武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（英語(yǔ)）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（英語(yǔ)）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求（Real-timeRequirement）方面，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)時(shí)性是指系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)輸入信號(hào)的處理和輸出響應(yīng)B.對(duì)于一些對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的控制系統(tǒng)（如工業(yè)過(guò)程控制），實(shí)時(shí)性至關(guān)重要C.影響實(shí)時(shí)性的因素包括計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、數(shù)據(jù)采集和傳輸速度、控制算法的復(fù)雜度等D.只要計(jì)算機(jī)的性能足夠強(qiáng)大，就可以忽略系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，因?yàn)榭偰芗皶r(shí)完成任務(wù)2、在計(jì)算機(jī)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(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)載發(fā)生突然變化時(shí)，以下哪種控制方法更能快速恢復(fù)電壓和頻率的穩(wěn)定？（）A.自動(dòng)發(fā)電控制（AGC），協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)組的出力B.無(wú)功補(bǔ)償控制，改善功率因數(shù)C.手動(dòng)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(fù)3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自適應(yīng)控制中，系統(tǒng)能夠根據(jù)對(duì)象特性的變化自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù)。當(dāng)被控對(duì)象的特性隨工作條件發(fā)生較大變化時(shí)，以下哪種自適應(yīng)控制方法更能快速適應(yīng)并保持良好的控制性能？（）A.模型參考自適應(yīng)控制，參考理想模型進(jìn)行調(diào)整B.自校正控制，在線估計(jì)對(duì)象參數(shù)并調(diào)整控制器C.無(wú)模型自適應(yīng)控制，不依賴(lài)對(duì)象模型D.固定參數(shù)控制，不進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整4、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求方面，例如在一個(gè)高速自動(dòng)化生產(chǎn)線上的控制應(yīng)用，以下哪個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能影響最為顯著？（）A.不考慮實(shí)時(shí)性要求，導(dǎo)致生產(chǎn)出錯(cuò)B.控制器的計(jì)算速度和算法復(fù)雜度，高效的算法和快速的硬件能夠減少計(jì)算時(shí)間，確保系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成控制任務(wù)C.只關(guān)注系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，忽略實(shí)時(shí)性D.不優(yōu)化系統(tǒng)的軟件和硬件，影響實(shí)時(shí)性能5、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)用于對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理和優(yōu)化。對(duì)于信號(hào)調(diào)理，以下哪一項(xiàng)描述是錯(cuò)誤的？（）A.信號(hào)調(diào)理可以包括放大、濾波、線性化等操作，以改善信號(hào)質(zhì)量B.它能夠?qū)鞲衅鞯奈⑷踺敵鲂盘?hào)放大到適合計(jì)算機(jī)處理的范圍C.濾波可以去除信號(hào)中的噪聲和干擾，提高信號(hào)的純度和可信度D.信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)的功能是單一的，只能進(jìn)行一種操作，如放大或?yàn)V波6、在計(jì)算機(jī)控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和穩(wěn)定的輸出控制，需要對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和槳距角進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。當(dāng)風(fēng)速頻繁變化時(shí)，以下哪種控制算法能夠更有效地提高風(fēng)能的利用率？（）A.爬山搜索法B.擾動(dòng)觀察法C.最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制D.以上都是7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷中，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)和定位故障對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常輸出，但輸入正常時(shí)，以下哪種故障診斷方法更有助于快速確定故障源？（）A.基于模型的診斷方法，對(duì)比實(shí)際輸出與模型預(yù)測(cè)輸出B.基于信號(hào)處理的診斷方法，分析信號(hào)特征C.專(zhuān)家系統(tǒng)診斷方法，利用知識(shí)庫(kù)和推理規(guī)則D.盲目猜測(cè)故障原因，進(jìn)行隨機(jī)維修8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器（DigitalController）設(shè)計(jì)方法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法有Z變換法、根軌跡法和頻率響應(yīng)法等B.這些設(shè)計(jì)方法的目的是確定控制器的參數(shù)，以滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)不需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)誤差D.不同的設(shè)計(jì)方法適用于不同類(lèi)型的系統(tǒng)和控制要求，需要根據(jù)具體情況選擇9、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，關(guān)于電網(wǎng)調(diào)度和繼電保護(hù)的作用，以下哪一種解釋是最準(zhǔn)確的？（）A.電網(wǎng)調(diào)度通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，合理分配電力資源，確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；繼電保護(hù)則在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)迅速動(dòng)作，隔離故障區(qū)域，保護(hù)設(shè)備和電網(wǎng)的安全B.電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，電網(wǎng)調(diào)度的重要性高于繼電保護(hù)，因?yàn)檎{(diào)度直接影響電力的供應(yīng)和分配C.繼電保護(hù)主要用于保護(hù)發(fā)電設(shè)備，對(duì)于電網(wǎng)的整體運(yùn)行影響較??；電網(wǎng)調(diào)度則主要關(guān)注輸電和配電環(huán)節(jié)D.