北京舞蹈學(xué)院《智能控制》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《智能控制》2023-2024學(xué)年第二學(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、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能評(píng)估是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要手段。常用的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間等。對(duì)于一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，需要對(duì)其在不同工況下的性能進(jìn)行評(píng)估。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)性能評(píng)估的描述，準(zhǔn)確的是：（）A.性能評(píng)估只需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行一次，不需要在運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)監(jiān)測(cè)B.可以通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析，來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的性能C.性能評(píng)估只關(guān)注系統(tǒng)的控制精度，其他指標(biāo)不重要D.不同類型的控制系統(tǒng)可以使用相同的性能評(píng)估指標(biāo)和方法2、在計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)過(guò)程中，需要對(duì)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。當(dāng)數(shù)據(jù)采集的頻率很高，且數(shù)據(jù)量巨大時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理方式能夠有效地提高數(shù)據(jù)處理的效率和查詢速度？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)B.分布式文件系統(tǒng)C.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)D.傳統(tǒng)的文本文件3、在計(jì)算機(jī)控制的食品加工生產(chǎn)線中，需要對(duì)溫度、壓力、濕度等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行協(xié)同控制。當(dāng)不同參數(shù)之間存在相互影響和耦合關(guān)系時(shí)，以下哪種解耦控制方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的獨(dú)立控制？（）A.前饋補(bǔ)償解耦B.反饋補(bǔ)償解耦C.對(duì)角矩陣解耦D.以上都是4、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以下哪種描述最為全面且準(zhǔn)確？（）A.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)僅僅包括穩(wěn)定性，只要系統(tǒng)穩(wěn)定，性能就良好B.性能指標(biāo)主要涵蓋了穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性，其中穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)，快速性反映系統(tǒng)的響應(yīng)速度，準(zhǔn)確性則體現(xiàn)系統(tǒng)輸出與期望值的接近程度C.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)只有快速性重要，因?yàn)榭焖夙憫?yīng)能滿足大多數(shù)實(shí)際需求D.準(zhǔn)確性是唯一關(guān)鍵的性能指標(biāo)，其他指標(biāo)相對(duì)次要5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程監(jiān)控與報(bào)警功能設(shè)計(jì)中，以下哪種策略能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)異常情況？（）A.只設(shè)置少量的監(jiān)控點(diǎn)和簡(jiǎn)單的報(bào)警閾值，不進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析B.合理設(shè)置多個(gè)關(guān)鍵監(jiān)控點(diǎn)，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法和智能報(bào)警策略，如基于趨勢(shì)分析、統(tǒng)計(jì)分析的報(bào)警，同時(shí)結(jié)合聲光、短信、郵件等多種報(bào)警方式，確保在異常情況發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地通知相關(guān)人員C.監(jiān)控和報(bào)警功能會(huì)影響系統(tǒng)性能，盡量少設(shè)置D.報(bào)警信息不需要記錄和存儲(chǔ)，只在當(dāng)時(shí)提示即可6、在計(jì)算機(jī)控制的生物發(fā)酵過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程自然進(jìn)行7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)用于存儲(chǔ)和管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。以下關(guān)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠快速地存儲(chǔ)、檢索和更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求B.它具有數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)緩存和事務(wù)處理等功能，提高數(shù)據(jù)管理的效率C.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式上有很大的不同D.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，不需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和可靠性8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器選擇，以下關(guān)于其考慮因素和重要性的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.傳感器的選擇只需要考慮測(cè)量范圍，其他因素如精度、響應(yīng)時(shí)間、可靠性等都不重要B.選擇傳感器時(shí)，需要綜合考慮測(cè)量范圍、精度、響應(yīng)時(shí)間、線性度、穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力等多個(gè)因素。合適的傳感器能夠準(zhǔn)確地獲取被控對(duì)象的狀態(tài)信息，為控制系統(tǒng)提供可靠的輸入，直接影響控制系統(tǒng)的性能和精度C.傳感器的價(jià)格是選擇的唯一關(guān)鍵因素，越便宜越好D.傳感器的安裝和維護(hù)難度不需要在選擇時(shí)考慮9、在計(jì)算機(jī)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(xiàng)錯(cuò)誤的是：（）A.仿真可以在實(shí)際系統(tǒng)搭建之前，對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)B.通過(guò)調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，并對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)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(jìn)行，一旦系統(tǒng)投入運(yùn)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10、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，以下哪種描述較為準(zhǔn)確？