遼寧民族師范高等專科學(xué)校《線性系統(tǒng)理論與設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁遼寧民族師范高等?？茖W(xué)?！毒€性系統(tǒng)理論與設(shè)計(jì)》

2023-2024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)控制的電梯運(yùn)行系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、快速和安全的運(yùn)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(shí)，以下哪種調(diào)度算法更能提高電梯的運(yùn)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(jìn)行服務(wù)C.隨機(jī)停靠算法，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2、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)預(yù)處理（DataPreprocessing）環(huán)節(jié)，以下觀點(diǎn)不正確的是（）A.數(shù)據(jù)預(yù)處理包括數(shù)據(jù)濾波、歸一化、去噪等操作，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性B.它可以有效地去除數(shù)據(jù)中的異常值和干擾，為后續(xù)的控制決策提供可靠的依據(jù)C.數(shù)據(jù)預(yù)處理對(duì)系統(tǒng)的控制性能影響不大，可以簡(jiǎn)單處理甚至忽略D.不同的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法適用于不同類型的數(shù)據(jù)和控制任務(wù)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的自整定控制器設(shè)計(jì)中，例如要使控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)的變化自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，以下哪個(gè)技術(shù)是常用的？（）A.不具備自整定功能，參數(shù)調(diào)整困難B.模型參考自適應(yīng)控制技術(shù)，通過比較實(shí)際系統(tǒng)輸出與參考模型輸出的差異，自動(dòng)調(diào)整控制器參數(shù)，使實(shí)際系統(tǒng)接近理想的性能C.不了解自整定技術(shù)，無法設(shè)計(jì)D.依靠人工定期調(diào)整參數(shù)，效率低下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)控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和控制策略的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，變量之間存在耦合關(guān)系?？刂撇呗园ń怦羁刂?、預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等。解耦控制用于消除變量之間的耦合；預(yù)測(cè)控制考慮系統(tǒng)的未來行為；自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)變化調(diào)整控制器參數(shù)。這些策略旨在實(shí)現(xiàn)良好的控制性能B.多變量控制系統(tǒng)與單變量控制系統(tǒng)沒有本質(zhì)區(qū)別，控制策略可以通用C.多變量控制系統(tǒng)過于復(fù)雜，不適合在實(shí)際工程中應(yīng)用D.多變量控制系統(tǒng)的控制策略只需要考慮當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，不需要考慮未來的變化6、在計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，需要根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素自動(dòng)控制灌溉水量和時(shí)間。當(dāng)氣象數(shù)據(jù)存在較大的不確定性時(shí)，以下哪種方法能夠更好地提高灌溉決策的準(zhǔn)確性？（）A.概率預(yù)測(cè)B.模糊推理C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)D.以上都是7、在計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，圖像的采集、處理和分析對(duì)于機(jī)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(shí)別物體的形狀、顏色和位置等特征時(shí)，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(cè)算法，提取物體輪廓C.灰度變換，調(diào)整圖像亮度和對(duì)比度D.不進(jìn)行圖像處理，依靠機(jī)器人的觸覺感知8、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?、通風(fēng)狀況等參數(shù)，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)和采取控制措施。為了確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)是合適的？（）A.分布式架構(gòu)，多傳感器冗余監(jiān)測(cè)B.工業(yè)以太網(wǎng)通信，高速傳輸數(shù)據(jù)C.智能預(yù)警算法，提前預(yù)測(cè)危險(xiǎn)情況D.以上技術(shù)和架構(gòu)結(jié)合使用9、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制器參數(shù)整定是一項(xiàng)重要的工作。關(guān)于控制器參數(shù)整定，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.可以采用經(jīng)驗(yàn)法、試湊法、臨界比例度法等方法進(jìn)行參數(shù)整定B.參數(shù)整定需要根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化C.一旦參數(shù)整定完成，就不需要再進(jìn)行修改，即使系統(tǒng)的工作條件發(fā)生變化D.現(xiàn)代控制理論中的一些方法，如極點(diǎn)配置法和最優(yōu)控制法，也可以用于控制器參數(shù)整定10、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，抗干擾技術(shù)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。干擾可能來自系統(tǒng)內(nèi)部，也可能來自外部環(huán)境。例如，電磁干擾、電源波動(dòng)、噪聲等都可能影響系統(tǒng)的正常工作。以下關(guān)于抗干擾技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是：（）A.硬件抗干擾措施如濾波、屏蔽、接地等可以有效減少干擾的影響B(tài).軟件抗干擾技術(shù)如數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷阱等也能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.