無錫職業(yè)技術(shù)學院《智能控制理論》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頁無錫職業(yè)技術(shù)學院

《智能控制理論》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、計算機控制系統(tǒng)中的信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。關(guān)于信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換，以下說法不正確的是（）A.信號調(diào)理包括放大、濾波、隔離等操作，用于將傳感器采集到的信號調(diào)整為適合計算機處理的形式B.A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，D/A轉(zhuǎn)換則將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，它們的精度和轉(zhuǎn)換速度會影響系統(tǒng)的性能C.為了提高信號的測量精度，可以采用多次采樣和平均的方法來減少噪聲的影響D.信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的影響不大，可以忽略不計2、在計算機控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)中，對于解耦控制方法的應用，以下哪種描述是最準確的？（）A.當系統(tǒng)存在多個輸入和多個輸出變量，且變量之間存在較強的耦合關(guān)系時，解耦控制通過設(shè)計合適的補償器，將耦合的多變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個相互獨立的單變量系統(tǒng)，從而簡化控制設(shè)計和提高控制性能B.解耦控制方法雖然理論上可行，但在實際應用中由于系統(tǒng)的復雜性和不確定性，很難達到理想的解耦效果，因此不常使用C.多變量控制系統(tǒng)中，解耦控制是唯一有效的控制方法，其他控制策略都無法解決變量耦合的問題D.解耦控制只適用于線性多變量系統(tǒng)，對于非線性多變量系統(tǒng)無法應用3、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設(shè)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(guān)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4、在計算機控制技術(shù)中，數(shù)字控制器的設(shè)計是核心內(nèi)容之一。設(shè)計數(shù)字控制器時，需要考慮系統(tǒng)的性能指標，如穩(wěn)定性、快速性和準確性等。對于一個二階系統(tǒng)，采用不同的控制算法會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生顯著影響。假設(shè)要設(shè)計一個用于數(shù)控機床進給系統(tǒng)的數(shù)字控制器，以下關(guān)于數(shù)字控制器設(shè)計的說法，錯誤的是：（）A.可以基于經(jīng)典控制理論，如PID控制算法進行設(shè)計B.現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間法也能為數(shù)字控制器設(shè)計提供有效手段C.數(shù)字控制器的設(shè)計不需要考慮系統(tǒng)的數(shù)學模型，憑借經(jīng)驗即可完成D.設(shè)計過程中需要對系統(tǒng)進行性能分析和參數(shù)整定5、在計算機控制的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)對各種設(shè)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)6、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的建模方法，以下描述錯誤的是：（）A.可以通過機理建模，根據(jù)系統(tǒng)的物理和化學規(guī)律建立數(shù)學模型B.實驗建模則是通過對系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)的測量和分析，來建立模型C.混合建模結(jié)合了機理建模和實驗建模的優(yōu)點，能夠更準確地描述系統(tǒng)特性D.一旦建立了控制系統(tǒng)的模型，就不需要再進行更新和改進，能夠一直適用于系統(tǒng)的控制7、對于計算機控制系統(tǒng)的可靠性評估，假設(shè)要評估一個新設(shè)計的控制系統(tǒng)在長期運行中的可靠性，以下哪個方面是需要綜合考慮的？（）A.不進行可靠性評估，系統(tǒng)存在風險B.硬件的可靠性、軟件的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的容錯能力、維護的便捷性以及環(huán)境適應性等方面，通過可靠性模型和指標計算，對系統(tǒng)的可靠性進行量化評估C.只關(guān)注某一方面的可靠性，評估不全面D.認為可靠性評估不重要，不進行相關(guān)工作8、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標，以下描述錯誤的是：（）A.