（）A.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到外界干擾后，能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)或在允許的誤差范圍內(nèi)運(yùn)行的能力。通過(guò)判斷系統(tǒng)的特征方程根在復(fù)平面的位置、繪制根軌跡、使用頻率響應(yīng)分析等方法，可以評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要，不穩(wěn)定的系統(tǒng)可能導(dǎo)致輸出失控，影響系統(tǒng)性能和可靠性B.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性只取決于控制器的參數(shù)設(shè)置，與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外部干擾無(wú)關(guān)C.只要系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行一段時(shí)間，就可以認(rèn)為它是穩(wěn)定的，不需要進(jìn)行專門的穩(wěn)定性分析D.穩(wěn)定性分析是一項(xiàng)復(fù)雜且不必要的工作，對(duì)實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行沒(méi)有幫助11、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性方面，以下哪一種措施是最為重要的？（）A.選擇合適的傳感器和變送器，確保其精度和穩(wěn)定性滿足要求；采用有效的信號(hào)調(diào)理電路，去除噪聲和干擾；采用合適的數(shù)據(jù)采集卡和采集算法，保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性B.增加數(shù)據(jù)采集的頻率，即使采集到大量冗余數(shù)據(jù)，也能通過(guò)后期處理得到準(zhǔn)確的結(jié)果C.忽略數(shù)據(jù)中的異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，認(rèn)為它們對(duì)系統(tǒng)的影響不大D.數(shù)據(jù)采集與處理過(guò)程中，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化硬件和軟件設(shè)計(jì)，以降低成本和提高效率，準(zhǔn)確性和可靠性可以在一定程度上犧牲12、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信（NetworkCommunication），以下說(shuō)法不正確的是：（）A.網(wǎng)絡(luò)通信可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享B.常見(jiàn)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(shí)時(shí)性和可靠性對(duì)于控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要D.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信不需要考慮安全性問(wèn)題13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用中，傳感器的精度和響應(yīng)速度對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性有著重要影響。當(dāng)需要測(cè)量一個(gè)快速變化的物理量，且要求測(cè)量精度達(dá)到很高的水平時(shí)，以下哪種類型的傳感器更適合？（）A.光電式傳感器，具有高響應(yīng)速度和高精度B.電容式傳感器，適用于測(cè)量微小變化C.電感式傳感器，穩(wěn)定性較好但響應(yīng)速度一般D.熱電偶傳感器，常用于溫度測(cè)量但精度有限14、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，以下哪種方法是最常用和有效的？（）A.利用Z變換將離散系統(tǒng)的差分方程轉(zhuǎn)換為Z域的傳遞函數(shù)，通過(guò)分析傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布來(lái)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.直接對(duì)離散系統(tǒng)的差分方程進(jìn)行數(shù)值求解，觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng)是否收斂來(lái)判斷穩(wěn)定性C.將離散系統(tǒng)近似為連續(xù)系統(tǒng)，然后使用連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行判斷D.離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以分析，通常通過(guò)實(shí)際運(yùn)行來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)是否穩(wěn)定15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于冗余技術(shù)和故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.冗余技術(shù)通過(guò)增加備份設(shè)備或部件來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)則能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作，綜合應(yīng)用這些技術(shù)可以顯著提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和可用性B.冗余技術(shù)和故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)成本高、效果不明顯，不值得采用C.只要系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，就不需要考慮冗余技術(shù)和故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)D.冗余技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)盡量避免使用；故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)則難以實(shí)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大16、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，需要對(duì)溫度、氣體流量、壓力等多個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行高精度控制。當(dāng)工藝要求不斷提高，對(duì)控制精度的要求達(dá)到亞微米級(jí)別時(shí)，以下哪種先進(jìn)控制技術(shù)能夠滿足需求？（）A.預(yù)測(cè)控制B.滑?？刂艭.自抗擾控制D.以上都是17、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)中，以下哪個(gè)選項(xiàng)是正確的？（）A.故障診斷和容錯(cuò)技術(shù)只是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后進(jìn)行修復(fù)，不能預(yù)防故障B.故障診斷技術(shù)通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、分析數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障并定位故障源。容錯(cuò)技術(shù)則通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、備份機(jī)制等手段，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作或快速恢復(fù)。