廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院《運動控制系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院《運動控制系統(tǒng)》

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15個小題，每小題1分，共15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、在計算機控制的物流配送中心的分揀系統(tǒng)中，需要對大量不同類型的包裹進行快速準確的分類和派送。當(dāng)包裹的流向和數(shù)量存在不確定性時，以下哪種智能優(yōu)化算法能夠幫助優(yōu)化分揀路徑和資源配置？（）A.禁忌搜索算法B.差分進化算法C.人工蜂群算法D.以上都是2、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)和容錯技術(shù)的說法，哪種是不正確的？（）A.冗余技術(shù)是通過增加備用設(shè)備或部件，提高系統(tǒng)在故障情況下的可用性，如電源冗余、控制器冗余等B.容錯技術(shù)則是通過設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和算法，使系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時能夠自動檢測、診斷和恢復(fù)，不影響系統(tǒng)的正常運行C.冗余技術(shù)和容錯技術(shù)都能夠提高系統(tǒng)的可靠性，但冗余技術(shù)成本較高，容錯技術(shù)實現(xiàn)難度較大D.只要采用了冗余技術(shù)或容錯技術(shù)，就可以完全消除系統(tǒng)故障，保證系統(tǒng)永遠不會出現(xiàn)停機或失控的情況3、在計算機控制系統(tǒng)的硬件平臺（HardwarePlatform）選擇中，以下說法錯誤的是：（）A.硬件平臺的選擇需要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預(yù)算和開發(fā)難度等因素B.可以選擇工業(yè)控制計算機、嵌入式系統(tǒng)或可編程控制器等作為硬件平臺C.不同的硬件平臺具有不同的特點和適用場景，需要根據(jù)實際情況進行選擇D.一旦選擇了硬件平臺，就不能再更改，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)重新設(shè)計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(fù)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6、在計算機控制的水處理系統(tǒng)中，水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測和控制對于保證出水質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)需要同時控制多個水質(zhì)參數(shù)（如pH值、溶解氧含量）時，以下哪種多變量控制方法更能有效地維持水質(zhì)穩(wěn)定？（）A.解耦控制，消除變量之間的相互影響B(tài).協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)籌各參數(shù)的控制目標C.獨立控制，分別對每個參數(shù)進行單獨控制D.不進行控制，任由水質(zhì)參數(shù)自由變化7、在計算機控制的光伏電站系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)最大功率點跟蹤（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尋找最大功率點B.電導(dǎo)增量法，根據(jù)電導(dǎo)變化判斷最大功率點C.模糊控制算法，根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則調(diào)整工作點D.以上算法結(jié)合使用8、在計算機控制技術(shù)的工業(yè)機器人控制中，以下關(guān)于軌跡規(guī)劃和力控制的描述，哪一項是準確的？（）A.軌跡規(guī)劃確定機器人的運動路徑和速度，力控制保證機器人與環(huán)境的交互力符合要求，兩者對于實現(xiàn)高精度、高效率的機器人操作至關(guān)重要，需要結(jié)合機器人的動力學(xué)模型和控制算法進行優(yōu)化B.軌跡規(guī)劃和力控制不重要，機器人可以根據(jù)預(yù)設(shè)的動作進行操作C.軌跡規(guī)劃和力控制只適用于高端工業(yè)機器人，普通機器人不需要D.軌跡規(guī)劃和力控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進一步研究和改進9、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)（SoftwareArchitecture），以下說法不準確的是：（）A.軟件架構(gòu)包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序、控制算法和應(yīng)用程序等層次B.分層式的軟件架構(gòu)可以提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性C.實時操作系統(tǒng)在計算機控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，因為它能夠滿足實時性要求D.軟件架構(gòu)的設(shè)計只需要考慮功能的實現(xiàn)，不需要考慮資源的利用效率10、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(yīng)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11、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的虛擬儀器（VirtualInstrument）技術(shù)，以下說法錯誤的是：（）A.