常用的性能指標包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、上升時間等，用于衡量系統(tǒng)的控制效果B.穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時輸出與期望值之間的偏差，超調(diào)量表示系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值的最大幅度C.調(diào)節(jié)時間是指系統(tǒng)從受到干擾到重新恢復穩(wěn)定所需的時間，上升時間則是指系統(tǒng)輸出從0上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時間D.這些性能指標是相互獨立的，優(yōu)化一個指標不會對其他指標產(chǎn)生影響9、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，以下哪種說法是最為準確的？（）A.只要系統(tǒng)的開環(huán)增益足夠大，系統(tǒng)就一定穩(wěn)定B.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性只取決于系統(tǒng)的閉環(huán)極點是否都在復平面的左半平面。通過勞斯判據(jù)、根軌跡法等方法，可以對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行精確分析和判斷。同時，系統(tǒng)的參數(shù)變化、外部干擾以及非線性因素等都可能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性與輸入信號的類型和幅值密切相關(guān)D.對于復雜的控制系統(tǒng)，無法進行穩(wěn)定性分析，只能通過實際運行來驗證10、在計算機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)。當面臨多個配送點、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.隨機選擇路徑，不進行優(yōu)化11、對于計算機控制系統(tǒng)中的傳感器選擇，以下關(guān)于其考慮因素和重要性的說法，哪一項是恰當?shù)模浚ǎ〢.傳感器的選擇只需要考慮測量范圍，其他因素如精度、響應時間、可靠性等都不重要B.選擇傳感器時，需要綜合考慮測量范圍、精度、響應時間、線性度、穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力等多個因素。合適的傳感器能夠準確地獲取被控對象的狀態(tài)信息，為控制系統(tǒng)提供可靠的輸入，直接影響控制系統(tǒng)的性能和精度C.傳感器的價格是選擇的唯一關(guān)鍵因素，越便宜越好D.傳感器的安裝和維護難度不需要在選擇時考慮12、在計算機控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程中，需要選擇合適的編程語言和開發(fā)工具。當系統(tǒng)對實時性和可靠性要求極高時，以下哪種編程語言通常是首選？（）A.C/C++B.JavaC.PythonD.VisualBasic13、在計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計算機選型中，以下關(guān)于IPC（工業(yè)控制計算機）和PLC（可編程邏輯控制器）的比較，哪種說法是不正確的？（）A.IPC具有強大的計算能力和豐富的軟件資源，適用于復雜的控制算法和數(shù)據(jù)處理任務(wù)，但環(huán)境適應性相對較差B.PLC則具有高可靠性、抗干擾能力強、編程簡單等特點，適用于對可靠性要求高、控制邏輯相對固定的場合C.在實際應用中，可以根據(jù)具體的控制需求和現(xiàn)場環(huán)境，選擇IPC或PLC，或者將兩者結(jié)合使用，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢D.IPC的發(fā)展已經(jīng)完全取代了PLC，在現(xiàn)代工業(yè)控制中，PLC已經(jīng)很少被使用，而IPC成為了主流的控制設(shè)備14、在計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)（IndustrialEthernet）應用中，以下描述不正確的是：（）A.工業(yè)以太網(wǎng)是將以太網(wǎng)技術(shù)應用于工業(yè)控制領(lǐng)域的通信網(wǎng)絡(luò)B.工業(yè)以太網(wǎng)具有高速、可靠、開放性好等優(yōu)點C.工業(yè)以太網(wǎng)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線可以無縫集成，無需進行任何轉(zhuǎn)換D.工業(yè)以太網(wǎng)在實時性和確定性方面還存在一些挑戰(zhàn)，需要采取特殊的技術(shù)措施來保證15、在計算機控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控和操作，需要建立通信網(wǎng)絡(luò)。當控制現(xiàn)場與監(jiān)控中心距離較遠，且對通信的實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16、在計算機控制技術(shù)的工業(yè)機器人控制中，對于軌跡規(guī)劃和運動控制算法的設(shè)計，以下哪種考慮是最為關(guān)鍵的？