例如，在航空航天領(lǐng)域，容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠保證飛行器在關(guān)鍵部件故障時(shí)仍能安全飛行C.故障診斷和容錯(cuò)技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，應(yīng)盡量避免使用D.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障都是硬件故障，與軟件無(wú)關(guān)18、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能傳感器（IntelligentSensor），以下描述錯(cuò)誤的是（）A.智能傳感器具有自診斷、自校準(zhǔn)、數(shù)字通信等功能B.它能夠提高測(cè)量的精度和可靠性，減少系統(tǒng)的誤差C.智能傳感器的使用會(huì)增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，因此應(yīng)盡量避免使用D.智能傳感器可以與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)智能化的數(shù)據(jù)采集和處理19、在計(jì)算機(jī)控制的物流分揀系統(tǒng)中，需要對(duì)包裹進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類和輸送。當(dāng)包裹的形狀、大小和重量差異較大時(shí)，以下哪種識(shí)別和分揀技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的工作效率和準(zhǔn)確性？（）A.條碼識(shí)別B.圖像識(shí)別C.射頻識(shí)別D.以上都是20、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析在控制中的應(yīng)用，下列說(shuō)法不正確的是：（）A.大數(shù)據(jù)分析可以從海量的控制數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息，為控制決策提供支持B.通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的行為和故障，提前采取措施C.大數(shù)據(jù)分析需要強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，以及有效的數(shù)據(jù)處理和挖掘算法D.大數(shù)據(jù)分析在計(jì)算機(jī)控制中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，對(duì)控制性能的提升作用有限21、在計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃中，如果要求機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中避免與障礙物碰撞，同時(shí)優(yōu)化運(yùn)動(dòng)路徑，以下哪種方法是有效的？（）A.人工勢(shì)場(chǎng)法，構(gòu)建虛擬的勢(shì)場(chǎng)引導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)B.快速搜索隨機(jī)樹（RRT）算法，隨機(jī)探索可行路徑C.A*算法，尋找最優(yōu)路徑D.以上方法結(jié)合使用22、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的最優(yōu)控制（OptimalControl）理論，以下說(shuō)法不正確的是（）A.最優(yōu)控制的目標(biāo)是在滿足一定約束條件下，使系統(tǒng)的性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)B.可以通過(guò)求解最優(yōu)控制問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，得到最優(yōu)的控制策略C.最優(yōu)控制在實(shí)際應(yīng)用中往往難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樾枰_的系統(tǒng)模型和大量的計(jì)算資源D.最優(yōu)控制理論只適用于理論研究，對(duì)實(shí)際的控制系統(tǒng)沒(méi)有任何指導(dǎo)意義23、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自整定控制器（Self-tuningController），以下觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）A.自整定控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整控制器的參數(shù)B.它可以提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和魯棒性，減少人工調(diào)試的工作量C.自整定控制器在任何情況下都能迅速找到最優(yōu)的參數(shù)設(shè)置，無(wú)需人工干預(yù)D.自整定控制器的性能受到系統(tǒng)特性和噪聲的影響，可能存在一定的局限性24、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，比如要在一個(gè)小型的智能設(shè)備中實(shí)現(xiàn)控制功能，以下哪個(gè)方面是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.不關(guān)注嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)困難B.資源受限、功耗控制和實(shí)時(shí)性要求，嵌入式系統(tǒng)通常具有有限的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，需要優(yōu)化算法和代碼以降低功耗，并保證控制任務(wù)的實(shí)時(shí)執(zhí)行C.只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)，忽略系統(tǒng)資源限制D.不采用嵌入式系統(tǒng)，使用通用計(jì)算機(jī)25、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，假設(shè)要評(píng)估一個(gè)新設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的可靠性，以下哪個(gè)方面是需要綜合考慮的？（）A.不進(jìn)行可靠性評(píng)估，系統(tǒng)存在風(fēng)險(xiǎn)B.硬件的可靠性、軟件的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的容錯(cuò)能力、維護(hù)的便捷性以及環(huán)境適應(yīng)性等方面，通過(guò)可靠性模型和指標(biāo)計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行量化評(píng)估C.只關(guān)注某一方面的可靠性，評(píng)估不全面D.認(rèn)為可靠性評(píng)估不重要，不進(jìn)行相關(guān)工作二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的混合邏輯動(dòng)態(tài)控制。2、（本題5分）闡述如何提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力。3、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用。4、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通系統(tǒng)中的擁堵收費(fèi)控制策略。3、（本題5分）針對(duì)一個(gè)自動(dòng)化物流輸送系統(tǒng)的分揀機(jī)器人，設(shè)計(jì)其動(dòng)作和抓取力的控制系統(tǒng)。4、（本題5分）利用計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)場(chǎng)行李輸送帶的速度和方向智能控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的速度偏差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使速度偏差在±1%以內(nèi)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括控制算法的實(shí)現(xiàn)、人機(jī)界面的開發(fā)和數(shù)據(jù)處理等方