武昌首義學(xué)院《智能控制》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頁武昌首義學(xué)院

《智能控制》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術(shù)，以下關(guān)于其種類和適用情況的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的數(shù)字濾波方法有算術(shù)平均值濾波、中值濾波、加權(quán)平均值濾波等，它們分別適用于不同的信號特征和干擾情況，如算術(shù)平均值濾波適用于周期性干擾，中值濾波適用于脈沖干擾B.數(shù)字濾波技術(shù)效果不佳，不如模擬濾波可靠C.數(shù)字濾波技術(shù)種類繁多，但實際應(yīng)用中選擇哪種方法差別不大D.數(shù)字濾波技術(shù)只適用于低頻信號，對高頻信號處理效果不好2、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(xué)模型，將實際測量值與模型預(yù)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(zhǔn)確的系統(tǒng)模型，對于復(fù)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(yù)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3、在計算機控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)延遲對控制性能的影響，以下哪種分析是最深入和全面的？（）A.網(wǎng)絡(luò)延遲會導(dǎo)致控制信號的傳輸滯后，影響系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。延遲的不確定性還可能導(dǎo)致系統(tǒng)的振蕩和失穩(wěn)。為了減小網(wǎng)絡(luò)延遲的影響，可以采用預(yù)測控制、事件觸發(fā)控制等方法，同時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和硬件設(shè)施B.網(wǎng)絡(luò)延遲對控制性能的影響較小，可以通過增加緩沖區(qū)來解決，無需對控制算法進行特殊設(shè)計C.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，只要網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠大，就可以忽略網(wǎng)絡(luò)延遲的影響D.網(wǎng)絡(luò)延遲只影響數(shù)據(jù)的傳輸速度，不影響控制效果，因此在設(shè)計控制系統(tǒng)時無需考慮4、在計算機控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉是提高水資源利用效率的關(guān)鍵。當(dāng)需要根據(jù)不同區(qū)域的土壤濕度差異進行分區(qū)灌溉時，以下哪種傳感器布局和控制策略更合理？（）A.在每個分區(qū)均勻布置多個濕度傳感器，采用分區(qū)獨立控制B.在整個區(qū)域布置少量傳感器，采用統(tǒng)一控制C.隨機布置傳感器，不進行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時間進行灌溉5、在計算機控制的數(shù)控機床中，刀具路徑的規(guī)劃和控制精度直接影響加工零件的質(zhì)量。當(dāng)加工復(fù)雜形狀的零件時，以下哪種刀具路徑規(guī)劃方法更能提高加工精度和效率？（）A.等參數(shù)線法，沿曲線參數(shù)均勻分布刀位點B.等距環(huán)切法，減少刀具空行程C.行切法，簡單易行但可能存在殘留高度D.隨意生成刀具路徑，不考慮加工要求6、在計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，如果要求系統(tǒng)具有良好的可擴展性和可維護性，以下哪種編程架構(gòu)和方法是應(yīng)該優(yōu)先采用的？（）A.面向過程編程，按功能模塊劃分程序B.面向?qū)ο缶幊?，封裝數(shù)據(jù)和操作C.結(jié)構(gòu)化編程，使用順序、選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)D.函數(shù)式編程，強調(diào)函數(shù)的組合和純函數(shù)7、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)選擇，在評估其是否適用于特定的控制任務(wù)時，以下哪一個因素是最為重要的？（）A.實時操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度算法、中斷響應(yīng)時間、內(nèi)存管理機制等性能指標(biāo)，以及對硬件的支持和可擴展性，決定了其能否滿足控制任務(wù)對實時性和可靠性的要求B.實時操作系統(tǒng)的用戶界面友好程度和開發(fā)工具的易用性，對于開發(fā)人員的工作效率有很大影響C.實時操作系統(tǒng)的價格和許可證費用，對于項目的成本控制至關(guān)重要D.實時操作系統(tǒng)的市場占有率和流行程度，反映了其可靠性和穩(wěn)定性8、對于計算機控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以下關(guān)于其特點和應(yīng)用的描述，不正確的是哪一項？（）A.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)中各個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換和資源共享，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性B.現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有實時性強、可靠性高、開放性好等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域C.以太網(wǎng)作為一種通用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也逐漸應(yīng)用于計算機控制系統(tǒng)中，但在實時性和確定性方面不如專用的現(xiàn)場總線D.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用受到限制，主要是因為其傳輸速度慢、穩(wěn)定性差、安全性低9、在計算機控制系統(tǒng)中，傳感器起著至關(guān)重要的作用，將物理世界的信息轉(zhuǎn)換為電信號供計算機處理。以下關(guān)于傳感器的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.