上海城建職業(yè)學院《控制測量》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁上海城建職業(yè)學院《控制測量》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在計算機控制系統(tǒng)的信號采樣與保持過程中，關(guān)于采樣定理的理解和應(yīng)用，以下哪一種說法是最正確的？（）A.采樣定理指出，為了能夠從采樣信號中無失真地恢復原始連續(xù)信號，采樣頻率必須大于或等于原始信號最高頻率的兩倍。在實際應(yīng)用中，必須嚴格遵循采樣定理，否則會導致信號失真和控制性能下降B.采樣定理對于低速變化的信號不太重要，可以適當降低采樣頻率以減少數(shù)據(jù)量和計算負擔C.只要采樣頻率足夠高，就可以完全消除采樣過程中的量化誤差和噪聲干擾，保證信號的準確性D.采樣定理只適用于線性系統(tǒng)，對于非線性系統(tǒng)可以不考慮采樣頻率的限制2、在計算機控制系統(tǒng)的通信協(xié)議方面，以下關(guān)于Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議的特點，哪種說法是不準確的？（）A.Modbus協(xié)議是一種應(yīng)用廣泛的串行通信協(xié)議，具有簡單、開放、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，適用于主從式通信結(jié)構(gòu)B.CANopen協(xié)議是基于CAN總線的高層協(xié)議，具有實時性強、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)管理功能完善等特點，適用于多主式通信結(jié)構(gòu)C.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議在數(shù)據(jù)格式、傳輸速率、錯誤處理等方面存在差異，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的協(xié)議D.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議可以相互兼容和轉(zhuǎn)換，在一個系統(tǒng)中可以同時使用這兩種協(xié)議，無需進行特殊的處理3、計算機控制技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。通過對家電設(shè)備、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等的控制，實現(xiàn)家居的智能化和自動化。例如，可以根據(jù)室內(nèi)光線和人員活動情況自動調(diào)節(jié)燈光亮度。以下關(guān)于計算機控制技術(shù)在智能家居中的描述，正確的是：（）A.智能家居系統(tǒng)的安全性不重要，因為不會對用戶造成嚴重影響B(tài).不同廠家的智能設(shè)備之間無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，限制了系統(tǒng)的擴展性C.智能家居系統(tǒng)的安裝和維護非常簡單，用戶可以自行完成D.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制和智能化管理4、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)中，以下關(guān)于基于模型的診斷方法的描述，不正確的是哪一項？（）A.基于模型的診斷方法是通過建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，將實際測量值與模型預測值進行比較，從而檢測和診斷系統(tǒng)的故障B.該方法需要準確的系統(tǒng)模型，對于復雜的非線性系統(tǒng)，建立精確的模型可能比較困難C.基于模型的診斷方法可以實現(xiàn)故障的早期預警和定位，具有較高的診斷精度和可靠性D.一旦系統(tǒng)模型建立完成，就不需要對其進行更新和維護，即使系統(tǒng)發(fā)生了變化5、在計算機控制的煤礦通風系統(tǒng)中，需要根據(jù)井下的瓦斯?jié)舛?、人員分布等情況自動調(diào)節(jié)通風量。當通風網(wǎng)絡(luò)復雜且存在多個通風機聯(lián)合工作時，以下哪種通風控制算法能夠?qū)崿F(xiàn)有效的風量分配和節(jié)能運行？（）A.遺傳算法B.模擬退火算法C.粒子群優(yōu)化算法D.以上都是6、在計算機控制系統(tǒng)的硬件平臺（HardwarePlatform）選擇中，以下說法錯誤的是：（）A.硬件平臺的選擇需要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預算和開發(fā)難度等因素B.可以選擇工業(yè)控制計算機、嵌入式系統(tǒng)或可編程控制器等作為硬件平臺C.不同的硬件平臺具有不同的特點和適用場景，需要根據(jù)實際情況進行選擇D.一旦選擇了硬件平臺，就不能再更改，否則會導致系統(tǒng)重新設(shè)計7、在計算機控制的石油化工生產(chǎn)過程中，需要對多個反應(yīng)釜的溫度、壓力等進行集中監(jiān)控和控制。當控制點數(shù)眾多且分布廣泛時，以下哪種控制系統(tǒng)架構(gòu)能夠更好地滿足需求？（）A.DCS系統(tǒng)B.PLC系統(tǒng)C.FCS系統(tǒng)D.以上都是8、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，在保證數(shù)據(jù)準確性和可靠性方面，以下哪一種措施是最為重要的？（）A.選擇合適的傳感器和變送器，確保其精度和穩(wěn)定性滿足要求；采用有效的信號調(diào)理電路，去除噪聲和干擾；采用合適的數(shù)據(jù)采集卡和采集算法，保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性B.增加數(shù)據(jù)采集的頻率，即使采集到大量冗余數(shù)據(jù)，也能通過后期處理得到準確的結(jié)果C.