鄭州師范學(xué)院《控制測(cè)量》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)鄭州師范學(xué)院《控制測(cè)量》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)的可靠性設(shè)計(jì)（ReliabilityDesign）方面，以下描述不正確的是：（）A.可靠性設(shè)計(jì)包括硬件冗余、軟件容錯(cuò)、故障檢測(cè)與恢復(fù)等技術(shù)B.可以通過提高元器件的質(zhì)量、采用可靠的電路設(shè)計(jì)等方法提高硬件的可靠性C.軟件的可靠性可以通過代碼審查、測(cè)試和糾錯(cuò)等手段來保證D.只要增加系統(tǒng)的冗余度，就能夠顯著提高系統(tǒng)的可靠性，而不需要考慮成本和復(fù)雜性2、在計(jì)算機(jī)控制的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，貨物的自動(dòng)分揀和存儲(chǔ)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(shí)，以下哪種控制策略更適合？（）A.基于機(jī)器視覺的控制策略，識(shí)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(jī)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)3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，故障診斷與容錯(cuò)控制是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的措施。例如，在一個(gè)電力系統(tǒng)中，對(duì)變壓器、斷路器等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷。以下關(guān)于故障診斷與容錯(cuò)控制的說法，準(zhǔn)確的是：（）A.故障診斷只能基于硬件檢測(cè)，軟件分析無(wú)法實(shí)現(xiàn)B.容錯(cuò)控制可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用設(shè)備或采取降級(jí)運(yùn)行模式C.故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)對(duì)于提高系統(tǒng)的可用性沒有幫助D.只要系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，就不會(huì)出現(xiàn)故障，不需要進(jìn)行故障診斷和容錯(cuò)控制4、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提供了保障。以下關(guān)于RTOS的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.RTOS能夠保證任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)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(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲煤蛢?yōu)化5、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)，以下對(duì)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能夠保證任務(wù)的實(shí)時(shí)性和確定性，在對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)需求選擇合適的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并合理安排任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和調(diào)度策略，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和及時(shí)響應(yīng)B.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)沒有幫助，使用普通操作系統(tǒng)即可C.選擇實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)，只需要考慮其功能，不需要考慮資源占用和可擴(kuò)展性D.任何實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)都能滿足計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的要求，無(wú)需仔細(xì)挑選6、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC），以下描述錯(cuò)誤的是（）A.IPC是專門為工業(yè)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)B.IPC通常采用標(biāo)準(zhǔn)的硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)，如x86架構(gòu)和Windows、Linux等操作系統(tǒng)C.IPC可以通過插入各種功能卡，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡等，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型信號(hào)的處理和控制D.IPC的性能和功能不如普通個(gè)人計(jì)算機(jī)，因此在工業(yè)控制中的應(yīng)用逐漸減少7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制（MotionControl）領(lǐng)域，以下敘述不正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)控制用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精確控制，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等B.包括位置控制、速度控制、加速度控制等方面C.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通常采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，以提高控制精度和穩(wěn)定性D.運(yùn)動(dòng)控制只關(guān)注機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)，不考慮電氣和電子方面的因素8、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要協(xié)同工作以完成復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間和順序需要精確協(xié)調(diào)時(shí)，以下哪種控制方式更能確保生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行？（）A.集中控制，由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一指揮B.分散控制，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制C.分級(jí)控制，分層次進(jìn)行協(xié)調(diào)控制D.無(wú)序控制，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)隨機(jī)動(dòng)作9、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析在控制中的應(yīng)用，下列說法不正確的是：（）A.大數(shù)據(jù)分析可以從海量的控制數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息，為控制決策提供支持B.通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的行為和故障，提前采取措施C.大數(shù)據(jù)分析需要強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，以及有效的數(shù)據(jù)處理和挖掘算法D.大數(shù)據(jù)分析在計(jì)算機(jī)控制中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，對(duì)控制性能的提升作用有限10、對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)精確的軌跡跟蹤控制，需要準(zhǔn)確的模型和高性能的算法。在模型不確定或存在較大誤差的情況下，以下哪種控制方法能夠較好地適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤？（）A.自適應(yīng)控制，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整控制器參數(shù)B.魯棒控制，在模型存在不確定性時(shí)仍能保證系統(tǒng)穩(wěn)定C.最優(yōu)控制，尋求最優(yōu)的控制策略D.智能控制，結(jié)合多種智能算法進(jìn)行控制11、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全方面，考慮到可能的網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)，以下哪種防護(hù)措施是首要的？