承德應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院《線性系統(tǒng)理論與設(shè)計》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頁承德應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院

《線性系統(tǒng)理論與設(shè)計》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)的工業(yè)以太網(wǎng)（IndustrialEthernet）應(yīng)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(yīng)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2、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3、當(dāng)談到閉環(huán)控制系統(tǒng)（Closed-loopControlSystem）的工作原理時，以下說法錯誤的是：（）A.閉環(huán)控制系統(tǒng)通過反饋回路將輸出量與期望值進行比較，并根據(jù)偏差產(chǎn)生控制作用B.反饋信號可以是輸出量的全部或部分，用于修正控制輸入C.閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠克服各種擾動對系統(tǒng)輸出的影響，實現(xiàn)精確控制D.閉環(huán)控制系統(tǒng)中，控制器的參數(shù)一旦設(shè)定就不能再調(diào)整，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定4、在控制系統(tǒng)中，開環(huán)幅相頻率特性曲線與負實軸的交點對應(yīng)的頻率稱為（）A.截止頻率B.穿越頻率C.帶寬D.諧振頻率5、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理是獲取信息和進行控制決策的基礎(chǔ)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集與處理的描述，錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要選擇合適的傳感器和信號調(diào)理電路，以保證采集到的信號準(zhǔn)確可靠B.對采集到的數(shù)據(jù)進行濾波、平滑、變換等處理，以去除噪聲和提取有用信息C.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以減少數(shù)據(jù)量，提高數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)男?，但可能會?dǎo)致信息丟失D.數(shù)據(jù)采集與處理只需要在系統(tǒng)運行的初始階段進行，后續(xù)不需要再進行更新和調(diào)整6、在計算機控制的數(shù)控機床系統(tǒng)中，要實現(xiàn)高精度的加工，需要對刀具的運動軌跡進行精確控制。以下哪種插補算法能夠在保證精度的同時提高加工效率？（）A.逐點比較法插補，簡單直觀B.數(shù)字積分法（DDA）插補，運算速度快C.時間分割法插補，適用于各種曲線D.樣條插補，提供光滑的曲線軌跡7、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8、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理技術(shù)用于對采集到的信號進行分析和處理。例如，通過濾波去除噪聲、通過頻譜分析提取有用信息等。在一個音頻處理系統(tǒng)中，需要對聲音信號進行降噪和增強。以下關(guān)于數(shù)字信號處理在計算機控制中的應(yīng)用，錯誤的是：（）A.數(shù)字信號處理可以提高信號的質(zhì)量和可靠性B.快速傅里葉變換（FFT）是數(shù)字信號處理中常用的算法之一C.數(shù)字信號處理的算法越復(fù)雜，效果就越好D.數(shù)字信號處理需要考慮硬件的計算能力和實時性要求9、在計算機控制系統(tǒng)中，數(shù)字濾波器在信號處理中有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于數(shù)字濾波器的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)字濾波器可以分為有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器和無限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器B.FIR濾波器具有線性相位特性，而IIR濾波器通常不具有C.數(shù)字濾波器的設(shè)計需要考慮截止頻率、通帶波紋、阻帶衰減等性能指標(biāo)D.數(shù)字濾波器的性能只取決于濾波器的類型（FIR或IIR），與濾波器的參數(shù)無關(guān)10、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11、當(dāng)利用計算機控制技術(shù)實現(xiàn)一個智能倉儲物流系統(tǒng)時，需要對貨物的分揀、搬運和存儲進行自動化控制。為了提高系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，以下哪種技術(shù)的應(yīng)用是重要的？（）A.機器視覺引導(dǎo)技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)的貨物識別和定位B.