二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋計算機控制系統(tǒng)中的零階保持器的作用。2、（本題5分）簡述預測控制在工業(yè)過程中的應用實例。3、（本題5分）闡述如何處理實驗數(shù)據(jù)以評估控制性能。4、（本題5分）簡述計算機控制系統(tǒng)中的自校正控制原理。5、（本題5分）說明計算機控制在污水處理中的應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個計算機控制的電阻分布調(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）設計一個計算機控制的液位控制系統(tǒng)，使液位保持在設定值的±5%范圍內(nèi)。3、（本題5分）為一個食品冷凍生產(chǎn)線的溫度和時間設計控制系統(tǒng)。4、（本題5分）針對一個汽車生產(chǎn)線的噴漆過程，設計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)線設計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）詳細論述計算機控制系統(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)