煙臺幼兒師范高等?？茖W校《控制測量》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁煙臺幼兒師范高等?？茖W校

《控制測量》2023-2024學年第一學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、在計算機控制的半導體制造工藝中，需要對溫度、氣體流量、壓力等多個工藝參數(shù)進行高精度控制。當工藝要求不斷提高，對控制精度的要求達到亞微米級別時，以下哪種先進控制技術(shù)能夠滿足需求？（）A.預測控制B.滑?？刂艭.自抗擾控制D.以上都是2、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)的建設不需要考慮與現(xiàn)有交通設施的兼容性3、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的多變量控制（MultivariableControl）問題，以下說法錯誤的是：（）A.多變量控制系統(tǒng)中存在多個輸入和多個輸出，變量之間相互關(guān)聯(lián)B.解耦控制是解決多變量控制系統(tǒng)耦合問題的一種有效方法C.多變量控制比單變量控制更加復雜，需要更先進的控制算法和技術(shù)D.對于多變量控制系統(tǒng)，可以直接將單變量控制方法應用于每個變量，而不需要考慮變量之間的關(guān)系4、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的集成化（Integration）發(fā)展趨勢，以下說法不正確的是：（）A.集成化是將控制、通信、計算等功能集成在一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)更高效的運行B.系統(tǒng)集成可以提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性和可擴展性C.集成化需要解決不同子系統(tǒng)之間的接口和兼容性問題D.集成化會導致系統(tǒng)的復雜度增加，因此應該盡量避免5、計算機控制技術(shù)在工業(yè)機器人領域發(fā)揮著重要作用。機器人的運動軌跡規(guī)劃、關(guān)節(jié)控制、力控制等都依賴于計算機控制。例如，在汽車生產(chǎn)線上的焊接機器人需要精確控制焊接位置和力度。以下關(guān)于計算機控制在工業(yè)機器人中的應用，不準確的是：（）A.可以采用離線編程的方式，提前規(guī)劃機器人的運動軌跡B.機器人的控制系統(tǒng)需要具備高速計算和實時響應的能力C.傳感器反饋對于機器人的精確控制作用不大，可以忽略D.機器人的控制系統(tǒng)需要與其他設備進行協(xié)同工作，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)6、有關(guān)計算機控制系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，以下說法準確的是：（）A.A/D和D/A轉(zhuǎn)換的精度對系統(tǒng)性能影響不大，只要能完成轉(zhuǎn)換即可B.A/D轉(zhuǎn)換的分辨率決定了所能測量的最小信號變化量，D/A轉(zhuǎn)換的分辨率決定了輸出信號的平滑程度。轉(zhuǎn)換速度、量化誤差等也是重要的指標，需要根據(jù)系統(tǒng)要求進行合理選擇C.A/D和D/A轉(zhuǎn)換的速度越快越好，無需考慮成本和其他因素D.A/D和D/A轉(zhuǎn)換與計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關(guān)7、在計算機控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全方面，如果要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)篡改，以下哪種安全措施是關(guān)鍵的？（）A.安裝防火墻和入侵檢測系統(tǒng)B.對數(shù)據(jù)進行加密傳輸和存儲C.實施用戶認證和授權(quán)管理D.以上措施都是8、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)中，以下關(guān)于基于模型的診斷方法的描述，不正確的是哪一項？（）A.基于模型的診斷方法是通過建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，將實際測量值與模型預測值進行比較，從而檢測和診斷系統(tǒng)的故障B.該方法需要準確的系統(tǒng)模型，對于復雜的非線性系統(tǒng)，建立精確的模型可能比較困難C.基于模型的診斷方法可以實現(xiàn)故障的早期預警和定位，具有較高的診斷精度和可靠性D.一旦系統(tǒng)模型建立完成，就不需要對其進行更新和維護，即使系統(tǒng)發(fā)生了變化9、對于計算機控制系統(tǒng)中的故障診斷與容錯控制，在提高系統(tǒng)可靠性方面，以下哪種策略是最有效的？（）A.通過實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，利用故障診斷算法及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應的容錯控制措施，如重構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、調(diào)整控制參數(shù)等，確保系統(tǒng)在故障情況下仍能正常運行或保持一定的性能B.增加系統(tǒng)的冗余部件，如備用傳感器、控制器等，當主部件發(fā)生故障時，能夠自動切換到冗余部件，提高系統(tǒng)的可靠性C.定期對系統(tǒng)進行維護和檢修，及時更換老化和易損部件，預防故障的發(fā)生D.以上三種策略結(jié)合使用，形成一個綜合的故障診斷與容錯控制體系，能夠最大程度地提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性10、關(guān)于計算機控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)（SoftwareArchitecture），以下說法不準確的是：（）A.