機器學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化物流流程C.柔性制造技術(shù)，適應(yīng)不同規(guī)格的貨物處理D.以上技術(shù)結(jié)合使用12、在計算機控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控技術(shù)中，以下關(guān)于其實現(xiàn)方式和應(yīng)用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.遠程監(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)，包括基于Web的監(jiān)控、專用軟件監(jiān)控等方式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)異地對系統(tǒng)的實時監(jiān)測和控制，提高管理效率和生產(chǎn)安全性B.遠程監(jiān)控技術(shù)不安全，容易導(dǎo)致系統(tǒng)被入侵，應(yīng)謹(jǐn)慎使用C.遠程監(jiān)控技術(shù)只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對于復(fù)雜系統(tǒng)難以實現(xiàn)D.遠程監(jiān)控技術(shù)需要大量的硬件投入，成本過高，不具有實際應(yīng)用價值13、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14、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(dāng)?shù)?？（）A.傳感器的選擇只需要考慮測量范圍，其他因素如精度、響應(yīng)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(yīng)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(zhǔn)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(dāng)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)的分布式控制系統(tǒng)架構(gòu)中，考慮到系統(tǒng)的擴展性和可靠性，以下哪個特點是其顯著優(yōu)勢？（）A.不了解分布式控制系統(tǒng)的特點，無法發(fā)揮優(yōu)勢B.功能分散、危險分散、管理集中，各個控制節(jié)點相對獨立，便于系統(tǒng)的擴展和維護，同時提高了系統(tǒng)的可靠性，單個節(jié)點的故障不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓C.認為分布式控制系統(tǒng)復(fù)雜，不采用D.只看到分布式控制系統(tǒng)的缺點，忽略其優(yōu)勢17、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)和故障診斷與容錯技術(shù)的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.冗余技術(shù)通過增加備份設(shè)備或部件來提高系統(tǒng)的可靠性，故障診斷與容錯技術(shù)則能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作，綜合應(yīng)用這些技術(shù)可以顯著提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性和可用性B.冗余技術(shù)和故障診斷與容錯技術(shù)成本高、效果不明顯，不值得采用C.只要系統(tǒng)設(shè)計合理，就不需要考慮冗余技術(shù)和故障診斷與容錯技術(shù)D.冗余技術(shù)會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)盡量避免使用；故障診斷與容錯技術(shù)則難以實現(xiàn)，實際應(yīng)用價值不大18、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19、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的多變量控制（MultivariableControl）問題，以下說法錯誤的是：（）A.多變量控制系統(tǒng)中存在多個輸入和多個輸出，變量之間相互關(guān)聯(lián)B.解耦控制是解決多變量控制系統(tǒng)耦合問題的一種有效方法C.多變量控制比單變量控制更加復(fù)雜，需要更先進的控制算法和技術(shù)D.對于多變量控制系統(tǒng)，可以直接將單變量控制方法應(yīng)用于每個變量，而不需要考慮變量之間的關(guān)系20、在計算機控制的倉儲管理系統(tǒng)中，貨物的自動分揀和存儲位置的優(yōu)化是提高工作效率的關(guān)鍵。當(dāng)需要快速準(zhǔn)確地將不同類型的貨物分揀到指定位置時，以下哪種控制策略更適合？（）A.基于機器視覺的控制策略，識別貨物特征B.基于規(guī)則的控制策略，按照預(yù)定規(guī)則分揀C.隨機分揀策略，不考慮貨物類型和位置D.人工分揀策略，依靠人力完成分揀任務(wù)21、在計算機控制系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定中，以下關(guān)于Ziegler-Nichols整定方法的描述，不正確的是哪一項？（）A.Ziegler-Nichols整定方法是一種基于系統(tǒng)開環(huán)階躍響應(yīng)的經(jīng)驗整定方法，通過實驗獲取系統(tǒng)的特性參數(shù)，然后計算出PID控制器的參數(shù)B.