（）A.軌跡規(guī)劃和運動控制算法需要考慮機器人的動力學特性、關(guān)節(jié)限制、工作空間約束以及任務(wù)要求，以實現(xiàn)精確、平穩(wěn)、高效的運動控制B.工業(yè)機器人控制中，軌跡規(guī)劃和運動控制算法的設(shè)計主要依賴于機器人的機械結(jié)構(gòu)和硬件性能，軟件算法的作用相對較小C.軌跡規(guī)劃和運動控制算法應盡量簡化，以降低計算量和控制成本，即使犧牲一定的控制精度也在所不惜D.工業(yè)機器人的控制只需要保證基本的運動功能，對于復雜的軌跡和高精度的要求可以忽略17、對于局域網(wǎng)中的無線局域網(wǎng)（WLAN）組建，以下說法不準確的是：（）A.無線局域網(wǎng)使用無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸，擺脫了線纜的束縛，使網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活方便B.在組建無線局域網(wǎng)時，需要選擇合適的無線接入點（AP），設(shè)置SSID、加密方式和信道等參數(shù)，以確保網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性C.無線信號的覆蓋范圍和傳輸速率受到障礙物、距離和干擾等因素的影響，因此需要合理規(guī)劃AP的位置和數(shù)量D.無線局域網(wǎng)的安全性不如有線局域網(wǎng)，容易受到黑客攻擊和竊聽，因此不適合在對安全性要求較高的場合使用18、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設(shè)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(shè)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(shè)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19、在計算機控制技術(shù)中，故障診斷與容錯控制是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。通過對系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測和分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應的措施。例如，在一個電力系統(tǒng)中，對變壓器、斷路器等設(shè)備進行實時監(jiān)測和故障診斷。以下關(guān)于故障診斷與容錯控制的說法，準確的是：（）A.故障診斷只能基于硬件檢測，軟件分析無法實現(xiàn)B.容錯控制可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自動切換到備用設(shè)備或采取降級運行模式C.故障診斷和容錯控制技術(shù)對于提高系統(tǒng)的可用性沒有幫助D.只要系統(tǒng)設(shè)計合理，就不會出現(xiàn)故障，不需要進行故障診斷和容錯控制20、在計算機控制技術(shù)的數(shù)字濾波算法應用中，比如要去除測量信號中的噪聲干擾，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，但可能會導致信號的一定延遲C.高通濾波算法，適用于去除低頻噪聲，保留高頻信號D.不了解數(shù)字濾波算法，無法選擇合適的方法21、在計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，選擇合適的控制器類型和參數(shù)對于系統(tǒng)性能的優(yōu)化起著關(guān)鍵作用。當面對一個具有大滯后特性的被控對象，要求系統(tǒng)具有較快的響應速度和較小的超調(diào)量時，以下哪種控制器更有可能滿足要求？（）A.PID控制器，通過比例、積分和微分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)B.模糊控制器，基于模糊邏輯和規(guī)則推理C.智能優(yōu)化算法控制器，如遺傳算法優(yōu)化的控制器D.隨機選擇一種控制器，不考慮被控對象的特性22、在計算機控制的汽車電子系統(tǒng)中，發(fā)動機的燃油噴射控制對于提高燃油經(jīng)濟性和減少尾氣排放起著重要作用。當考慮到不同工況下（如加速、勻速、怠速）的燃油需求時，以下哪種燃油噴射控制策略更能優(yōu)化發(fā)動機性能？（）A.基于模型的預測控制，根據(jù)工況預測燃油需求B.閉環(huán)反饋控制，根據(jù)氧傳感器反饋調(diào)節(jié)C.開環(huán)定時控制，按照固定時間噴射燃油D.隨機噴射燃油，不考慮工況差異23、在計算機控制技術(shù)的飛行器控制系統(tǒng)中，關(guān)于姿態(tài)控制和軌跡跟蹤控制的重要性，以下哪一種描述是最準確的？（）A.姿態(tài)控制確保飛行器在飛行過程中的穩(wěn)定姿態(tài)，軌跡跟蹤控制則使飛行器按照預定的軌跡飛行。兩者相輔相成，對于飛行器的安全、準確飛行至關(guān)重要B.姿態(tài)控制在飛行器起飛和降落階段比較重要，軌跡跟蹤控制在巡航階段更為關(guān)鍵C.飛行器控制系統(tǒng)中，姿態(tài)控制比軌跡跟蹤控制更為重要，因為姿態(tài)不穩(wěn)定會直接導致飛行事故D.