隴南師范高等?？茖W?！犊刂葡到y(tǒng)仿真》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁隴南師范高等?？茖W?！犊刂葡到y(tǒng)仿真》

2023-2024學年第一學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15個小題，每小題1分，共15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、當考慮計算機控制系統(tǒng)的預測控制（PredictiveControl）時，以下哪種說法不正確？（）A.預測控制基于模型預測未來的輸出，并根據(jù)預測結(jié)果進行控制決策B.預測控制可以處理約束條件和多步預測，適用于復雜的工業(yè)過程C.預測控制需要大量的計算資源和精確的模型，實現(xiàn)難度較大D.預測控制只能用于確定性系統(tǒng)，對于隨機系統(tǒng)無法應用2、在計算機控制系統(tǒng)中，PID控制器是應用最為廣泛的控制器之一。關于PID控制器，以下描述錯誤的是（）A.PID控制器由比例、積分和微分三個環(huán)節(jié)組成，通過調(diào)整三個參數(shù)可以實現(xiàn)不同的控制效果B.比例環(huán)節(jié)可以加快系統(tǒng)的響應速度，但過大的比例系數(shù)會導致系統(tǒng)產(chǎn)生較大的超調(diào)C.積分環(huán)節(jié)可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但積分作用過強會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降D.微分環(huán)節(jié)可以預測系統(tǒng)的變化趨勢，提前進行控制，但對噪聲敏感，容易引起系統(tǒng)的振蕩3、關于計算機控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)（SoftwareArchitecture），以下說法不準確的是：（）A.軟件架構(gòu)包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序、控制算法和應用程序等層次B.分層式的軟件架構(gòu)可以提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性C.實時操作系統(tǒng)在計算機控制系統(tǒng)中得到廣泛應用，因為它能夠滿足實時性要求D.軟件架構(gòu)的設計只需要考慮功能的實現(xiàn)，不需要考慮資源的利用效率4、在計算機控制系統(tǒng)的可靠性設計中，以下關于冗余技術和故障診斷與容錯技術的描述，哪一項是恰當?shù)?？（）A.冗余技術通過增加備份設備或部件來提高系統(tǒng)的可靠性，故障診斷與容錯技術則能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作，綜合應用這些技術可以顯著提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性和可用性B.冗余技術和故障診斷與容錯技術成本高、效果不明顯，不值得采用C.只要系統(tǒng)設計合理，就不需要考慮冗余技術和故障診斷與容錯技術D.冗余技術會增加系統(tǒng)的復雜性，應盡量避免使用；故障診斷與容錯技術則難以實現(xiàn)，實際應用價值不大5、在計算機控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控技術中，以下關于其實現(xiàn)方式和應用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.遠程監(jiān)控通過網(wǎng)絡技術實現(xiàn)，包括基于Web的監(jiān)控、專用軟件監(jiān)控等方式，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測等領域，能夠?qū)崿F(xiàn)異地對系統(tǒng)的實時監(jiān)測和控制，提高管理效率和生產(chǎn)安全性B.遠程監(jiān)控技術不安全，容易導致系統(tǒng)被入侵，應謹慎使用C.遠程監(jiān)控技術只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對于復雜系統(tǒng)難以實現(xiàn)D.遠程監(jiān)控技術需要大量的硬件投入，成本過高，不具有實際應用價值6、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設計中，以下哪種原則是需要優(yōu)先遵循的？（）A.人機交互界面設計只注重美觀，不考慮操作的便捷性和信息的可讀性B.以用戶為中心的原則，充分考慮用戶的需求和操作習慣，設計簡潔、直觀、易于操作的界面，提供清晰的信息顯示和便捷的操作方式，同時確保界面的響應速度和穩(wěn)定性，提高用戶的工作效率和滿意度C.人機交互界面的功能越多越好，不管用戶是否能夠理解和使用D.人機交互界面不需要考慮不同用戶的權(quán)限和安全級別7、關于計算機控制系統(tǒng)的無線通信在控制中的應用，以下敘述錯誤的是：（）A.無線通信技術為計算機控制系統(tǒng)提供了更靈活的通信方式，擺脫了線纜的束縛B.常見的無線通信技術如藍牙、Wi-Fi、Zigbee等在工業(yè)控制中都有應用C.無線通信在控制中的應用存在信號干擾、傳輸距離有限、安全性等問題D.無線通信技術不穩(wěn)定，不適合在對可靠性要求高的計算機控制系統(tǒng)中使用8、對于計算機控制系統(tǒng)中的抗干擾技術，在考慮電磁干擾的抑制措施時，以下哪種方法是最為關鍵和有效的？（）A.采用屏蔽、濾波、接地等技術手段，從源頭上減少電磁干擾的產(chǎn)生和傳播；同時，合理布線、優(yōu)化系統(tǒng)布局，提高系統(tǒng)的抗干擾能力B.增加系統(tǒng)的功率和電壓，以抵抗電磁干擾的影響C.采用軟件濾波算法，對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，消除干擾信號D.忽略電磁干擾的影響，認為系統(tǒng)自身具有足夠的穩(wěn)定性和容錯能力9、在計算機控制系統(tǒng)的精度提高（PrecisionImprovement）方面，以下描述不準確的是：（）A.