忽略數(shù)據(jù)中的異常值和錯誤數(shù)據(jù)，認為它們對系統(tǒng)的影響不大D.數(shù)據(jù)采集與處理過程中，應(yīng)盡量簡化硬件和軟件設(shè)計，以降低成本和提高效率，準確性和可靠性可以在一定程度上犧牲9、在計算機控制系統(tǒng)的算法優(yōu)化方面，以下關(guān)于其目的和方法的描述，不正確的是哪一項？（）A.算法優(yōu)化的目的是提高系統(tǒng)的控制性能、降低計算復雜度、減少資源占用，以滿足實時性和高效性的要求B.常見的算法優(yōu)化方法包括代碼優(yōu)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、算法改進、并行計算等C.算法優(yōu)化只需要考慮計算效率，不需要考慮算法的穩(wěn)定性和準確性D.在進行算法優(yōu)化時，需要綜合考慮系統(tǒng)的性能、成本和可實現(xiàn)性等因素，選擇合適的優(yōu)化方案10、在計算機控制系統(tǒng)的多變量控制（MultivariableControl）問題中，以下敘述錯誤的是（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個輸入和多個輸出，控制關(guān)系較為復雜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)分解為多個獨立的單變量系統(tǒng)進行控制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)不會涉及11、對于計算機控制技術(shù)中的自適應(yīng)控制，在系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或存在未知干擾的情況下，以下哪種說法是最能體現(xiàn)其優(yōu)勢的？（）A.自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)和環(huán)境變化，自動調(diào)整控制器的參數(shù)，以保持良好的控制性能，無需人工干預B.自適應(yīng)控制需要大量的先驗知識和精確的系統(tǒng)模型，否則難以發(fā)揮作用C.自適應(yīng)控制在應(yīng)對系統(tǒng)參數(shù)緩慢變化時效果較好，但對于突發(fā)的、劇烈的變化可能無法及時響應(yīng)D.相比于傳統(tǒng)的固定參數(shù)控制，自適應(yīng)控制的計算復雜度高，實現(xiàn)成本高，因此在實際應(yīng)用中應(yīng)謹慎選擇12、在計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中，以下哪種優(yōu)勢是其相較于傳統(tǒng)現(xiàn)場總線的突出特點？（）A.工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率低，不適合大數(shù)據(jù)量的傳輸B.工業(yè)以太網(wǎng)具有高帶寬、開放性好、易于與互聯(lián)網(wǎng)集成、支持多種拓撲結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)量、實時性、遠程監(jiān)控和智能化的需求C.工業(yè)以太網(wǎng)的安裝和維護難度大，成本高D.工業(yè)以太網(wǎng)的安全性不如傳統(tǒng)現(xiàn)場總線，容易受到攻擊13、在計算機控制技術(shù)的工業(yè)機器人控制中，以下關(guān)于軌跡規(guī)劃和力控制的描述，哪一項是準確的？（）A.軌跡規(guī)劃確定機器人的運動路徑和速度，力控制保證機器人與環(huán)境的交互力符合要求，兩者對于實現(xiàn)高精度、高效率的機器人操作至關(guān)重要，需要結(jié)合機器人的動力學模型和控制算法進行優(yōu)化B.軌跡規(guī)劃和力控制不重要，機器人可以根據(jù)預設(shè)的動作進行操作C.軌跡規(guī)劃和力控制只適用于高端工業(yè)機器人，普通機器人不需要D.軌跡規(guī)劃和力控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進一步研究和改進14、計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計是確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。以下關(guān)于可靠性設(shè)計的描述，錯誤的是（）A.可以采用冗余技術(shù)，如硬件冗余、軟件冗余和信息冗余，提高系統(tǒng)的可靠性B.對關(guān)鍵部件進行故障診斷和預測，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障并采取相應(yīng)的措施C.合理選擇元器件和設(shè)備，進行嚴格的質(zhì)量控制和可靠性測試D.為了降低成本，可以適當降低系統(tǒng)的可靠性要求15、在計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計中，以下關(guān)于冗余技術(shù)和容錯技術(shù)的說法，哪種是不正確的？（）A.冗余技術(shù)是通過增加備用設(shè)備或部件，提高系統(tǒng)在故障情況下的可用性，如電源冗余、控制器冗余等B.容錯技術(shù)則是通過設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和算法，使系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能夠自動檢測、診斷和恢復，不影響系統(tǒng)的正常運行C.冗余技術(shù)和容錯技術(shù)都能夠提高系統(tǒng)的可靠性，但冗余技術(shù)成本較高，容錯技術(shù)實現(xiàn)難度較大D.只要采用了冗余技術(shù)或容錯技術(shù)，就可以完全消除系統(tǒng)故障，保證系統(tǒng)永遠不會出現(xiàn)停機或失控的情況16、在計算機控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計中，關(guān)于PID控制器（比例-積分-微分控制器）的參數(shù)整定方法，以下哪種說法是恰當?shù)?？