該方法簡單易行，適用于許多工業(yè)過程控制，但對于一些復(fù)雜系統(tǒng)或具有特殊要求的系統(tǒng)，可能無法得到理想的控制效果C.Ziegler-Nichols整定方法考慮了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性等性能指標(biāo)，能夠提供一組較為合理的初始參數(shù)D.一旦使用Ziegler-Nichols整定方法得到了PID控制器的參數(shù)，就不需要再進行調(diào)整和優(yōu)化，系統(tǒng)就能達到最佳控制效果22、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(dāng)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23、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24、在計算機控制的電梯運行系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)平穩(wěn)、快速和安全的運行，需要綜合考慮乘客需求、樓層間距和載重等因素。當(dāng)電梯內(nèi)乘客數(shù)量較多且分布不均勻時，以下哪種調(diào)度算法更能提高電梯的運行效率和乘客滿意度？（）A.最短路徑優(yōu)先算法，選擇距離最近的樓層停靠B.分區(qū)服務(wù)算法，將樓層劃分為不同區(qū)域進行服務(wù)C.隨機?？克惴?，不考慮乘客需求和樓層分布D.優(yōu)先服務(wù)高層乘客算法，忽略低層乘客需求25、在計算機控制技術(shù)的控制系統(tǒng)性能評估指標(biāo)中，例如評估一個溫度控制系統(tǒng)的性能，以下哪個指標(biāo)能夠綜合反映系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性？（）A.不明確性能評估指標(biāo)，無法有效評估B.調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量，調(diào)節(jié)時間越短，系統(tǒng)響應(yīng)越快；超調(diào)量越小，系統(tǒng)穩(wěn)定性越好，綜合這兩個指標(biāo)可以較好地評價系統(tǒng)的性能C.只關(guān)注單一指標(biāo)，評估不全面D.不進行性能評估，無法改進系統(tǒng)26、在計算機控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)分析中，假設(shè)要研究多個輸入和多個輸出之間的復(fù)雜關(guān)系，以下哪種工具或方法是常用的？（）A.不使用任何分析工具，無法深入研究B.狀態(tài)空間法，通過建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程，能夠全面地描述多變量系統(tǒng)的動態(tài)特性，進行系統(tǒng)的性能分析和控制器設(shè)計C.只采用簡單的傳遞函數(shù)法，無法處理多變量系統(tǒng)D.不進行多變量系統(tǒng)分析，簡化為單變量系統(tǒng)27、在計算機控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制（OptimalControl）中，以下描述不正確的是：（）A.最優(yōu)控制是在一定的約束條件下，使系統(tǒng)的性能指標(biāo)達到最優(yōu)B.可以通過求解動態(tài)規(guī)劃方程或使用線性二次型調(diào)節(jié)器等方法實現(xiàn)最優(yōu)控制C.最優(yōu)控制需要精確的系統(tǒng)模型和完整的系統(tǒng)信息，在實際應(yīng)用中往往難以實現(xiàn)D.一旦實現(xiàn)了最優(yōu)控制，系統(tǒng)就不需要再進行調(diào)整和優(yōu)化28、有關(guān)計算機控制系統(tǒng)中的虛擬儀器技術(shù)，以下哪種說法是比較全面的？（）A.虛擬儀器技術(shù)將計算機與測量儀器相結(jié)合，通過軟件定義儀器的功能。它具有靈活性高、可擴展性強、成本低等優(yōu)點，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和控制等功能。虛擬儀器技術(shù)廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)、工業(yè)測試等領(lǐng)域，提高了測試和測量的效率和精度B.虛擬儀器技術(shù)只是一種概念，實際應(yīng)用價值不大C.虛擬儀器技術(shù)完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要傳統(tǒng)儀器D.虛擬儀器技術(shù)的開發(fā)和使用非常復(fù)雜，不適合一般用戶29、在計算機控制系統(tǒng)中，實時操作系統(tǒng)（RTOS）為系統(tǒng)的實時性提供了保障。以下關(guān)于RTOS的描述，哪一項是不正確的？（）A.RTOS能夠保證任務(wù)在規(guī)定的時間內(nèi)完成，滿足系統(tǒng)的實時性要求B.它具有任務(wù)調(diào)度、中斷管理、內(nèi)存管理等功能，提高系統(tǒng)的資源利用率和響應(yīng)速度C.RTOS通常適用于對實時性要求較高的應(yīng)用場景，如航空航天、工業(yè)控制等D.任何一種操作系統(tǒng)都可以作為RTOS使用，只要進行適當(dāng)?shù)呐渲煤蛢?yōu)化30、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