電網(wǎng)調(diào)度和繼電保護(hù)的功能可以由人工操作來(lái)替代，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在這方面的作用不大10、在計(jì)算機(jī)控制的港口裝卸系統(tǒng)中，需要對(duì)起重機(jī)、輸送帶等設(shè)備進(jìn)行協(xié)同控制。當(dāng)設(shè)備之間的通信存在延遲和干擾時(shí)，以下哪種控制策略能夠保證系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行和高效作業(yè)？（）A.分布式控制B.集中式控制C.混合式控制D.以上都不是11、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，需要對(duì)溫度、氣體流量、壓力等多個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行高精度控制。當(dāng)工藝要求不斷提高，對(duì)控制精度的要求達(dá)到亞微米級(jí)別時(shí)，以下哪種先進(jìn)控制技術(shù)能夠滿足需求？（）A.預(yù)測(cè)控制B.滑模控制C.自抗擾控制D.以上都是12、在計(jì)算機(jī)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(xiàng)？（）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(guò)檢查系統(tǒng)特征方程的系數(shù)來(lái)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了求解特征根的復(fù)雜過(guò)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(lèi)型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，包括線性和非線性、時(shí)變和時(shí)不變系統(tǒng)13、在計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如果需要對(duì)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以下哪種質(zhì)量控制方法與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合最為緊密？（）A.統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC），基于統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)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(kāi)（QFD），將客戶(hù)需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)要求14、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），以下哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的？（）A.DCS是一種分散控制、集中管理的控制系統(tǒng)，由多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站和一個(gè)中央控制室組成，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換B.現(xiàn)場(chǎng)控制站負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集，中央控制室負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度和管理C.DCS具有可靠性高、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程D.DCS中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)是完全獨(dú)立的，沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)和協(xié)調(diào)，各自完成自己的任務(wù)15、在計(jì)算機(jī)控制的生物發(fā)酵過(guò)程中，控制溫度、pH值和溶氧等參數(shù)對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量有著重要影響。當(dāng)發(fā)酵過(guò)程具有時(shí)變和非線性特性時(shí)，以下哪種控制方法更能實(shí)現(xiàn)有效的過(guò)程控制？（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)B.專(zhuān)家控制，依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)C.傳統(tǒng)PID控制，經(jīng)典控制方法D.放棄控制，讓發(fā)酵過(guò)程自然進(jìn)行二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)滑?？刂频钠交袚Q。2、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制。3、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法有哪些。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性改進(jìn)技術(shù)，分析如何解決以太網(wǎng)在工業(yè)控制中存在的實(shí)時(shí)性不足問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和可靠性。2、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，涵蓋硬件可靠性（如元器件選擇、冗余設(shè)計(jì)、故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)）和軟件可靠性（如代碼審查、軟件測(cè)試、錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制）。解釋可靠性設(shè)計(jì)的重要性和相關(guān)指標(biāo)，分析各種可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。結(jié)合一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)鍵計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，說(shuō)明如何通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)確保系統(tǒng)的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間和可維護(hù)性。3、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）在高速實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用，解釋FPGA的工作原理和開(kāi)發(fā)流程，分析其在并行處理和硬件加速方面的優(yōu)勢(shì)。討論如何使用FPGA實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯和算法，結(jié)合一個(gè)對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，說(shuō)明如何利用FPGA提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。4、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的過(guò)程監(jiān)控與質(zhì)量控制。解釋過(guò)程監(jiān)控的方法和指標(biāo)，如統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）。分析質(zhì)量控制策略，如控制圖的應(yīng)用和質(zhì)量改進(jìn)措施，以確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。5、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的太陽(yáng)能光伏控制技術(shù)。解釋太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)，闡述光伏陣列的