上海中醫(yī)藥大學(xué)《控制科學(xué)與工程專(zhuān)題》2023-2024學(xué)年第二學(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)上海中醫(yī)藥大學(xué)

《控制科學(xué)與工程專(zhuān)題》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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)控制的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中，貨物的出入庫(kù)管理和庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)需要高效準(zhǔn)確的控制策略。當(dāng)貨物種類(lèi)繁多、出入庫(kù)頻繁時(shí)，以下哪種庫(kù)存管理方法更能有效避免缺貨和積壓現(xiàn)象？（）A.ABC分類(lèi)管理法，根據(jù)貨物價(jià)值和重要性分類(lèi)管理B.定量訂貨法，設(shè)定固定的訂貨數(shù)量C.定期訂貨法，固定訂貨周期D.隨意管理庫(kù)存，不進(jìn)行分類(lèi)和規(guī)劃2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)（HardwarePlatform）選擇中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.硬件平臺(tái)的選擇需要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預(yù)算和開(kāi)發(fā)難度等因素B.可以選擇工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或可編程控制器等作為硬件平臺(tái)C.不同的硬件平臺(tái)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇D.一旦選擇了硬件平臺(tái)，就不能再更改，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制的實(shí)現(xiàn)方式，以下哪一種描述是最符合實(shí)際的？（）A.通過(guò)部署各種傳感器（如溫度、濕度、光照、煙霧等傳感器）采集環(huán)境數(shù)據(jù)，利用微控制器或嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)設(shè)定的規(guī)則或用戶的指令，通過(guò)智能插座、繼電器等控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)家電、照明等的自動(dòng)控制B.智能家居系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制主要依賴于云服務(wù)器的計(jì)算和決策能力，本地設(shè)備只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和傳輸C.智能家居系統(tǒng)中的設(shè)備控制通常采用集中式控制架構(gòu)，所有設(shè)備的控制信號(hào)都由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一發(fā)送D.為了降低成本和復(fù)雜性，智能家居系統(tǒng)可以忽略環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，只實(shí)現(xiàn)基本的設(shè)備控制4、在計(jì)算機(jī)控制的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，需要根據(jù)井下的瓦斯?jié)舛取⑷藛T分布等情況自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)量。當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜且存在多個(gè)通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，以下哪種通風(fēng)控制算法能夠?qū)崿F(xiàn)有效的風(fēng)量分配和節(jié)能運(yùn)行？（）A.遺傳算法B.模擬退火算法C.粒子群優(yōu)化算法D.以上都是5、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電梯系統(tǒng)時(shí)，需要考慮乘客的舒適性、安全性和運(yùn)行效率。為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的啟停和準(zhǔn)確的樓層定位，以下哪種控制方法是常用的？（）A.變頻調(diào)速控制，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速B.閉環(huán)位置控制，精確控制電梯的位置C.智能群控算法，優(yōu)化多部電梯的運(yùn)行調(diào)度D.以上方法結(jié)合使用6、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，以下對(duì)于其精度和實(shí)時(shí)性的影響因素的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.數(shù)據(jù)采集與處理的精度和實(shí)時(shí)性受到傳感器精度、采樣頻率、信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)處理能力等多種因素的影響，需要綜合考慮這些因素，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求B.數(shù)據(jù)采集與處理的精度和實(shí)時(shí)性只取決于傳感器精度，其他因素影響不大C.為了提高精度和實(shí)時(shí)性，應(yīng)盡量采用最高性能的傳感器和計(jì)算機(jī)硬件，而無(wú)需考慮成本D.精度和實(shí)時(shí)性是相互矛盾的，無(wú)法同時(shí)提高7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性是重要的考慮因素。當(dāng)需要在一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的高速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，以下哪種通信協(xié)議更適合？（）A.CAN總線協(xié)議，具有高可靠性和實(shí)時(shí)性B.Ethernet以太網(wǎng)協(xié)議，廣泛應(yīng)用但實(shí)時(shí)性一般C.Wi-Fi無(wú)線協(xié)議，方便但易受干擾D.藍(lán)牙協(xié)議，適用于短距離通信但速度較慢8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，如果要求系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)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(guò)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(qiáng)調(diào)函數(shù)的組合和純函數(shù)9、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的采樣過(guò)程，以下關(guān)于其特點(diǎn)和影響的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.采樣過(guò)程是將連續(xù)的模擬信號(hào)按照一定的時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，采樣頻率的選擇對(duì)系統(tǒng)性能有著重要影響B(tài).如果采樣頻率過(guò)低，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的混疊失真，使得恢復(fù)出的連續(xù)信號(hào)與原始信號(hào)有較大偏差C.適當(dāng)提高采樣頻率可以更準(zhǔn)確地捕捉信號(hào)的變化，但過(guò)高的采樣頻率會(huì)增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量和存儲(chǔ)需求D.采樣過(guò)程不會(huì)引入任何誤差，只要采樣頻率足夠高，數(shù)字控制系統(tǒng)就能完全等同于連續(xù)控制系統(tǒng)10、在計(jì)算機(jī)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(duì)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(huì)導(dǎo)致控制信號(hào)的傳輸滯后，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(cè)控制、事件觸發(fā)控制等方法，同時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和硬件設(shè)施B.