青島科技大學(xué)《計算機控制技術(shù)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁青島科技大學(xué)《計算機控制技術(shù)》

2021-2022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20個小題，每小題2分，共40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)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（IndustrialStandard），以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于保證計算機控制系統(tǒng)的兼容性、互操作性和可擴展性非常重要B.常見的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括IEC61131、ISA95等C.遵循工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以降低系統(tǒng)開發(fā)成本，提高系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性D.工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是固定不變的，不需要隨著技術(shù)的發(fā)展進行更新和完善2、對于一個計算機控制的物流配送系統(tǒng)，需要根據(jù)訂單需求和車輛狀況進行優(yōu)化調(diào)度。以下哪種優(yōu)化目標(biāo)是最為關(guān)鍵的？（）A.最小化配送時間B.最小化配送成本C.最大化客戶滿意度D.以上目標(biāo)綜合考慮3、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制方面，以下哪種技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的可靠性？（）A.不進行故障診斷和容錯控制，等故障發(fā)生后再處理B.基于模型的故障診斷技術(shù)，通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對比實際輸出和模型預(yù)測輸出，檢測和診斷故障；容錯控制技術(shù)則通過冗余配置、控制重構(gòu)等手段，使系統(tǒng)在故障情況下仍能保持一定的性能或安全運行C.故障診斷和容錯控制技術(shù)會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，不值得采用D.只依靠人工經(jīng)驗進行故障診斷，不使用自動化的技術(shù)4、對于計算機控制系統(tǒng)中的非線性系統(tǒng)控制，假設(shè)要控制一個具有明顯非線性特性的對象，以下哪種處理方式是合適的？（）A.將非線性系統(tǒng)近似為線性系統(tǒng)，控制效果差B.采用非線性控制理論和方法，如反饋線性化、滑?？刂频?，直接針對非線性特性進行控制設(shè)計，以獲得更好的控制效果C.不處理非線性特性，系統(tǒng)性能不穩(wěn)定D.放棄對非線性系統(tǒng)的控制，尋找替代方案5、在計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計（ReliabilityDesign）方面，以下描述不正確的是：（）A.可靠性設(shè)計包括硬件冗余、軟件容錯、故障檢測與恢復(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、測試和糾錯等手段來保證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(biāo)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、在計算機控制系統(tǒng)的先進控制技術(shù)中，以下關(guān)于預(yù)測控制的描述，不正確的是哪一項？（）A.預(yù)測控制是一種基于模型預(yù)測、滾動優(yōu)化和反饋校正的控制策略，能夠有效地處理約束和多變量系統(tǒng)B.它通過預(yù)測未來一段時間內(nèi)系統(tǒng)的輸出，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)計算控制輸入，并根據(jù)實際輸出與預(yù)測輸出的偏差進行校正C.預(yù)測控制模型的精度對控制效果影響不大，因為它具有較強的魯棒性和自適應(yīng)能力D.預(yù)測控制適用于工業(yè)過程中的慢時變、大滯后系統(tǒng)，能夠提高系統(tǒng)的控制性能和經(jīng)濟效益8、在計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，系統(tǒng)建模是重要的基礎(chǔ)工作。關(guān)于系統(tǒng)建模，以下說法錯誤的是（）A.可以采用機理建模的方法，根據(jù)被控對象的物理和化學(xué)規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型B.實驗建模方法通過對被控對象進行實驗測試，獲取輸入輸出數(shù)據(jù)，然后運用系統(tǒng)辨識的方法建立數(shù)學(xué)模型C.建立的數(shù)學(xué)模型越復(fù)雜、越精確，對計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計就越有利D.在實際應(yīng)用中，往往需要根據(jù)具體情況選擇合適的建模方法，并對模型進行適當(dāng)?shù)暮喕徒?、在計算機控制系統(tǒng)的先進控制策略中，預(yù)測控制具有獨特的優(yōu)勢。關(guān)于預(yù)測控制，以下描述不正確的是（）A.預(yù)測控制基于模型預(yù)測未來的輸出，并通過優(yōu)化算法確定控制輸入B.它能夠處理多變量、約束和時變等復(fù)雜的控制問題C.預(yù)測控制的計算量較大，對計算機的性能要求較高D.預(yù)測控制不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，適用于任何類型的被控對象10、在計算機控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計中，需要采取多種措施來降低外部干擾對系統(tǒng)的影響。當(dāng)系統(tǒng)所處的環(huán)境存在強烈的電磁干擾時，以下哪種方法更能有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力？（）A.采用屏蔽線傳輸信號，減少電磁輻射B.合理布線，減少信號回路面積C.安裝電源濾波器，抑制電源中的干擾D.不采取任何抗干擾措施，任由干擾影響系統(tǒng)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、計算機控制系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，如智能手機、平板電腦、汽車電子等。嵌入式系統(tǒng)具有體積小、功耗低、實時性強等特點。例如，在汽車的發(fā)動機控制系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制燃油噴射、點火時機等。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)在計算機控制中的描述，錯誤的是：（）A.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要考慮硬件資源的限制和優(yōu)化B.嵌入式操作系統(tǒng)的選擇對系統(tǒng)性能有重要影響C.嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件可以隨意修改和升級，不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性D.嵌入式系統(tǒng)通常需要進行嚴(yán)格的測試和驗證，以確保其可靠性13、計算機控制技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如交通信號控制、車輛自動駕駛、智能收費等。