軟件架構(gòu)包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序、控制算法和應用程序等層次B.分層式的軟件架構(gòu)可以提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性C.實時操作系統(tǒng)在計算機控制系統(tǒng)中得到廣泛應用，因為它能夠滿足實時性要求D.軟件架構(gòu)的設計只需要考慮功能的實現(xiàn)，不需要考慮資源的利用效率11、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點，以下哪種描述最為準確和全面？（）A.閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測輸出量，并將其與給定值進行比較，通過反饋環(huán)節(jié)調(diào)整控制作用，使輸出量穩(wěn)定在給定值附近。其優(yōu)點是控制精度高，能夠克服各種干擾和不確定性，但缺點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)試和維護難度較大B.閉環(huán)控制系統(tǒng)主要依賴于精確的數(shù)學模型來進行控制，對系統(tǒng)參數(shù)的變化非常敏感，一旦模型不準確，控制效果就會大打折扣C.閉環(huán)控制系統(tǒng)的響應速度快，能夠在短時間內(nèi)對輸入信號做出強烈的反應，但容易出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定D.閉環(huán)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應用較少，主要適用于對控制精度要求不高的場合，因為其成本較高，不具有經(jīng)濟性12、在計算機控制的機器人系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運動控制，需要對機器人的動力學模型進行分析。當機器人的關(guān)節(jié)數(shù)量較多，且運動復雜時，以下哪種建模方法能夠更有效地描述其運動特性？（）A.拉格朗日方程B.牛頓-歐拉方程C.凱恩方程D.以上都不是13、在計算機控制的自動化生產(chǎn)線中，為了保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，通常會采用冗余技術(shù)。當關(guān)鍵的控制器出現(xiàn)故障時，以下哪種冗余方式能夠最快地實現(xiàn)無縫切換，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.時間冗余14、計算機控制系統(tǒng)中的人機交互界面（HMI）為操作人員提供了與系統(tǒng)交互的途徑。以下關(guān)于HMI的描述，哪一項是不準確的？（）A.HMI應該具有直觀、簡潔、易于操作的特點，方便操作人員進行監(jiān)控和控制B.圖形化顯示能夠直觀地展示系統(tǒng)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，幫助操作人員快速做出決策C.HMI可以支持多種輸入方式，如觸摸屏、鍵盤、鼠標等，滿足不同用戶的需求D.HMI的設計對系統(tǒng)性能沒有影響，只需要關(guān)注界面的美觀和易用性15、計算機控制系統(tǒng)的安全性是一個不容忽視的問題。以下關(guān)于系統(tǒng)安全性的描述，錯誤的是（）A.采取措施防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、篡改和破壞，保障系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的安全B.安裝防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等安全設備，加強網(wǎng)絡安全防護C.對系統(tǒng)進行定期的安全評估和漏洞掃描，及時發(fā)現(xiàn)并修復安全隱患D.系統(tǒng)安全性只與軟件和網(wǎng)絡有關(guān)，與硬件設備無關(guān)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述計算機控制在智能空氣凈化器中的應用。2、（本題5分）闡述相平面法的分析步驟。3、（本題5分）什么是智能抄表控制？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明計算機控制系統(tǒng)中的電梯控制技術(shù)。闡述電梯系統(tǒng)的工作原理和控制要求，分析電梯的調(diào)速控制、樓層定位和安全保護等控制功能。討論如何利用計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)電梯的高效運行和舒適乘坐體驗。2、（本題5分）詳細說明計算機控制系統(tǒng)中的消防報警控制技術(shù)。闡述消防報警系統(tǒng)的組成和工作原理，分析火災探測器、報警控制器和聯(lián)動設備的控制策略。討論如何通過計算機控制系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)和處理火災隱患。3、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的模型預測控制中的約束處理技術(shù)，分析如何在存在輸入輸出約束的情況下進行優(yōu)化控制，保證系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)定性。4、（本題5分）詳細論述計算機控制系統(tǒng)中數(shù)字控制器的設計方法，包括連續(xù)域-離散化設計和直接數(shù)字設計。比較兩種設計方法的優(yōu)缺點，并結(jié)合具體的控制對象和性能要求，說明如何選擇合適的設計方法。同時，探討數(shù)字控制器參數(shù)的整定過程和優(yōu)化策略。5、（本題5分）詳細說明計算機控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法。闡述系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和判據(jù)，如勞斯判據(jù)、奈奎斯特判據(jù)等。分析在離散系統(tǒng)和連