提高系統(tǒng)的精度可以通過選用高精度的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和控制器來實現(xiàn)B.對系統(tǒng)進行誤差分析和補償可以有效地提高精度C.增加系統(tǒng)的采樣頻率可以顯著提高系統(tǒng)的精度D.系統(tǒng)的精度只取決于硬件設備的性能，與軟件算法無關10、在計算機控制的工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果需要對生產(chǎn)線上的產(chǎn)品質(zhì)量進行實時監(jiān)測和控制，以下哪種質(zhì)量控制方法與計算機控制技術結(jié)合最為緊密？（）A.統(tǒng)計過程控制（SPC），基于統(tǒng)計分析進行質(zhì)量監(jiān)控B.六西格瑪管理，追求高質(zhì)量和低缺陷C.全面質(zhì)量管理（TQM），全員參與質(zhì)量管理D.質(zhì)量功能展開（QFD），將客戶需求轉(zhuǎn)化為技術要求11、在計算機控制的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)對各種設備的智能控制和節(jié)能管理是重要目標。當需要根據(jù)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)（如溫度、光照）自動調(diào)節(jié)燈光亮度和空調(diào)溫度時，以下哪種控制策略更節(jié)能且舒適？（）A.模糊控制策略，根據(jù)模糊規(guī)則進行決策B.比例控制策略，簡單直接調(diào)節(jié)C.開環(huán)控制策略，不考慮反饋D.手動控制策略，由用戶隨時調(diào)節(jié)12、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設計中，如果需要操作人員能夠直觀、方便地監(jiān)控和操作控制系統(tǒng)，以下哪個方面是需要重點關注的？（）A.界面的布局和顏色搭配B.操作的便捷性和響應速度C.數(shù)據(jù)的可視化展示方式D.以上都是13、關于計算機控制系統(tǒng)中的分布式控制（DistributedControl）系統(tǒng)，以下描述不準確的是（）A.分布式控制系統(tǒng)由多個分散的控制節(jié)點組成，通過網(wǎng)絡進行通信和協(xié)調(diào)B.它具有靈活性高、可靠性強、易于擴展等優(yōu)點C.分布式控制系統(tǒng)中的各個節(jié)點具有相對獨立的控制功能，但又相互協(xié)作完成系統(tǒng)的整體控制任務D.分布式控制系統(tǒng)的實現(xiàn)非常簡單，不需要考慮網(wǎng)絡延遲、數(shù)據(jù)同步等問題14、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理是獲取信息和進行控制決策的基礎。以下關于數(shù)據(jù)采集與處理的描述，錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要選擇合適的傳感器和信號調(diào)理電路，以保證采集到的信號準確可靠B.對采集到的數(shù)據(jù)進行濾波、平滑、變換等處理，以去除噪聲和提取有用信息C.數(shù)據(jù)壓縮技術可以減少數(shù)據(jù)量，提高數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)男?，但可能會導致信息丟失D.數(shù)據(jù)采集與處理只需要在系統(tǒng)運行的初始階段進行，后續(xù)不需要再進行更新和調(diào)整15、計算機控制技術在航空航天領域有著至關重要的作用。以下關于航空航天中的計算機控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以實現(xiàn)飛行器的姿態(tài)控制、導航和制導，確保飛行的穩(wěn)定性和準確性B.能夠?qū)Πl(fā)動機的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制，提高發(fā)動機的性能和可靠性C.航空航天中的計算機控制系統(tǒng)對重量、體積和功耗有嚴格的限制，需要進行優(yōu)化設計D.計算機控制技術在航空航天領域的應用已經(jīng)非常成熟，沒有進一步發(fā)展的空間二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述控制系統(tǒng)的魯棒性設計實例。2、（本題5分）闡述建立控制系統(tǒng)仿真模型的步驟。3、（本題5分）說明神經(jīng)網(wǎng)絡控制的原理和應用。4、（本題5分）簡述計算機控制在儲能系統(tǒng)中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的離散化方法，如脈沖響應不變法、雙線性變換法等。比較這些方法在將連續(xù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為離散系統(tǒng)時的特點和適用范圍，分析它們對系統(tǒng)頻率特性和穩(wěn)定性的影響。結(jié)合具體案例，說明如何選擇合適的離散化方法。2、（本題5分）全面剖析計算機控制系統(tǒng)中的模糊控制中的隸屬度函數(shù)設計方法，討論如何根據(jù)實際問題合理確定隸屬度函數(shù)，提高模糊控制的精度和適應性。3、（本題5分）詳細探討計算機控制系統(tǒng)中的污水處理控制系統(tǒng)，如水質(zhì)監(jiān)測、生物反應池控制和污泥處理控制。闡述污水處理過程的工藝原理和控制目標，分析控制系統(tǒng)中的傳感器應用和控制策略優(yōu)化。結(jié)合一個城市污水處理廠的運行，說明如何保證污水處理效果和達標排放。4、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的多變量控制系統(tǒng)設計。闡述多變量系統(tǒng)的特點和建模方法，比較解耦控制、協(xié)調(diào)控制等多變量控制策略的原理和應用。結(jié)合實際的多變量控制對象，分析設計過程中的關鍵問題和解決方案。5、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的自適應模糊控制中的模糊規(guī)