江西管理職業(yè)學(xué)院《自動(dòng)控制理論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)江西管理職業(yè)學(xué)院《自動(dòng)控制理論》

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、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2、在計(jì)算機(jī)控制的化工生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)多個(gè)反應(yīng)釜的溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行精確控制。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，需要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)整時(shí)，以下哪種控制參數(shù)整定方法能夠更快地找到最優(yōu)的控制參數(shù)？（）A.試湊法B.臨界比例度法C.衰減曲線法D.以上都是3、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要通過(guò)分析加工過(guò)程中的力、振動(dòng)等信號(hào)來(lái)判斷刀具的磨損狀態(tài)。當(dāng)信號(hào)噪聲較大且特征不明顯時(shí)，以下哪種信號(hào)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(yàn)?zāi)B(tài)分解D.以上都是4、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(shí)，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停靠B.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)停靠算法，不考慮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5、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(shuō)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(jià)值的信息，為控制決策提供支持B.通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測(cè)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(chǔ)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(jí)階段，對(duì)控制性能的提升作用有限6、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的數(shù)字濾波算法應(yīng)用中，比如要去除測(cè)量信號(hào)中的噪聲干擾，以下哪種數(shù)字濾波算法是適用于高頻噪聲的？（）A.不使用數(shù)字濾波，信號(hào)質(zhì)量差B.低通濾波算法，能夠有效地濾除高頻噪聲，保留低頻有用信號(hào)，但可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的一定延遲C.高通濾波算法，適用于去除低頻噪聲，保留高頻信號(hào)D.不了解數(shù)字濾波算法，無(wú)法選擇合適的方法7、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，需要對(duì)溫度、氣體流量、壓力等多個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行高精度控制。當(dāng)工藝要求不斷提高，對(duì)控制精度的要求達(dá)到亞微米級(jí)別時(shí)，以下哪種先進(jìn)控制技術(shù)能夠滿足需求？（）A.預(yù)測(cè)控制B.滑模控制C.自抗擾控制D.以上都是8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的采樣定理，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.采樣定理規(guī)定了采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍，否則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真，在設(shè)計(jì)采樣系統(tǒng)時(shí)必須嚴(yán)格遵循，以保證系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地還原原始信號(hào)B.采樣定理不太重要，實(shí)際系統(tǒng)中可以忽略，對(duì)控制效果影響不大C.只要采樣頻率足夠高，就可以不考慮采樣定理的限制D.采樣定理只適用于理論研究，在實(shí)際工程中難以應(yīng)用9、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器（DigitalController）設(shè)計(jì)方法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.常見的設(shè)計(jì)方法有Z變換法、根軌跡法和頻率響應(yīng)法等B.這些設(shè)計(jì)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(biāo)要求C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)不需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)誤差D.不同的設(shè)計(jì)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10、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11、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12、對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的船舶自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境和多變的航行條件。以下哪種傳感器和導(dǎo)航技術(shù)的組合是至關(guān)重要的？（）A.全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和雷達(dá)B.聲納、電子海圖和風(fēng)速傳感器C.羅盤、測(cè)深儀和衛(wèi)星通信設(shè)備D.以上組合綜合運(yùn)用13、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面（Human-ComputerInteractionInterface）設(shè)計(jì)中，以下敘述不正確的是（）A.人機(jī)交互界面應(yīng)該具有友好的操作方式、清晰的信息顯示和及時(shí)的反饋B.考慮用戶的使用習(xí)慣和需求，提高界面的易用性和可操作性C.美觀的界面設(shè)計(jì)比功能的實(shí)用性更重要，能夠吸引用戶的注意力D.可以采用觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等多種輸入方式，滿足不同用戶的需求14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全方面，以下關(guān)于其面臨的威脅和防護(hù)措施的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)面臨著來(lái)自外部的黑客攻擊、病毒感染、惡意軟件等威脅，以及內(nèi)部的誤操作、設(shè)備故障等風(fēng)險(xiǎn)B.為了保障工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全，可以采取網(wǎng)絡(luò)隔離、訪問控制、加密傳輸、漏洞掃描、安全監(jiān)測(cè)等防護(hù)措施C.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全只需要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)層面的防護(hù)，不需要考慮終端設(shè)備和應(yīng)用程序的安全D.建立完善的安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)員工的安全意識(shí)培訓(xùn)，也是保障工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的重要手段15、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的最優(yōu)控制問題中，例如要使一個(gè)控制系統(tǒng)在滿足約束條件下達(dá)到某種性能指標(biāo)最優(yōu)，以下哪種方法是可行的？（）A.不考慮最優(yōu)控制，無(wú)法達(dá)到最佳性能B.動(dòng)態(tài)規(guī)劃法或線性二次型調(diào)節(jié)器（LQR）方法，通過(guò)建立性能指標(biāo)函數(shù)和約束條件，求解最優(yōu)控制策略，使系統(tǒng)性能達(dá)到最優(yōu)C.不了解最優(yōu)控制方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化D.隨機(jī)選擇控制策略，不追求最優(yōu)16、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，故障診斷與容錯(cuò)控制是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施。例如，在一個(gè)電力系統(tǒng)中，對(duì)變壓器、斷路器等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷。以下關(guān)于故障診斷與容錯(cuò)控制的說(shuō)法，準(zhǔn)確的是：（）A.故障診斷只能基于硬件檢測(cè)，軟件分析無(wú)法實(shí)現(xiàn)B.容錯(cuò)控制可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用設(shè)備或采取降級(jí)運(yùn)行模式C.故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)對(duì)于提高系統(tǒng)的可用性沒有幫助D.