傳感器的精度和分辨率決定了所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和細膩程度B.不同類型的傳感器適用于不同的物理量測量，如溫度、壓力、位移等C.傳感器的輸出信號通?？梢灾苯颖挥嬎銠C接收和處理，無需任何轉(zhuǎn)換和調(diào)理D.傳感器的穩(wěn)定性和可靠性對于長期準(zhǔn)確測量至關(guān)重要，可能會受到環(huán)境因素的影響10、在計算機控制系統(tǒng)的控制器設(shè)計（ControllerDesign）中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.控制器的設(shè)計目標(biāo)是使系統(tǒng)的輸出能夠快速、準(zhǔn)確地跟蹤給定輸入，并具有良好的穩(wěn)定性和魯棒性B.常見的控制器設(shè)計方法有PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等C.控制器的參數(shù)整定需要根據(jù)系統(tǒng)的性能要求和被控對象的特性進行D.一旦確定了控制器的類型和參數(shù)，就不需要再根據(jù)系統(tǒng)的運行情況進行調(diào)整11、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和處理是獲取系統(tǒng)信息和做出控制決策的基礎(chǔ)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集和處理的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)采集需要考慮采樣頻率、精度和通道數(shù)量等因素，以滿足系統(tǒng)的要求B.采集到的數(shù)據(jù)可能存在噪聲和誤差，需要進行濾波、校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合等處理C.數(shù)據(jù)處理可以包括數(shù)據(jù)分析、特征提取和模式識別等，為控制決策提供支持D.數(shù)據(jù)采集和處理的速度對系統(tǒng)性能影響不大，可以在系統(tǒng)空閑時進行12、在計算機控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)（PerformanceIndex）方面，以下描述不正確的是：（）A.常見的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間等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C.超調(diào)量越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，性能越好D.調(diào)節(jié)時間是指系統(tǒng)從受到擾動到重新穩(wěn)定所需的時間13、在計算機控制系統(tǒng)的節(jié)能控制策略中，以下哪種方法能夠顯著降低系統(tǒng)能耗？（）A.不采取任何節(jié)能措施，讓系統(tǒng)一直處于全速運行狀態(tài)B.采用智能調(diào)速技術(shù)（如變頻調(diào)速）、優(yōu)化控制算法（如根據(jù)負(fù)載調(diào)整輸出）、合理安排設(shè)備運行時間等方法，根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在滿足控制要求的前提下，顯著降低系統(tǒng)的能耗C.節(jié)能控制會影響系統(tǒng)的性能，不應(yīng)該采用D.只要降低設(shè)備的運行功率，就能實現(xiàn)節(jié)能14、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(fù)雜的控制算法和數(shù)據(jù)處理任務(wù)，但環(huán)境適應(yīng)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(yīng)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15、在計算機控制技術(shù)的智能控制領(lǐng)域，關(guān)于模糊控制與專家系統(tǒng)控制的特點，以下哪一項比較是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.模糊控制基于模糊邏輯和語言規(guī)則，能夠處理不確定性和模糊性信息，具有較強的魯棒性；專家系統(tǒng)控制則依賴于專家的知識和經(jīng)驗，具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性B.模糊控制和專家系統(tǒng)控制在原理和應(yīng)用上非常相似，可以相互替代，沒有明顯的區(qū)別C.專家系統(tǒng)控制適用于復(fù)雜的、難以建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)，而模糊控制則主要用于簡單的、線性系統(tǒng)D.模糊控制的計算量較大，響應(yīng)速度慢；專家系統(tǒng)控制則計算效率高，實時性好16、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于開環(huán)控制系統(tǒng)（Open-loopControlSystem）的特點，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是給定值B.開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、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，因為沒有反饋環(huán)節(jié)D.開環(huán)控制系統(tǒng)能夠自動補償外部干擾和系統(tǒng)參數(shù)變化對輸出的影響17、在計算機控制技術(shù)的先進控制策略應(yīng)用中，比如對于具有大滯后、非線性特性的被控對象，以下哪種先進控制方法可能更有效？（）A.堅持使用傳統(tǒng)的控制方法，控制效果不佳B.采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制或預(yù)測控制等先進控制策略，能夠更好地處理復(fù)雜的被控對象特性，提高控制精度和適應(yīng)性C.不了解先進控制方法，不進行應(yīng)用D.認(rèn)為先進控制方法復(fù)雜，不嘗試使用18、在計算機控制技術(shù)中，控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以下描述錯誤的是（）A.穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)能夠正常工作的首要條件，指系統(tǒng)在受到外界干擾后，能夠恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)或趨于一個新的平衡狀態(tài)B.