（）A.PID控制器的參數(shù)整定可以隨意嘗試，直到系統(tǒng)性能滿足要求，不需要遵循特定的方法B.常用的參數(shù)整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法等，這些方法基于系統(tǒng)的階躍響應(yīng)或頻率特性，通過一定的計算和試驗來確定合適的參數(shù)值，以實現(xiàn)良好的控制效果C.PID控制器的參數(shù)整定非常簡單，不需要考慮系統(tǒng)的特性和控制要求D.只要根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置參數(shù)，就能夠保證PID控制器在各種系統(tǒng)中都能達到最優(yōu)控制17、在計算機控制的電力系統(tǒng)中，電壓和頻率的穩(wěn)定控制是保障供電質(zhì)量的重要任務(wù)。當電力系統(tǒng)負載發(fā)生突然變化時，以下哪種控制方法更能快速恢復電壓和頻率的穩(wěn)定？（）A.自動發(fā)電控制（AGC），協(xié)調(diào)發(fā)電機組的出力B.無功補償控制，改善功率因數(shù)C.手動調(diào)節(jié)變壓器分接頭，改變電壓D.不采取任何控制措施，等待系統(tǒng)自行恢復18、在計算機控制技術(shù)中，先進控制策略不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于先進控制策略的描述，哪一項是不正確的？（）A.預測控制通過預測系統(tǒng)未來的輸出，提前采取控制措施，提高控制性能B.自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的變化自動調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)不同的工況C.魯棒控制在系統(tǒng)存在不確定性和干擾的情況下，仍能保持較好的控制效果D.先進控制策略雖然性能優(yōu)越，但計算復雜度高，不適合在實時性要求高的系統(tǒng)中應(yīng)用19、在計算機控制系統(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，導致測量數(shù)據(jù)不準確，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行對比B.基于模型的方法，通過模型預測值與實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，提高故障診斷的準確性和可靠性20、計算機控制系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)用于存儲和管理實時數(shù)據(jù)。以下關(guān)于實時數(shù)據(jù)庫的描述，錯誤的是（）A.實時數(shù)據(jù)庫能夠快速地存儲、檢索和更新實時數(shù)據(jù)，滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性的要求B.它具有數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)緩存和事務(wù)處理等功能，提高數(shù)據(jù)管理的效率C.實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方式上有很大的不同D.實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和實現(xiàn)非常簡單，不需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和可靠性21、當設(shè)計一個計算機控制的醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)時，對系統(tǒng)的安全性和可靠性要求極高。為了確?；颊叩陌踩椭委熜Ч?，以下哪種措施是必不可少的？（）A.采用多重備份和冗余設(shè)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(shè)備標準和規(guī)范D.以上都是22、計算機控制技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如交通信號控制、車輛自動駕駛、智能收費等。例如，通過優(yōu)化交通信號控制可以減少擁堵，提高道路通行能力。以下關(guān)于計算機控制技術(shù)在智能交通中的描述，正確的是：（）A.智能交通系統(tǒng)中的計算機控制完全依賴于傳感器數(shù)據(jù)，不需要人工干預B.車輛自動駕駛技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以完全取代人類駕駛員C.計算機控制技術(shù)可以實現(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23、對于計算機控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)，以下關(guān)于其類型和特點的描述，哪一種是準確的？（）A.執(zhí)行機構(gòu)包括電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器和液壓執(zhí)行器等。電動執(zhí)行器控制精度高、響應(yīng)速度較快，但驅(qū)動力較小；氣動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但控制精度相對較低；液壓執(zhí)行器輸出力大、響應(yīng)速度快，但系統(tǒng)復雜且維護成本高。選擇執(zhí)行機構(gòu)時要根據(jù)控制要求、工作環(huán)境和成本等因素綜合考慮B.執(zhí)行機構(gòu)的類型對控制系統(tǒng)的性能沒有明顯影響，可以任意選擇C.執(zhí)行機構(gòu)只需要具備足夠的動力輸出，其他特點不重要D.