只要系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，就不會(huì)出現(xiàn)故障，不需要進(jìn)行故障診斷和容錯(cuò)控制17、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，為了保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，通常會(huì)采用冗余技術(shù)。當(dāng)關(guān)鍵的控制器出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種冗余方式能夠最快地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，確保生產(chǎn)不受影響？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.信息冗余D.時(shí)間冗余18、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制，以下關(guān)于其應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.運(yùn)動(dòng)控制僅用于工業(yè)機(jī)器人，其他領(lǐng)域很少應(yīng)用B.運(yùn)動(dòng)控制廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域，其技術(shù)特點(diǎn)包括高精度定位、高速運(yùn)動(dòng)、多軸協(xié)同控制、軌跡規(guī)劃等，要求系統(tǒng)具有快速響應(yīng)和高穩(wěn)定性C.運(yùn)動(dòng)控制的精度和速度要求不高，一般的控制技術(shù)就能滿足D.運(yùn)動(dòng)控制的發(fā)展已經(jīng)成熟，沒有進(jìn)一步提升的空間19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）技術(shù)中，以下描述不正確的是：（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線是一種用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)B.現(xiàn)場(chǎng)總線可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)具有不同的特點(diǎn)和適用范圍D.現(xiàn)場(chǎng)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20、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用日益廣泛。以下關(guān)于醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備的精確控制和自動(dòng)化操作，提高診斷和治療的準(zhǔn)確性和效率B.能夠?qū)颊叩纳韰?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，為醫(yī)療決策提供依據(jù)C.醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)安全性和可靠性要求極高，需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制和認(rèn)證D.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)非常完善，不存在任何技術(shù)挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)21、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，關(guān)于電網(wǎng)調(diào)度和繼電保護(hù)的作用，以下哪一種解釋是最準(zhǔn)確的？（）A.電網(wǎng)調(diào)度通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，合理分配電力資源，確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；繼電保護(hù)則在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)迅速動(dòng)作，隔離故障區(qū)域，保護(hù)設(shè)備和電網(wǎng)的安全B.電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，電網(wǎng)調(diào)度的重要性高于繼電保護(hù)，因?yàn)檎{(diào)度直接影響電力的供應(yīng)和分配C.繼電保護(hù)主要用于保護(hù)發(fā)電設(shè)備，對(duì)于電網(wǎng)的整體運(yùn)行影響較??；電網(wǎng)調(diào)度則主要關(guān)注輸電和配電環(huán)節(jié)D.電網(wǎng)調(diào)度和繼電保護(hù)的功能可以由人工操作來(lái)替代，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在這方面的作用不大22、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)系統(tǒng)中，要實(shí)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(jī)的運(yùn)行速度和精度？（）A.開環(huán)控制，根據(jù)預(yù)設(shè)指令運(yùn)行B.閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)反饋位置和速度信息C.智能控制，自適應(yīng)調(diào)整控制參數(shù)D.以上控制方式結(jié)合使用23、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的建模方法，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過(guò)機(jī)理建模，根據(jù)系統(tǒng)的物理和化學(xué)規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型B.實(shí)驗(yàn)建模則是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，來(lái)建立模型C.混合建模結(jié)合了機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)建模的優(yōu)點(diǎn)，能夠更準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)特性D.一旦建立了控制系統(tǒng)的模型，就不需要再進(jìn)行更新和改進(jìn)，能夠一直適用于系統(tǒng)的控制24、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的無(wú)線控制應(yīng)用中，以下關(guān)于其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.無(wú)線控制應(yīng)用面臨著信號(hào)干擾、傳輸延遲、安全性等挑戰(zhàn)。為解決這些問題，可以采用頻段選擇、協(xié)議優(yōu)化、加密技術(shù)、糾錯(cuò)編碼等方法。同時(shí)，需要考慮無(wú)線設(shè)備的能耗管理和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，以確保穩(wěn)定可靠的控制B.無(wú)線控制應(yīng)用沒有任何挑戰(zhàn)，可以隨意推廣和使用C.無(wú)線控制應(yīng)用的挑戰(zhàn)無(wú)法解決，不適合在重要的控制場(chǎng)景中應(yīng)用D.無(wú)線控制應(yīng)用只需要關(guān)注信號(hào)強(qiáng)度，其他因素不重要25、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于開環(huán)控制系統(tǒng)（Open-loopControlSystem）的特點(diǎn)，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)中，輸出量不影響控制作用，控制作用的輸入信號(hào)是給定值B.開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但控制精度通常較低C.開環(huán)控制系統(tǒng)不存在穩(wěn)定性問題，因?yàn)闆]有反饋環(huán)節(jié)D.開環(huán)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)補(bǔ)償外部干擾和系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)輸出的影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)。2、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在水力發(fā)電中的應(yīng)用。3、（本題5分）闡述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在智能農(nóng)業(yè)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)計(jì)算機(jī)控制的角度偏差校正系統(tǒng)，能夠?qū)⒔嵌绕羁刂圃凇?.5°以內(nèi)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人手臂的軌跡跟蹤控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)作控制。3、（本題5分）為一個(gè)自動(dòng)化木材干燥生產(chǎn)線設(shè)計(jì)干燥溫度和濕度的控制系統(tǒng)。4、（本題5分）為玻璃生產(chǎn)廠的熔爐溫度設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的均勻加熱系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的質(zhì)量測(cè)量控制系統(tǒng)，使測(cè)量質(zhì)量在0-100kg范圍內(nèi)，精度為±0.1kg。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)中的模型預(yù)測(cè)控制在流程工業(yè)中的應(yīng)用，解釋模型預(yù)測(cè)控制