網(wǎng)絡(luò)延遲對(duì)控制性能的影響較小，可以通過(guò)增加緩沖區(qū)來(lái)解決，無(wú)需對(duì)控制算法進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)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(jì)控制系統(tǒng)時(shí)無(wú)需考慮11、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用有助于提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。以下關(guān)于智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)電力的智能調(diào)度和分配，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行效率B.能夠?qū)﹄娏υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)測(cè)，減少停電事故的發(fā)生C.智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要與分布式能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）進(jìn)行無(wú)縫集成D.智能電網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)完全解決了電網(wǎng)中的所有問(wèn)題，不需要進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制（ModelPredictiveControl，MPC）中，以下說(shuō)法不正確的是（）A.MPC通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的輸出，并根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算最優(yōu)控制輸入B.它能夠處理約束條件，適用于具有多變量、非線性和約束的復(fù)雜系統(tǒng)C.MPC的計(jì)算復(fù)雜度較高，實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)可能不太適用D.MPC不需要建立系統(tǒng)的精確模型，依靠經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)就能實(shí)現(xiàn)良好的控制效果13、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng)（DCS），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.DCS是一種分布式控制系統(tǒng)，將控制功能分散到多個(gè)控制單元，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理B.DCS具有可靠性高、組態(tài)靈活、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域C.DCS的硬件和軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行安裝、調(diào)試和維護(hù)D.DCS已經(jīng)逐漸被淘汰，被更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所取代，在現(xiàn)代工業(yè)控制中不再具有應(yīng)用價(jià)值14、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)，以下哪種說(shuō)法是比較全面的？（）A.故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)用于檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)中的故障，并采取相應(yīng)的措施保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障診斷方法包括基于模型的診斷、基于信號(hào)處理的診斷等。容錯(cuò)技術(shù)包括冗余設(shè)計(jì)、故障屏蔽、故障恢復(fù)等。這些技術(shù)提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性B.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)很少出現(xiàn)故障，不需要故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)C.故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，不應(yīng)該采用D.故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)只能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后發(fā)揮作用，無(wú)法預(yù)防故障的發(fā)生15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，智能控制技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。關(guān)于智能控制技術(shù)，以下描述不正確的是（）A.模糊控制基于模糊邏輯和模糊推理，不依賴精確的數(shù)學(xué)模型，適用于難以建立精確模型的復(fù)雜系統(tǒng)B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制通過(guò)模擬人腦神經(jīng)元的工作方式，具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力C.專(zhuān)家系統(tǒng)控制將專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)程序，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的求解和決策D.智能控制技術(shù)雖然先進(jìn)，但在實(shí)際應(yīng)用中效果不如傳統(tǒng)的控制技術(shù)，因此應(yīng)用范圍有限二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制在熱力系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、（本題5分）什么是基于模型的控制方法？3、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的混沌控制方法。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)的抗飽和控制策略，分析在執(zhí)行器受限情況下如何避免系統(tǒng)性能惡化，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制效果。2、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的礦山開(kāi)采控制系統(tǒng)，如采掘設(shè)備控制、通風(fēng)系統(tǒng)控制和選礦過(guò)程控制。解釋礦山開(kāi)采過(guò)程中的安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境要求，分析控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。結(jié)合一個(gè)礦山的智能化開(kāi)采項(xiàng)目，說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)高效、安全的礦山生產(chǎn)。3、（本題5分）全面剖析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的模糊控制中的隸屬度函數(shù)設(shè)計(jì)方法，討論如何根據(jù)實(shí)際問(wèn)題合理確定隸屬度函數(shù)，提高模糊控制的精度和適應(yīng)性。4、（本題5分）全面剖析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制在機(jī)器人協(xié)作中的應(yīng)用，討論如何通過(guò)智能算法實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)工作和任務(wù)分配。5、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的