只要系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)合理，就不需要考慮軟件抗干擾措施D.綜合運(yùn)用硬件和軟件抗干擾技術(shù)可以更好地保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行11、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分布式控制（DistributedControl），以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.分布式控制系統(tǒng)由多個(gè)相互獨(dú)立的控制單元組成，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)B.分布式控制可以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)C.分布式控制系統(tǒng)中的各個(gè)控制單元具有相同的功能和地位，不存在主從之分D.分布式控制只適用于大規(guī)模、復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)，不適用于小型系統(tǒng)12、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13、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性、可靠性和開放性等特點(diǎn)B.工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛，它結(jié)合了以太網(wǎng)的高速傳輸和工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性要求C.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為移動(dòng)設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了便利，但存在信號(hào)不穩(wěn)定和安全性等問題D.網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇對(duì)系統(tǒng)的性能沒有影響，任何一種協(xié)議都可以滿足控制要求14、當(dāng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)貨物的分揀、搬運(yùn)和存儲(chǔ)進(jìn)行自動(dòng)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(jī)器視覺引導(dǎo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的貨物識(shí)別和定位B.機(jī)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15、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)，假設(shè)要為一個(gè)具有特定性能要求的工業(yè)過程設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，以下哪個(gè)設(shè)計(jì)原則是至關(guān)重要的？（）A.不考慮系統(tǒng)性能要求，隨意設(shè)計(jì)控制器B.基于被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，綜合考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性和抗干擾能力等性能指標(biāo)，運(yùn)用Z變換、離散化方法等將連續(xù)控制器轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制器，并通過參數(shù)整定和優(yōu)化來滿足設(shè)計(jì)要求C.只追求控制器的簡(jiǎn)單性，忽略系統(tǒng)性能D.不進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)控制器二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說明魯棒控制的概念和意義。2、（本題5分）簡(jiǎn)述自適應(yīng)控制在機(jī)器人操作中的應(yīng)用。3、（本題5分）什么是神經(jīng)控制？簡(jiǎn)述其基本原理。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的預(yù)測(cè)控制中的模型失配處理策略，分析在實(shí)際系統(tǒng)中模型不準(zhǔn)確時(shí)如何保證控制性能，討論相應(yīng)的改進(jìn)方法。2、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能電網(wǎng)控制技術(shù)，包括電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)和能源管理。解釋智能電網(wǎng)的架構(gòu)和通信標(biāo)準(zhǔn)，分析智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的分布式能源接入、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制等關(guān)鍵問題。結(jié)合一個(gè)區(qū)域智能電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)例，說明如何實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。3、（本題5分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在信號(hào)濾波、頻譜分析和系統(tǒng)辨識(shí)等方面得到廣泛應(yīng)用。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述數(shù)字信號(hào)處理的基本原理和常用算法，如快速傅里葉變換（FFT）、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等。分析數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的作用和實(shí)現(xiàn)方法。結(jié)合實(shí)際的控制系統(tǒng)信號(hào)處理需求，說明如何選擇合適的數(shù)字信號(hào)處理算法和工具，并討論數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在提高系統(tǒng)性能和抗干擾能力方面的應(yīng)用效果。4、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在控制中的應(yīng)用。介紹常見的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn)和功能，如任務(wù)調(diào)度、中斷處理等。分析實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如何滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，以及在開發(fā)計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用程序時(shí)的注意事項(xiàng)。5、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)。解釋系統(tǒng)辨識(shí)的目的和方法，包括基于輸入輸出數(shù)據(jù)的辨識(shí)和