一旦選擇了執(zhí)行機構(gòu)，就不能再更換或改進24、在計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，以下關(guān)于朱利穩(wěn)定判據(jù)的描述，不正確的是哪一項？（）A.朱利穩(wěn)定判據(jù)是一種直接在z域中判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，不需要將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到w平面B.該判據(jù)通過檢查系統(tǒng)特征方程的系數(shù)來確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了求解特征根的復雜過程C.朱利穩(wěn)定判據(jù)不僅可以判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定，還能給出系統(tǒng)穩(wěn)定的程度和參數(shù)的允許范圍D.朱利穩(wěn)定判據(jù)適用于所有類型的計算機控制系統(tǒng)，包括線性和非線性、時變和時不變系統(tǒng)25、在計算機控制系統(tǒng)中，當需要對一個具有大滯后特性的工業(yè)過程進行精確控制時，以下哪種控制算法可能最為有效？（）A.比例-積分-微分（PID）控制算法，通過調(diào)整比例、積分和微分系數(shù)來實現(xiàn)控制B.模糊控制算法，利用模糊邏輯和語言規(guī)則進行推理和決策C.預測控制算法，基于模型預測未來的輸出并進行優(yōu)化控制D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法，通過模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習和適應(yīng)能力進行控制26、當利用計算機控制技術(shù)實現(xiàn)一個倉儲管理系統(tǒng)時，需要對貨物的入庫、出庫和庫存進行精確控制和管理。為了提高倉儲效率和減少錯誤，以下哪種技術(shù)的應(yīng)用是重要的？（）A.射頻識別（RFID）技術(shù)，自動識別貨物信息B.數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，存儲和處理大量數(shù)據(jù)C.自動化搬運設(shè)備的控制技術(shù)，實現(xiàn)貨物的自動搬運D.以上技術(shù)結(jié)合使用，實現(xiàn)倉儲的智能化管理27、在計算機控制技術(shù)的汽車電子控制系統(tǒng)中，對于發(fā)動機控制和制動系統(tǒng)控制的特點，以下哪一種比較是最恰當?shù)?？（）A.發(fā)動機控制主要關(guān)注燃油噴射、點火時機等參數(shù)的精確控制，以提高燃燒效率和動力性能；制動系統(tǒng)控制則側(cè)重于實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的制動，保障行車安全B.汽車電子控制系統(tǒng)中，發(fā)動機控制比制動系統(tǒng)控制更為復雜和關(guān)鍵，因為發(fā)動機是汽車的動力源C.發(fā)動機控制和制動系統(tǒng)控制都可以采用簡單的開環(huán)控制策略，因為汽車的運行環(huán)境相對穩(wěn)定D.制動系統(tǒng)控制對實時性的要求不高，而發(fā)動機控制需要快速響應(yīng)各種工況變化28、對于計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理技術(shù)，以下關(guān)于其在控制中的作用和方法的描述，哪一種是準確的？（）A.數(shù)字信號處理技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中用于信號的濾波、變換、特征提取等。通過離散傅里葉變換、數(shù)字濾波器設(shè)計等方法，可以提高信號的質(zhì)量和有用信息的提取，為控制決策提供更準確的數(shù)據(jù)。數(shù)字信號處理技術(shù)有助于改善系統(tǒng)的抗干擾能力和控制精度B.數(shù)字信號處理技術(shù)對計算機控制系統(tǒng)的性能提升作用不大，可以忽略C.數(shù)字信號處理技術(shù)只適用于特定類型的控制系統(tǒng)，應(yīng)用范圍有限D(zhuǎn).數(shù)字信號處理技術(shù)的方法復雜，計算量大，不適合在實時控制系統(tǒng)中應(yīng)用29、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的集成化（Integration）發(fā)展趨勢，以下說法不正確的是：（）A.集成化是將控制、通信、計算等功能集成在一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)更高效的運行B.系統(tǒng)集成可以提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性和可擴展性C.集成化需要解決不同子系統(tǒng)之間的接口和兼容性問題D.集成化會導致系統(tǒng)的復雜度增加，因此應(yīng)該盡量避免30、對于計算機控制系統(tǒng)中的滯后補償（Dead-timeCompensation）技術(shù)，以下說法不準確的是（）A.滯后現(xiàn)象會降低系統(tǒng)的控制性能，需要進行補償B.可以采用史密斯預估器（SmithPredictor）等方法來補償滯后C.滯后補償能夠完全消除滯后對系統(tǒng)的影響，使系統(tǒng)性能恢復到無滯后時的水平D.滯后補償?shù)男Ч艿侥Ｐ途群蛥?shù)變化的影響，需要進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面剖析計算機控制系統(tǒng)中的魯棒控制理論及其應(yīng)用，包括H∞控制、μ綜合等方法，討論在存在模型不確定性情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能保證。2、（本題5分）在計算機控制技術(shù)中，最優(yōu)控制理論為實現(xiàn)系統(tǒng)性能的最優(yōu)提供了理論