湖南工業(yè)大學(xué)《計算機接口及應(yīng)用技術(shù)》2022-2023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頁湖南工業(yè)大學(xué)

《計算機接口及應(yīng)用技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2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、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信（NetworkCommunication），以下說法不正確的是：（）A.網(wǎng)絡(luò)通信可以實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)中各個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享B.常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議有TCP/IP、CAN總線、Modbus等C.網(wǎng)絡(luò)通信的實時性和可靠性對于控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要D.計算機控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信不需要考慮安全性問題2、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，以下選項錯誤的是：（）A.通過合理的控制策略和參數(shù)調(diào)整，可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的節(jié)能運行，降低能耗B.考慮設(shè)備的負載特性和運行規(guī)律，采用智能控制算法進行優(yōu)化調(diào)度C.節(jié)能優(yōu)化只關(guān)注系統(tǒng)的能耗，不考慮系統(tǒng)的控制性能和穩(wěn)定性D.對控制系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化需要綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境等因素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、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的過程監(jiān)控（ProcessMonitoring）系統(tǒng)，以下說法錯誤的是（）A.過程監(jiān)控系統(tǒng)用于實時監(jiān)測生產(chǎn)過程中的參數(shù)和狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況B.可以采用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來實現(xiàn)過程監(jiān)控C.過程監(jiān)控系統(tǒng)只提供數(shù)據(jù)顯示和報警功能，不能對生產(chǎn)過程進行控制和調(diào)整D.有效的過程監(jiān)控可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少事故發(fā)生5、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?？緽.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6、在計算機控制的數(shù)控機床刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)中，需要通過分析加工過程中的力、振動等信號來判斷刀具的磨損狀態(tài)。當(dāng)信號噪聲較大且特征不明顯時，以下哪種信號處理方法能夠更有效地提取刀具磨損的特征信息？（）A.小波變換B.傅里葉變換C.經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解D.以上都是7、在計算機控制的智能溫室系統(tǒng)中，需要對室內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)進行綜合控制。當(dāng)外界氣候條件變化劇烈時，以下哪種控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)溫室環(huán)境的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)？（）A.預(yù)測控制結(jié)合反饋控制B.模糊控制結(jié)合PID控制C.自適應(yīng)控制結(jié)合智能優(yōu)化算法D.以上都是8、在計算機控制技術(shù)中，虛擬儀器技術(shù)將計算機與測量儀器相結(jié)合，實現(xiàn)了測量和控制的自動化。例如，通過軟件定義的虛擬示波器可以完成各種信號的測量和分析。以下關(guān)于虛擬儀器技術(shù)的說法，不準確的是：（）A.虛擬儀器技術(shù)具有靈活性高、成本低、功能強大等優(yōu)點B.虛擬儀器技術(shù)完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要使用C.虛擬儀器的開發(fā)需要掌握相關(guān)的編程語言和測量原理D.虛擬儀器技術(shù)可以提高測量和控制的效率和精度9、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，假設(shè)要設(shè)計一個高精度的控制系統(tǒng)，以下哪個方面是需要重點關(guān)注的？（）A.忽略A/D和D/A轉(zhuǎn)換的精度和速度要求B.重點關(guān)注A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率、轉(zhuǎn)換速度、線性度和誤差等指標(biāo)，選擇合適的轉(zhuǎn)換器以滿足系統(tǒng)對精度和實時性的要求C.只選擇價格便宜的轉(zhuǎn)換器，不考慮性能D.不進行A/D和D/A轉(zhuǎn)換的選型和配置10、在計算機控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)中，對于解耦控制方法的應(yīng)用，以下哪種描述是最準確的？（）A.當(dāng)系統(tǒng)存在多個輸入和多個輸出變量，且變量之間存在較強的耦合關(guān)系時，解耦控制通過設(shè)計合適的補償器，將耦合的多變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個相互獨立的單變量系統(tǒng)，從而簡化控制設(shè)計和提高控制性能B.解耦控制方法雖然理論上可行，但在實際應(yīng)用中由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性，很難達到理想的解耦效果，因此不常使用C.多變量控制系統(tǒng)中，解耦控制是唯一有效的控制方法，其他控制策略都無法解決變量耦合的問題D.解耦控制只適用于線性多變量系統(tǒng)，對于非線性多變量系統(tǒng)無法應(yīng)用11、在計算機控制的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，需要根據(jù)井下的瓦斯?jié)舛?、人員分布等情況自動調(diào)節(jié)通風(fēng)量。當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜且存在多個通風(fēng)機聯(lián)合工作時，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12、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13、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)14、在計算機控制技術(shù)的發(fā)展趨勢中，以下關(guān)于智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.計算機控制技術(shù)正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展，智能化使系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)遠程監(jiān)控和資源共享，集成化則將各種控制功能整合在一個平臺上，提高系統(tǒng)的整體性能和效率B.智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化只是概念炒作，對實際應(yīng)用沒有太大意義C.計算機控制技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到瓶頸，難以實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化D.智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化只適用于高端控制系統(tǒng)，對普通控制系統(tǒng)不適用15、在計算機控制系統(tǒng)的人機界面設(shè)計中，以下關(guān)于人機界面的功能和設(shè)計原則，哪種描述是不正確的？（）A.人機界面是操作人員與計算機控制系統(tǒng)進行交互的窗口，其功能包括數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)置、報警提示、操作控制等B.人機界面的設(shè)計應(yīng)遵循簡潔、直觀、易用、可靠等原則，以提高操作人員的工作效率和舒適度，減少操作失誤C.可以采用圖形化界面、觸摸屏、語音交互等多種方式實現(xiàn)人機界面，以滿足不同用戶的需求和使用習(xí)慣D.人機界面的設(shè)計只需要考慮美觀和個性化，不需要考慮操作人員的技能水平和工作環(huán)境，因為用戶可以通過培訓(xùn)來適應(yīng)界面二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是非線性預(yù)測控制？2、（本題5分）說明計算機控制系統(tǒng)中的帶寬受限控制策略。3、（本題5分）闡述在實際工程中校正裝置的實現(xiàn)。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)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS）的架構(gòu)和工作原理，闡述其在大型工業(yè)過程控制中的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，舉例說明DCS在實際項目中的應(yīng)用和配置。2、（本題5分）全面論述計算機控制系統(tǒng)中的PID控制器。闡述PID控制器的基本原理、參數(shù)對控制性能的影響，以及PID參數(shù)的整定方法，如Ziegler-Nichols法、臨界比例度法等。分析在不同類型的控制對象和工況下，如何調(diào)整PID參數(shù)以獲得良好的控制效果。3、（本題5分）詳細分析計算機控制系統(tǒng)中的物流自動化控制系統(tǒng)，如倉庫管理系統(tǒng)、輸送線控制和分揀系統(tǒng)。解釋物流自動化系統(tǒng)的工作流程和控制要求，討論相關(guān)的傳感器應(yīng)用和控制算法。結(jié)合一個大型物流中心的自動化改造項目，說明如何實現(xiàn)高效的物流作業(yè)和管理。4、（本題5分）詳細論述計算機控制系統(tǒng)中數(shù)字控制器的設(shè)計方法，包括連續(xù)域-離散化設(shè)計和直接離散化設(shè)計，比較它們的優(yōu)缺點，并結(jié)合具體的控制對象，分析如何選擇合適的設(shè)計方法以滿足系統(tǒng)性能要求。5、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的工業(yè)大