（）A.不采取任何防護(hù)措施，系統(tǒng)易受攻擊B.訪問控制和身份認(rèn)證，限制只有授權(quán)的人員和設(shè)備能夠訪問控制網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)的保密性和完整性C.安裝殺毒軟件，不能完全防范攻擊D.不重視網(wǎng)絡(luò)安全，存在巨大隱患12、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，模型預(yù)測(cè)控制（MPC）是一種基于模型的先進(jìn)控制方法。它通過預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來的輸出，并根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算控制輸入。例如，在化工過程控制中，MPC可以有效地處理多變量、約束等復(fù)雜問題。以下關(guān)于模型預(yù)測(cè)控制的說法，準(zhǔn)確的是：（）A.MPC不需要建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，依靠經(jīng)驗(yàn)即可進(jìn)行控制B.MPC的計(jì)算量較大，實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)可能不適用C.MPC只能用于線性系統(tǒng)，對(duì)于非線性系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)用D.MPC的控制效果不受模型誤差和不確定性的影響13、在計(jì)算機(jī)控制的航空航天領(lǐng)域中，需要對(duì)飛行器的姿態(tài)、速度等進(jìn)行精確控制。當(dāng)飛行器處于復(fù)雜的飛行環(huán)境和高動(dòng)態(tài)條件下，以下哪種控制方法能夠更好地保證飛行的穩(wěn)定性和安全性？（）A.最優(yōu)控制B.魯棒控制C.自適應(yīng)控制D.模型預(yù)測(cè)控制14、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，為了保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，通常會(huì)采用冗余技術(shù)。當(dāng)關(guān)鍵的控制器出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種冗余方式能夠最快地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，確保生產(chǎn)不受影響？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.信息冗余D.時(shí)間冗余15、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，以下對(duì)于其作用和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)采集快速、存儲(chǔ)高效、查詢靈活等特點(diǎn)，能夠?yàn)榭刂茮Q策提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性B.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與普通數(shù)據(jù)庫(kù)沒有區(qū)別，不需要特殊的管理和處理C.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)只適用于大型控制系統(tǒng)，小型系統(tǒng)不需要使用D.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理復(fù)雜，維護(hù)成本高，不如使用文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)選型中，以下哪種考慮因素對(duì)系統(tǒng)性能影響最大？（）A.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的外觀和尺寸，越美觀越好B.處理器性能、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)設(shè)備速度、擴(kuò)展接口數(shù)量和類型等硬件指標(biāo)，以及操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，這些因素直接決定了系統(tǒng)的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理速度和可擴(kuò)展性，對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響C.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的價(jià)格，越便宜越好D.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的品牌，知名品牌就一定好17、在計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)爐溫控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)精確的溫度控制，需要選擇合適的加熱元件和控制方式。當(dāng)對(duì)溫度的控制精度要求很高，且加熱過程存在較大的滯后時(shí)，以下哪種加熱元件和控制方式的組合更合適？（）A.電阻絲加熱，結(jié)合智能預(yù)測(cè)控制算法B.紅外線加熱，采用傳統(tǒng)PID控制C.電磁感應(yīng)加熱，使用開環(huán)控制D.火焰加熱，依靠人工觀察調(diào)節(jié)18、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信號(hào)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(hào)調(diào)理和轉(zhuǎn)換，以下說法不正確的是（）A.信號(hào)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(hào)調(diào)整為適合計(jì)算機(jī)處理的形式B.A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換則將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，它們的精度和轉(zhuǎn)換速度會(huì)影響系統(tǒng)的性能C.為了提高信號(hào)的測(cè)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(hào)調(diào)理和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響不大，可以忽略不計(jì)19、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是：（）A.模擬化設(shè)計(jì)方法是先將連續(xù)的被控對(duì)象模型離散化，然后基于離散模型設(shè)計(jì)數(shù)字控制器B.直接數(shù)字設(shè)計(jì)方法直接根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和數(shù)字控制器的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)需經(jīng)過離散化過程C.無(wú)論采用哪種設(shè)計(jì)方法，最終得到的數(shù)字控制器都能夠精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制性能，不存在任何誤差和限制D.設(shè)計(jì)數(shù)字控制器時(shí)，需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性等性能指標(biāo)20、對(duì)于計(jì)算機(jī)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(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.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(hào)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(shí)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(hào)，對(duì)高頻信號(hào)處理效果不好二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在制藥行業(yè)的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋自適應(yīng)律的設(shè)計(jì)方法。3、（本題5分）簡(jiǎn)要分析計(jì)算機(jī)控制在物流自動(dòng)化中的作用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)一個(gè)海洋平臺(tái)的海浪監(jiān)測(cè)與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，要求能夠在0-100℃范圍內(nèi)精確控制溫度，誤差不超過±1℃。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的顏色分布控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)顏色在物體表面的均勻分布控制。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通系統(tǒng)中的智能高