軌跡跟蹤控制是飛行器控制系統(tǒng)的核心，姿態(tài)控制相對次要，可以通過其他方式進行補償24、計算機控制系統(tǒng)中的運動控制技術(shù)在機器人、數(shù)控機床等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于運動控制技術(shù)的描述，錯誤的是（）A.運動控制技術(shù)包括位置控制、速度控制和加速度控制等方面B.可以實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運動控制，滿足各種復雜的運動需求C.運動控制技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，沒有進一步提高的空間D.與傳感器技術(shù)和智能控制算法相結(jié)合，提高運動控制的精度和穩(wěn)定性25、在計算機控制的食品加工生產(chǎn)線中，需要對溫度、壓力、濕度等多個參數(shù)進行協(xié)同控制。當不同參數(shù)之間存在相互影響和耦合關(guān)系時，以下哪種解耦控制方法能夠有效地實現(xiàn)各個參數(shù)的獨立控制？（）A.前饋補償解耦B.反饋補償解耦C.對角矩陣解耦D.以上都是26、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面（Human-ComputerInteractionInterface）設(shè)計中，以下敘述不正確的是（）A.人機交互界面應該具有友好的操作方式、清晰的信息顯示和及時的反饋B.考慮用戶的使用習慣和需求，提高界面的易用性和可操作性C.美觀的界面設(shè)計比功能的實用性更重要，能夠吸引用戶的注意力D.可以采用觸摸屏、鍵盤、鼠標等多種輸入方式，滿足不同用戶的需求27、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的先進控制策略（AdvancedControlStrategy），以下說法不正確的是（）A.先進控制策略包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、預測控制等，用于解決復雜的控制問題B.這些策略通常基于人工智能、機器學習等技術(shù)，能夠適應系統(tǒng)的不確定性和非線性特性C.先進控制策略的實現(xiàn)需要較高的計算資源和復雜的算法，在實際應用中受到一定限制D.傳統(tǒng)的控制策略（如PID控制）已經(jīng)能夠滿足所有控制需求，無需采用先進控制策略28、在計算機控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，關(guān)于環(huán)境監(jiān)測和設(shè)備控制的實現(xiàn)方式，以下哪一種描述是最符合實際的？（）A.通過部署各種傳感器（如溫度、濕度、光照、煙霧等傳感器）采集環(huán)境數(shù)據(jù)，利用微控制器或嵌入式系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)設(shè)定的規(guī)則或用戶的指令，通過智能插座、繼電器等控制設(shè)備實現(xiàn)對家電、照明等的自動控制B.智能家居系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測和設(shè)備控制主要依賴于云服務(wù)器的計算和決策能力，本地設(shè)備只負責數(shù)據(jù)采集和傳輸C.智能家居系統(tǒng)中的設(shè)備控制通常采用集中式控制架構(gòu)，所有設(shè)備的控制信號都由一個中央控制器統(tǒng)一發(fā)送D.為了降低成本和復雜性，智能家居系統(tǒng)可以忽略環(huán)境監(jiān)測功能，只實現(xiàn)基本的設(shè)備控制29、在計算機控制的無人機飛行控制系統(tǒng)中，姿態(tài)穩(wěn)定和航跡規(guī)劃是實現(xiàn)自主飛行的核心技術(shù)。當無人機在強風等惡劣環(huán)境下飛行時，以下哪種控制策略更能保證飛行的穩(wěn)定性和準確性？（）A.自適應控制策略，根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整參數(shù)B.滑膜控制策略，具有較強的魯棒性C.線性控制策略，假設(shè)系統(tǒng)為線性D.不采取任何控制策略，任由無人機隨風飄動30、在計算機控制技術(shù)的運動控制領(lǐng)域，關(guān)于步進電機和伺服電機的控制特點和適用范圍，以下哪種描述是恰當?shù)?？（）A.步進電機控制簡單、成本低，適用于對精度要求不高的開環(huán)控制系統(tǒng)；伺服電機精度高、響應快，適用于對性能要求較高的閉環(huán)控制系統(tǒng)B.步進電機和伺服電機控制方式相同，適用范圍也沒有明顯區(qū)別C.伺服電機成本低、維護方便，因此在大多數(shù)運動控制場景中優(yōu)先選擇D.步進電機精度高、速度快，比伺服電機更適合復雜的運動控制任務(wù)二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明計算機控制系統(tǒng)中的無人機飛行控制技術(shù)。闡述無人機的飛行原理和姿態(tài)控制方法，分析無人機的導航定位、航線規(guī)劃和自主避障等控制功能。討論如何通過計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人機的穩(wěn)定飛行和復雜任務(wù)執(zhí)行。2、（本題5分）詳細論述計算機控制系統(tǒng)中的自適應神