例如，通過優(yōu)化交通信號控制可以減少擁堵，提高道路通行能力。以下關(guān)于計算機控制技術(shù)在智能交通中的描述，正確的是：（）A.智能交通系統(tǒng)中的計算機控制完全依賴于傳感器數(shù)據(jù)，不需要人工干預(yù)B.車輛自動駕駛技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以完全取代人類駕駛員C.計算機控制技術(shù)可以實現(xiàn)交通資源的合理分配和優(yōu)化利用D.智能交通系統(tǒng)的建設(shè)不需要考慮與現(xiàn)有交通設(shè)施的兼容性14、在計算機控制技術(shù)的系統(tǒng)建模中，以下關(guān)于其方法和作用的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.系統(tǒng)建?？梢圆捎脵C理建模、實驗建模或兩者結(jié)合的方法。機理建?；谙到y(tǒng)的物理和化學(xué)原理；實驗建模通過輸入輸出數(shù)據(jù)辨識系統(tǒng)模型。建模的作用在于為控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計和優(yōu)化提供基礎(chǔ)，幫助理解系統(tǒng)特性，預(yù)測系統(tǒng)行為B.系統(tǒng)建模是一項復(fù)雜且不準(zhǔn)確的工作，對控制系統(tǒng)的設(shè)計沒有實際幫助C.系統(tǒng)建模只需要在系統(tǒng)開發(fā)的初期進行，后續(xù)不需要更新和改進D.系統(tǒng)建?？梢酝耆蕾嚁?shù)學(xué)公式，不需要考慮實際系統(tǒng)的特性15、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲和管理也是重要的環(huán)節(jié)。大量的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)需要進行有效的存儲和查詢。例如，在一個城市交通管理系統(tǒng)中，需要存儲車輛的行駛軌跡、流量等數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲和管理的描述，正確的是：（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是唯一適合計算機控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式B.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略對于保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性至關(guān)重要C.不需要對數(shù)據(jù)進行壓縮和加密處理，不會影響系統(tǒng)性能D.數(shù)據(jù)的存儲和管理與系統(tǒng)的控制功能無關(guān)，可以獨立設(shè)計16、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，以下選項錯誤的是：（）A.仿真可以在實際系統(tǒng)搭建之前，對控制系統(tǒng)的性能進行評估和預(yù)測B.通過調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計中的問題，并對控制器參數(shù)進行優(yōu)化C.仿真和調(diào)試只需要在系統(tǒng)開發(fā)的初期進行，一旦系統(tǒng)投入運行，就不再需要D.有效的仿真和調(diào)試工具能夠提高系統(tǒng)開發(fā)的效率和質(zhì)量17、對于計算機控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以下關(guān)于其特點和應(yīng)用的描述，不正確的是哪一項？（）A.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)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)交換和資源共享，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性B.現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有實時性強、可靠性高、開放性好等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域C.以太網(wǎng)作為一種通用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也逐漸應(yīng)用于計算機控制系統(tǒng)中，但在實時性和確定性方面不如專用的現(xiàn)場總線D.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用受到限制，主要是因為其傳輸速度慢、穩(wěn)定性差、安全性低18、在計算機控制的機器人視覺系統(tǒng)中，圖像的采集、處理和分析對于機器人的任務(wù)執(zhí)行至關(guān)重要。當(dāng)需要快速準(zhǔn)確地識別物體的形狀、顏色和位置等特征時，以下哪種圖像處理技術(shù)和算法更有效？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），深度學(xué)習(xí)方法B.邊緣檢測算法，提取物體輪廓C.灰度變換，調(diào)整圖像亮度和對比度D.不進行圖像處理，依靠機器人的觸覺感知19、在計算機控制系統(tǒng)的非線性系統(tǒng)控制（ControlofNonlinearSystems）中，以下敘述不正確的是（）A.非線性系統(tǒng)的控制比線性系統(tǒng)更為復(fù)雜，需要采用特殊的控制方法B.常見的非線性控制方法有反饋線性化、滑模控制、自適應(yīng)控制等C.對于某些強非線性系統(tǒng)，可能無法找到有效的控制方法，只能采用近似或簡化處理D.非線性系統(tǒng)控制在實際應(yīng)用中很少遇到，主要研究線性系統(tǒng)控制即可20、對于一個計算機控制的自動化生產(chǎn)線升級項目，需要在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上進行改造和優(yōu)化。在評估可行性和制定方案時，以下哪個因素是首要考慮的？（）A.新設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備的兼容性B.升級成本和預(yù)期收益C.技術(shù)的先進性和成熟度D.對生產(chǎn)流程的影響和調(diào)整難度二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述計算機控制系統(tǒng)中的智能電表數(shù)據(jù)采集與處理。2、（本題5分）闡述機器人控制系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整。3、（本題5分）說明穩(wěn)定性裕度對系統(tǒng)性能的影響。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個智能交通系統(tǒng)中的智能公交車輛調(diào)度與監(jiān)控系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計一個計算機控制的角度速度波動控制系統(tǒng)，使角度速度波動在±1°/s以內(nèi)。3、（本題5分）設(shè)計一個計算機控制的功率控制系統(tǒng)，能夠在0-10kW范圍內(nèi)精確控制功率，誤差不超過±0.5kW。4、（本題5分）針對一個自動化倉儲系統(tǒng)的貨架搬運設(shè)備，設(shè)計其運動軌跡和速度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計一個基于計算機的速度偏差分布調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)速度偏差在不同位置的分布。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）詳細(xì)論述計算機