上海戲劇學(xué)院《智能控制技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(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頁上海戲劇學(xué)院

《智能控制技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(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)的多變量控制系統(tǒng)中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和控制策略的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個輸入和多個輸出，變量之間存在耦合關(guān)系?？刂撇呗园ń怦羁刂?、預(yù)測控制、自適應(yīng)控制等。解耦控制用于消除變量之間的耦合；預(yù)測控制考慮系統(tǒng)的未來行為；自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)變化調(diào)整控制器參數(shù)。這些策略旨在實(shí)現(xiàn)良好的控制性能B.多變量控制系統(tǒng)與單變量控制系統(tǒng)沒有本質(zhì)區(qū)別，控制策略可以通用C.多變量控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，不適合在實(shí)際工程中應(yīng)用D.多變量控制系統(tǒng)的控制策略只需要考慮當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，不需要考慮未來的變化2、當(dāng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)時，需要對多個監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集和分析。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)處理方法是重要的？（）A.數(shù)據(jù)濾波，去除噪聲和干擾B.數(shù)據(jù)融合，綜合多個傳感器的數(shù)據(jù)C.數(shù)據(jù)異常檢測，發(fā)現(xiàn)異常值并進(jìn)行處理D.以上方法都是3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲和管理實(shí)時數(shù)據(jù)。它具有高并發(fā)、快速讀寫、數(shù)據(jù)一致性等特點(diǎn)。例如，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)時數(shù)據(jù)庫能夠及時記錄電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。以下關(guān)于實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的說法，不正確的是：（）A.實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠保證數(shù)據(jù)的實(shí)時性和準(zhǔn)確性B.實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)和普通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)沒有區(qū)別C.實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份和恢復(fù)機(jī)制D.實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能優(yōu)化是一個重要的研究方向4、在計(jì)算機(jī)控制的物流配送系統(tǒng)中，車輛路徑的優(yōu)化和調(diào)度是提高配送效率、降低成本的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)面臨多個配送點(diǎn)、不同貨物需求和時間限制時，以下哪種路徑優(yōu)化算法更能找到最優(yōu)的配送方案？（）A.遺傳算法，通過模擬進(jìn)化過程搜索最優(yōu)解B.蟻群算法，利用螞蟻覓食行為尋找路徑C.貪心算法，每次選擇局部最優(yōu)解D.隨機(jī)選擇路徑，不進(jìn)行優(yōu)化5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，需要建立通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)控制現(xiàn)場與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，且對通信的實(shí)時性和可靠性要求較高時，以下哪種通信方式是較為理想的選擇？（）A.以太網(wǎng)B.無線通信C.現(xiàn)場總線D.衛(wèi)星通信6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，當(dāng)系統(tǒng)受到強(qiáng)烈的電磁干擾時，以下哪種措施對于提高系統(tǒng)的抗干擾能力最為有效？（）A.屏蔽B.濾波C.接地D.以上都是7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和分布式控制方面發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的描述，錯誤的是（）A.現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，具有開放性、互操作性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)B.工業(yè)以太網(wǎng)將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、實(shí)時的數(shù)據(jù)傳輸C.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供了更加靈活的連接方式，但存在信號不穩(wěn)定和安全性等問題D.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)只需要考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的安全性和實(shí)時性8、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。關(guān)于嵌入式系統(tǒng)，以下描述錯誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)嵌入到設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)特定功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B.具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種控制應(yīng)用場景C.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要掌握硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的知識和技能D.嵌入式系統(tǒng)的性能不如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此應(yīng)用范圍有限9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的魯棒控制（RobustControl）方面，以下描述錯誤的是：（）A.魯棒控制是使系統(tǒng)在存在模型不確定性和外部擾動的情況下仍能保持穩(wěn)定和性能要求B.魯棒控制方法通常基于H∞控制理論和μ綜合方法C.魯棒控制器的設(shè)計(jì)需要考慮系統(tǒng)的最壞情況，因此可能會導(dǎo)致保守性D.魯棒控制只適用于線性系統(tǒng)，對于非線性系統(tǒng)無法應(yīng)用10、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的汽車電子控制系統(tǒng)中，對于發(fā)動機(jī)控制和制動系統(tǒng)控制的特點(diǎn)，以下哪一種比較是最恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.發(fā)動機(jī)控制主要關(guān)注燃油噴射、點(diǎn)火時機(jī)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(shí)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(jī)控制比制動系統(tǒng)控制更為復(fù)雜和關(guān)鍵，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)是汽車的動力源C.發(fā)動機(jī)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?yàn)槠嚨倪\(yùn)行環(huán)境相對穩(wěn)定D.制動系統(tǒng)控制對實(shí)時性的要求不高，而發(fā)動機(jī)控制需要快速響應(yīng)各種工況變化11、當(dāng)考慮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的預(yù)測控制（PredictiveControl）時，以下哪種說法不正確？