虛擬儀器是利用計算機軟件和硬件資源實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器功能的技術(shù)B.虛擬儀器具有靈活性高、可擴展性強、成本低等優(yōu)點C.虛擬儀器只能用于測量和測試領(lǐng)域，不能用于控制領(lǐng)域D.開發(fā)虛擬儀器需要掌握相關(guān)的編程語言和開發(fā)工具12、在計算機控制技術(shù)的自適應(yīng)控制算法中，比如系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時要自動調(diào)整控制策略，以下哪種自適應(yīng)方法是基于模型的？（）A.不采用自適應(yīng)控制，系統(tǒng)性能下降B.模型參考自適應(yīng)控制，通過參考模型和實際系統(tǒng)的輸出比較來調(diào)整控制器參數(shù)，適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的變化C.自校正控制，根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)在線辨識模型參數(shù)，并據(jù)此調(diào)整控制器參數(shù)D.不了解自適應(yīng)控制方法，無法選擇13、計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。以下關(guān)于工業(yè)自動化中的計算機控制，說法不正確的是（）A.可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量B.能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進行實時監(jiān)測和故障診斷，減少停機時間和維修成本C.計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，沒有進一步發(fā)展和創(chuàng)新的空間D.隨著智能制造的發(fā)展，計算機控制技術(shù)將與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)深度融合14、在計算機控制系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)中，為了去除信號中的噪聲和干擾，提高數(shù)據(jù)的可靠性，需要選擇合適的濾波算法。當(dāng)信號中存在高頻噪聲和隨機脈沖干擾時，以下哪種數(shù)字濾波方法效果更顯著？（）A.中值濾波，去除脈沖干擾B.算術(shù)平均濾波，平滑信號C.加權(quán)平均濾波，突出近期數(shù)據(jù)的影響D.不進行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)15、計算機控制技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。以下關(guān)于智能家居中的計算機控制的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以實現(xiàn)對家電設(shè)備的遠程控制和智能化管理，提高生活的便利性B.通過傳感器和執(zhí)行器，實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）的自動調(diào)節(jié)C.智能家居系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的習(xí)慣和需求進行個性化設(shè)置，提供舒適的生活環(huán)境D.智能家居中的計算機控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何安全性和隱私性問題二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋采樣定理在計算機控制中的重要性。2、（本題5分）簡要分析史密斯預(yù)估控制的基本思想。3、（本題5分）什么是預(yù)測控制？簡述其基本原理和特點。4、（本題5分）闡述開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定方法，分析如何設(shè)計控制器使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。2、（本題5分）深入研究計算機控制系統(tǒng)中的生物醫(yī)學(xué)控制系統(tǒng)，如醫(yī)療設(shè)備中的生命體征監(jiān)測、藥物輸注控制等。解釋生物醫(yī)學(xué)信號的特點和處理方法，分析生物醫(yī)學(xué)控制系統(tǒng)的安全性和可靠性要求。結(jié)合一個心臟起搏器的控制系統(tǒng)，說明如何設(shè)計滿足臨床需求的控制策略。3、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的人機交互界面設(shè)計。闡述人機交互界面的設(shè)計原則和方法，包括界面布局、操作流程、信息顯示等方面。分析如何提高人機交互的友好性和效率，以滿足操作人員對系統(tǒng)監(jiān)控和操作的需求。4、（本題5分）全面論述計算機控制系統(tǒng)中的量子計算控制技術(shù)。介紹量子計算的基本原理和硬件架構(gòu)，分析量子計算中的量子比特控制、量子門操作和量子算法實現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)。探討計算機控制系統(tǒng)在量子計算中的作用和面臨的挑戰(zhàn)。5、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的智能優(yōu)化算法在控制器參數(shù)整定中的應(yīng)用，如粒子群優(yōu)化、蟻群優(yōu)化等，討論如何提高參數(shù)整定的效率和精度。四、設(shè)計