西安工業(yè)大學(xué)《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論》2022-2023學(xué)年第一學(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)西安工業(yè)大學(xué)《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)控制技術(shù)中，A/D轉(zhuǎn)換（模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換）是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的關(guān)鍵步驟。關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換，以下哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率決定了數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的逼近程度，分辨率越高，精度越高B.采樣定理指出，為了準(zhǔn)確地恢復(fù)原始模擬信號(hào)，采樣頻率必須至少是信號(hào)最高頻率的兩倍C.A/D轉(zhuǎn)換的速度影響著系統(tǒng)對(duì)快速變化信號(hào)的響應(yīng)能力，速度越快越好D.A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果是完全精確的，不存在任何量化誤差2、在計(jì)算機(jī)控制的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，需要對(duì)光伏陣列的輸出功率進(jìn)行最大化跟蹤。當(dāng)光照強(qiáng)度和溫度變化時(shí)，以下哪種最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）算法能夠更準(zhǔn)確地找到最大功率點(diǎn)？（）A.擾動(dòng)觀察法B.電導(dǎo)增量法C.恒壓跟蹤法D.以上都是3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)中，為了去除信號(hào)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(hào)中存在高頻噪聲和隨機(jī)脈沖干擾時(shí)，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(hào)C.加權(quán)平均濾波，突出近期數(shù)據(jù)的影響D.不進(jìn)行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)4、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，對(duì)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析是至關(guān)重要的。當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)存在多個(gè)反饋回路，且系統(tǒng)參數(shù)隨時(shí)間變化時(shí)，以下哪種方法更適合用于判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.勞斯判據(jù)，通過計(jì)算特征方程的系數(shù)來判斷B.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，基于系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性C.根軌跡法，繪制系統(tǒng)特征根隨參數(shù)變化的軌跡D.直接觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，憑經(jīng)驗(yàn)判斷穩(wěn)定性5、在計(jì)算機(jī)控制的生物發(fā)酵過程中，控制溫度、pH值和溶氧等參數(shù)對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量有著重要影響。當(dāng)發(fā)酵過程具有時(shí)變和非線性特性時(shí)，以下哪種控制方法更能實(shí)現(xiàn)有效的過程控制？（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)B.專家控制，依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)C.傳統(tǒng)PID控制，經(jīng)典控制方法D.放棄控制，讓發(fā)酵過程自然進(jìn)行6、在控制系統(tǒng)中，開環(huán)幅相頻率特性曲線與負(fù)實(shí)軸的交點(diǎn)對(duì)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7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)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(jìn)行故障診斷和容錯(cuò)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(duì)比實(shí)際輸出和模型預(yù)測(cè)輸出，檢測(cè)和診斷故障；容錯(cuò)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(yùn)行C.故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)會(huì)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(yàn)進(jìn)行故障診斷，不使用自動(dòng)化的技術(shù)8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，當(dāng)系統(tǒng)受到強(qiáng)烈的電磁干擾時(shí)，以下哪種措施對(duì)于提高系統(tǒng)的抗干擾能力最為有效？（）A.屏蔽B.濾波C.接地D.以上都是9、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，而無需考慮成本D.精度和實(shí)時(shí)性是相互矛盾的，無法同時(shí)提高10、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)，在考慮電磁干擾的抑制措施時(shí)，以下哪種方法是最為關(guān)鍵和有效的？（）A.采用屏蔽、濾波、接地等技術(shù)手段，從源頭上減少電磁干擾的產(chǎn)生和傳播；同時(shí)，合理布線、優(yōu)化系統(tǒng)布局，提高系統(tǒng)的抗干擾能力B.增加系統(tǒng)的功率和電壓，以抵抗電磁干擾的影響C.采用軟件濾波算法，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除干擾信號(hào)D.忽略電磁干擾的影響，認(rèn)為系統(tǒng)自身具有足夠的穩(wěn)定性和容錯(cuò)能力11、計(jì)算機(jī)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(hào)控制、車輛自動(dòng)駕駛、智能收費(fèi)等。例如，通過優(yōu)化交通信號(hào)控制可以減少擁堵，提高道路通行能力。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(dòng)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(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)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12、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)13、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制策略應(yīng)用中，以下哪種情況更適合采用預(yù)測(cè)控制？（）A.對(duì)于簡(jiǎn)單的線性定常系統(tǒng)，控制要求不高的情況B.當(dāng)系統(tǒng)具有大時(shí)滯、多變量耦合、約束條件等復(fù)雜特性，且對(duì)控制性能有較高要求時(shí)，預(yù)測(cè)控制能夠通過預(yù)測(cè)未來的輸出，提前進(jìn)行控制決策，有效地克服系統(tǒng)的不確定性和復(fù)雜性C.預(yù)測(cè)控制計(jì)算復(fù)雜，不適合任何實(shí)際系統(tǒng)D.只要系統(tǒng)存在不確定性，就應(yīng)該采用預(yù)測(cè)控制14、當(dāng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)時(shí)，如果系統(tǒng)受到頻繁的外部干擾，導(dǎo)致溫度波動(dòng)較大，為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性，以下哪種改進(jìn)措施是有效的？（）A.增加傳感器的采樣頻率B.加大控制器的輸出幅度C.引入前饋控制環(huán)節(jié)，對(duì)干擾進(jìn)行預(yù)先補(bǔ)償D.降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的綠色控制（GreenControl）理念中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.綠色控制旨在減少控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展B.