快速性要求系統(tǒng)能夠在較短的時間內(nèi)對輸入信號做出響應(yīng)，通常用上升時間、調(diào)節(jié)時間等指標(biāo)來衡量C.準(zhǔn)確性要求系統(tǒng)的輸出能夠準(zhǔn)確地跟蹤給定的輸入信號，常用穩(wěn)態(tài)誤差來表示D.為了實現(xiàn)良好的控制性能，只需要關(guān)注快速性和準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性并不重要19、在計算機控制技術(shù)中，系統(tǒng)集成是將各個子系統(tǒng)和設(shè)備整合為一個完整的控制系統(tǒng)的過程。這需要解決硬件接口、軟件通信、協(xié)議轉(zhuǎn)換等一系列問題。例如，在一個智能工廠的建設(shè)中，需要將生產(chǎn)設(shè)備、自動化倉儲系統(tǒng)、質(zhì)量檢測系統(tǒng)等進行集成。以下關(guān)于系統(tǒng)集成的說法，錯誤的是：（）A.系統(tǒng)集成可以提高整個控制系統(tǒng)的效率和性能B.系統(tǒng)集成過程中需要充分考慮各個子系統(tǒng)的兼容性和互操作性C.系統(tǒng)集成只需要關(guān)注技術(shù)層面的問題，不需要考慮管理和組織因素D.良好的系統(tǒng)集成方案能夠降低系統(tǒng)的維護成本和復(fù)雜度20、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），在實現(xiàn)系統(tǒng)的分散控制和集中管理時，以下哪一項技術(shù)是最為關(guān)鍵的？（）A.采用先進的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保各個控制節(jié)點之間的數(shù)據(jù)實時、準(zhǔn)確、可靠地傳輸，實現(xiàn)分散控制的協(xié)同工作；同時，利用中央監(jiān)控系統(tǒng)對整個系統(tǒng)進行集中管理和優(yōu)化調(diào)度B.分布式控制系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件平臺的選擇，決定了系統(tǒng)的性能和可擴展性C.分布式控制系統(tǒng)中，控制算法的分散化設(shè)計和優(yōu)化是實現(xiàn)分散控制的關(guān)鍵，而集中管理主要依賴于數(shù)據(jù)庫技術(shù)D.分布式控制系統(tǒng)的可靠性主要取決于單個控制節(jié)點的性能，因此應(yīng)重點提高節(jié)點的可靠性21、在計算機控制的工業(yè)過程中，需要對大量的實時數(shù)據(jù)進行采集和處理。當(dāng)數(shù)據(jù)采集的頻率很高，且數(shù)據(jù)量巨大時，以下哪種數(shù)據(jù)存儲和管理方式能夠有效地提高數(shù)據(jù)處理的效率和查詢速度？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫B.分布式文件系統(tǒng)C.實時數(shù)據(jù)庫D.傳統(tǒng)的文本文件22、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集是獲取現(xiàn)場信息的重要環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集過程中，需要使用傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為電信號，然后經(jīng)過調(diào)理電路進行放大、濾波等處理。例如，在一個環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，需要采集溫度、濕度、光照強度等數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)采集的精度只取決于傳感器的性能，與調(diào)理電路無關(guān)B.采樣頻率越高，采集到的數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確，但也會增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)C.數(shù)據(jù)采集過程中不需要進行信號隔離，不會對系統(tǒng)造成干擾D.所有的傳感器輸出信號都可以直接被計算機系統(tǒng)處理，無需調(diào)理23、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(zhǔn)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(zhǔn)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(fù)雜，計算量大，不適合在實時控制系統(tǒng)中應(yīng)用24、在計算機控制系統(tǒng)的接口技術(shù)（InterfaceTechnology）方面，以下敘述不正確的是（）A.接口技術(shù)用于實現(xiàn)計算機與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信B.包括模擬量輸入/輸出接口、數(shù)字量輸入/輸出接口等C.接口電路的設(shè)計要考慮信號的匹配、隔離、濾波等問題，以提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力D.接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，不需要考慮新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，也無需進行升級和改進25、計算機控制技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它涵蓋了從數(shù)據(jù)采集、處理到控制決策的整個過程。在一個復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)中，需要對多個變量進行實時監(jiān)測和控制。例如，在一個化工生產(chǎn)流程中，溫度、壓力、流量和濃度等參數(shù)都需要精確控制。以下關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.計算機控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制算法，提高控制精度和穩(wěn)定性B.它可以快速響應(yīng)系統(tǒng)的變化，及時調(diào)整控制策略C.計算機控制系統(tǒng)完全不會受到外界干擾，能夠始終保持穩(wěn)定運行D.其可靠性和可維護性對于工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)運行至關(guān)重要二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋波特圖在頻域分析中的作用。2、（本題5分）說明計算機控制系統(tǒng)中的智能洗碗機控制。3、（本題5分）闡