（）A.預(yù)測控制基于模型預(yù)測未來的輸出，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行控制決策B.預(yù)測控制可以處理約束條件和多步預(yù)測，適用于復(fù)雜的工業(yè)過程C.預(yù)測控制需要大量的計(jì)算資源和精確的模型，實(shí)現(xiàn)難度較大D.預(yù)測控制只能用于確定性系統(tǒng)，對于隨機(jī)系統(tǒng)無法應(yīng)用12、在計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療設(shè)備中，如輸液泵、呼吸機(jī)等，需要保證控制的精度和安全性。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時，以下哪種報(bào)警和保護(hù)機(jī)制能夠及時有效地保障患者的生命安全？（）A.聲光報(bào)警B.自動停機(jī)C.緊急呼叫D.以上都是13、在計(jì)算機(jī)控制的紡織生產(chǎn)線上，需要對紗線的張力、速度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時控制。當(dāng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)斷紗等突發(fā)情況時，以下哪種應(yīng)急處理機(jī)制能夠快速響應(yīng)并減少損失？（）A.自動停機(jī)并報(bào)警B.快速切換備用設(shè)備C.自動調(diào)整工藝參數(shù)D.以上都是14、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)選擇，以下哪種因素是最為關(guān)鍵的？（）A.實(shí)時操作系統(tǒng)的價格，越便宜越好B.關(guān)鍵因素包括任務(wù)調(diào)度算法的有效性、中斷響應(yīng)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(shí)時操作系統(tǒng)能夠確?？刂葡到y(tǒng)的實(shí)時性和可靠性要求，滿足各種復(fù)雜控制任務(wù)的需求C.實(shí)時操作系統(tǒng)的界面是否友好，操作是否簡單D.實(shí)時操作系統(tǒng)支持的編程語言種類，越多越好15、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?？刂啤⒆赃m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16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)中，以下關(guān)于現(xiàn)場總線的特點(diǎn)和應(yīng)用，哪種描述是不正確的？（）A.現(xiàn)場總線是一種連接現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字化、雙向、多站的通信網(wǎng)絡(luò)，具有開放性、互操作性和分散性等特點(diǎn)B.它能夠減少系統(tǒng)布線、降低成本、提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，同時便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化和遠(yuǎn)程監(jiān)控C.常見的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)有CAN總線、Profibus總線、LonWorks總線等，不同的現(xiàn)場總線適用于不同的應(yīng)用場景和行業(yè)D.現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)非常成熟，所有的工業(yè)設(shè)備和控制系統(tǒng)都支持現(xiàn)場總線通信，無需再使用傳統(tǒng)的模擬信號傳輸方式17、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人控制中，以下哪種控制方式對軌跡精度要求最高？（）A.點(diǎn)位控制，只要求機(jī)器人到達(dá)指定的位置，不關(guān)心路徑B.連續(xù)軌跡控制，要求機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡精確運(yùn)動，對軌跡精度和速度都有很高的要求，常用于焊接、噴漆等需要高精度軌跡的作業(yè)C.力控制，主要關(guān)注機(jī)器人與環(huán)境的交互力，對軌跡精度要求不高D.所有控制方式對軌跡精度的要求都一樣18、在計(jì)算機(jī)控制的光伏電站系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），提高發(fā)電效率，以下哪種控制算法是常用的？（）A.擾動觀察法，通過不斷擾動工作點(diǎn)尋找最大功率點(diǎn)B.電導(dǎo)增量法，根據(jù)電導(dǎo)變化判斷最大功率點(diǎn)C.模糊控制算法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則調(diào)整工作點(diǎn)D.以上算法結(jié)合使用19、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)預(yù)處理（DataPreprocessing）環(huán)節(jié)，以下觀點(diǎn)不正確的是（）A.數(shù)據(jù)預(yù)處理包括數(shù)據(jù)濾波、歸一化、去噪等操作，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性B.它可以有效地去除數(shù)據(jù)中的異常值和干擾，為后續(xù)的控制決策提供可靠的依據(jù)C.數(shù)據(jù)預(yù)處理對系統(tǒng)的控制性能影響不大，可以簡單處理甚至忽略D.不同的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法適用于不同類型的數(shù)據(jù)和控制任務(wù)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場總線（Fieldbus）技術(shù)中，以下描述不正確的是：（）A.現(xiàn)場總線是一種用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)B.現(xiàn)場總線可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享C.不同的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)具有不同的特點(diǎn)和適用范圍D.現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性問題二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制在智能停車場中的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述求解最優(yōu)控制問題的數(shù)值方法。3、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制在智能洗衣機(jī)中的應(yīng)用。4、（本題5分）說明計(jì)算機(jī)控制在橡膠生產(chǎn)中的應(yīng)用。5、（本題5分）闡述狀態(tài)空間模型的表示方法和優(yōu)勢。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)一個智能交通系統(tǒng)中的匝道控制與誘導(dǎo)系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個智能家居的水電氣三表遠(yuǎn)程抄表與計(jì)費(fèi)控制系統(tǒng)。3、（本題5分）為一個自動化玻璃鍍膜生產(chǎn)線設(shè)計(jì)鍍膜厚度和均勻度的控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。5、（本題5分）針對一個熱電廠的給水泵，設(shè)計(jì)其流量和壓力的控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)是核心內(nèi)容之一。請?jiān)敿?xì)論述數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，包括直接數(shù)字設(shè)計(jì)法、模擬化設(shè)計(jì)法等，并分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景。同時，結(jié)合實(shí)際控制系統(tǒng)，闡述如何根據(jù)系統(tǒng)性能要求選擇合適的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法，以及在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的關(guān)鍵因素，如穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性等。2、（本題10分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自適應(yīng)神經(jīng)