可以通過優(yōu)化控制算法、降低能耗等方式實(shí)現(xiàn)綠色控制C.綠色控制只關(guān)注系統(tǒng)的能源消耗，不考慮其他環(huán)境因素D.綠色控制需要在系統(tǒng)性能和環(huán)境友好之間進(jìn)行平衡16、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17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，關(guān)于步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的控制特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種描述是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.步進(jìn)電機(jī)控制簡(jiǎn)單、成本低，適用于對(duì)精度要求不高的開環(huán)控制系統(tǒng)；伺服電機(jī)精度高、響應(yīng)快，適用于對(duì)性能要求較高的閉環(huán)控制系統(tǒng)B.步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)控制方式相同，適用范圍也沒有明顯區(qū)別C.伺服電機(jī)成本低、維護(hù)方便，因此在大多數(shù)運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)景中優(yōu)先選擇D.步進(jìn)電機(jī)精度高、速度快，比伺服電機(jī)更適合復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)18、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的系統(tǒng)集成方面，例如將多個(gè)不同類型的控制子系統(tǒng)整合為一個(gè)整體系統(tǒng)，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)是容易出現(xiàn)問題且需要特別關(guān)注的？（）A.不進(jìn)行系統(tǒng)集成規(guī)劃，導(dǎo)致混亂B.接口設(shè)計(jì)和通信協(xié)議的統(tǒng)一，不同子系統(tǒng)之間的接口和通信協(xié)議需要協(xié)調(diào)一致，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和系統(tǒng)的協(xié)同工作C.只關(guān)注單個(gè)子系統(tǒng)，忽略整體集成D.不進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，直接投入使用19、對(duì)于一個(gè)采用計(jì)算機(jī)控制的污水處理系統(tǒng)，需要根據(jù)水質(zhì)的實(shí)時(shí)變化調(diào)整處理工藝和參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)有效的控制，以下哪種傳感器和檢測(cè)技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.化學(xué)需氧量（COD）傳感器，檢測(cè)污水的污染程度B.生物傳感器，監(jiān)測(cè)微生物的活動(dòng)C.流量傳感器，測(cè)量污水的流量D.以上傳感器和檢測(cè)技術(shù)結(jié)合使用20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)中，如果需要操作人員能夠直觀、方便地監(jiān)控和操作控制系統(tǒng)，以下哪個(gè)方面是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.界面的布局和顏色搭配B.操作的便捷性和響應(yīng)速度C.數(shù)據(jù)的可視化展示方式D.以上都是21、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件（ConfigurationSoftware），以下哪種說法是錯(cuò)誤的？（）A.組態(tài)軟件可以方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)的配置、編程和監(jiān)控B.組態(tài)軟件通常具有圖形化的編程界面和豐富的功能模塊C.組態(tài)軟件能夠提高控制系統(tǒng)的開發(fā)效率和可維護(hù)性D.組態(tài)軟件只能用于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)不適用22、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。關(guān)于嵌入式系統(tǒng)，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)嵌入到設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)特定功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B.具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種控制應(yīng)用場(chǎng)景C.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要掌握硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的知識(shí)和技能D.嵌入式系統(tǒng)的性能不如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此應(yīng)用范圍有限23、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)操作方便、直觀的界面供操作人員使用，以下哪個(gè)方面是需要著重考慮的？（）A.界面布局混亂，操作復(fù)雜B.信息的清晰展示、操作的便捷性和反饋的及時(shí)性，界面應(yīng)能夠清晰地呈現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)和控制參數(shù)，操作按鈕易于理解和操作，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)能夠及時(shí)響應(yīng)操作人員的操作并給出反饋C.只注重界面美觀，忽略功能D.不考慮操作人員的需求，自行設(shè)計(jì)24、在計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療設(shè)備中，如輸液泵、呼吸機(jī)等，需要保證控制的精度和安全性。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)，以下哪種報(bào)警和保護(hù)機(jī)制能夠及時(shí)有效地保障患者的生命安全？（）A.聲光報(bào)警B.自動(dòng)停機(jī)C.緊急呼叫D.以上都是25、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的可編程控制器（PLC），以下哪個(gè)描述是準(zhǔn)確的？（）A.PLC功能單一，只能用于簡(jiǎn)單的邏輯控制B.PLC具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時(shí)計(jì)數(shù)、模擬量處理等多種功能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。比如，在數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中，PLC負(fù)責(zé)機(jī)床的動(dòng)作控制和邏輯判斷C.PLC的編程語(yǔ)言復(fù)雜，學(xué)習(xí)和使用難度大D.PLC無法與其他計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集成二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法。2、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在智能建筑中的應(yīng)用。3、（本題5分）簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些。4、（本題5分）簡(jiǎn)要分析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的魯棒控制方法。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）針對(duì)一個(gè)水泥廠的熟料燒成過程，設(shè)計(jì)其溫度和氣氛的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的安防監(jiān)控與報(bào)警控制系統(tǒng)。3、（本題5分）為一個(gè)智能交通路口設(shè)計(jì)信號(hào)燈控制系統(tǒng)，提高交通流量和通行效率。4、（本題5分）為一個(gè)自動(dòng)化電子元件插件生產(chǎn)線設(shè)計(jì)插件速度和精度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的智能家電故障自診斷與報(bào)警控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面剖析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)，包括故障檢測(cè)與診斷方法、容錯(cuò)控制策略，討論如何提高系統(tǒng)在故障情況下的生存能力和可靠性。2、（