溫州大學(xué)《智能控制技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)溫州大學(xué)《智能控制技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)的系統(tǒng)建模中，關(guān)于狀態(tài)空間模型與傳遞函數(shù)模型的區(qū)別和聯(lián)系，以下哪一種闡述是最清晰和準(zhǔn)確的？（）A.狀態(tài)空間模型能夠全面描述系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)和外部輸入輸出關(guān)系，適用于多輸入多輸出系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)；傳遞函數(shù)模型則主要用于單輸入單輸出線性定常系統(tǒng)。兩者可以通過(guò)一定的數(shù)學(xué)變換相互轉(zhuǎn)換B.狀態(tài)空間模型和傳遞函數(shù)模型在本質(zhì)上是相同的，只是表達(dá)方式不同，因此在實(shí)際應(yīng)用中可以隨意選擇C.傳遞函數(shù)模型比狀態(tài)空間模型更直觀、更容易理解和分析，所以應(yīng)優(yōu)先使用傳遞函數(shù)模型進(jìn)行系統(tǒng)建模D.狀態(tài)空間模型只適用于復(fù)雜的大型系統(tǒng)，對(duì)于小型簡(jiǎn)單系統(tǒng)，傳遞函數(shù)模型更為適用2、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的虛擬儀器（VirtualInstrument）技術(shù)，以下觀點(diǎn)不正確的是（）A.虛擬儀器通過(guò)軟件將計(jì)算機(jī)與測(cè)量硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)儀器的功能B.具有靈活性高、開(kāi)發(fā)成本低、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)C.虛擬儀器完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要使用傳統(tǒng)儀器進(jìn)行測(cè)量和控制D.虛擬儀器的開(kāi)發(fā)需要掌握一定的編程語(yǔ)言和測(cè)量原理知識(shí)3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，其中分布式控制系統(tǒng)（DCS）具有獨(dú)特的特點(diǎn)。對(duì)于分布式控制系統(tǒng)，以下說(shuō)法不正確的是（）A.DCS采用分散控制、集中管理的結(jié)構(gòu)，將控制功能分散到多個(gè)控制器中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享B.這種系統(tǒng)具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，適用于大規(guī)模、復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制C.DCS中的各個(gè)控制站可以獨(dú)立工作，即使部分站點(diǎn)出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行D.分布式控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本較低，適合所有規(guī)模的控制項(xiàng)目4、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制的實(shí)現(xiàn)方式，以下哪一種描述是最符合實(shí)際的？（）A.通過(guò)部署各種傳感器（如溫度、濕度、光照、煙霧等傳感器）采集環(huán)境數(shù)據(jù)，利用微控制器或嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)設(shè)定的規(guī)則或用戶的指令，通過(guò)智能插座、繼電器等控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)家電、照明等的自動(dòng)控制B.智能家居系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制主要依賴于云服務(wù)器的計(jì)算和決策能力，本地設(shè)備只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和傳輸C.智能家居系統(tǒng)中的設(shè)備控制通常采用集中式控制架構(gòu)，所有設(shè)備的控制信號(hào)都由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一發(fā)送D.為了降低成本和復(fù)雜性，智能家居系統(tǒng)可以忽略環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，只實(shí)現(xiàn)基本的設(shè)備控制5、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的過(guò)程監(jiān)控（ProcessMonitoring）系統(tǒng)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)和狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況B.可以采用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程監(jiān)控C.過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)只提供數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警功能，不能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制和調(diào)整D.有效的過(guò)程監(jiān)控可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少事故發(fā)生6、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(kāi)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)7、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，以下關(guān)于其重要性和方法的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)采集與處理是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它為控制決策提供依據(jù)。通過(guò)傳感器獲取原始數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和完整性對(duì)于控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要，采用合適的數(shù)據(jù)處理算法可以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量B.數(shù)據(jù)采集與處理對(duì)控制系統(tǒng)的影響不大，可以簡(jiǎn)單處理或忽略C.數(shù)據(jù)采集與處理只需要使用固定的方法和參數(shù)，不需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整D.數(shù)據(jù)采集與處理只關(guān)注數(shù)據(jù)的采集，不需要進(jìn)行后續(xù)的分析和利用8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性是重要的考慮因素。當(dāng)需要在一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的高速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，以下哪種通信協(xié)議更適合？（）A.CAN總線協(xié)議，具有高可靠性和實(shí)時(shí)性B.Ethernet以太網(wǎng)協(xié)議，廣泛應(yīng)用但實(shí)時(shí)性一般C.Wi-Fi無(wú)線協(xié)議，方便但易受干擾D.藍(lán)牙協(xié)議，適用于短距離通信但速度較慢9、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在交通領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，如智能交通系統(tǒng)。以下關(guān)于智能交通系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的智能控制，根據(jù)交通流量實(shí)時(shí)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)B.能夠?qū)囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，提高交通安全和管理效率C.智能交通系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制完全依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航和通信技術(shù)，不需要其他傳感器的支持D.可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，優(yōu)化交通路線規(guī)劃，緩解交通擁堵10、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入輸出接口技術(shù)中，以下關(guān)于并行接口和串行接口的比較，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.并行接口一次可以傳輸多個(gè)比特的數(shù)據(jù)，傳輸速度快，但需要較多的數(shù)據(jù)線，適用于短距離、高速的數(shù)據(jù)傳輸B.串行接口一次只傳輸一個(gè)比特的數(shù)據(jù)，傳輸速度相對(duì)較慢，但只需要少數(shù)幾根數(shù)據(jù)線，適用于長(zhǎng)距離、低速的數(shù)據(jù)傳輸C.并行接口的線路復(fù)雜，成本高，抗干擾能力差；串行接口的線路簡(jiǎn)單，成本低，抗干擾能力強(qiáng)D.在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于串行接口的速度不斷提高，已經(jīng)完全取代了并行接口，不再使用并行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸11、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。以下關(guān)于航空航天中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)飛行器的姿態(tài)控制、導(dǎo)航和制導(dǎo)，確保飛行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性B.能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性C.航空航天中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)重量、體積和功耗有嚴(yán)格的限制，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)D.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展的空間12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全方面，以下關(guān)于其面臨的威脅和防護(hù)措施的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)面臨著來(lái)自外部的黑客攻擊、病毒感染、惡意軟件等威脅，以及內(nèi)部的誤操作、設(shè)備故障等風(fēng)險(xiǎn)B.為了保障工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全，可以采取網(wǎng)絡(luò)隔離、訪問(wèn)控制、加密傳輸、漏洞掃描、安全監(jiān)測(cè)等防護(hù)措施C.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全只需要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)層面的防護(hù)，不需要考慮終端設(shè)備和應(yīng)用程序的安全D.建立完善的安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)員工的安全意識(shí)培訓(xùn)，也是保障工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的重要手段13、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇，在評(píng)估其是否適用于特定的控制任務(wù)時(shí)，以下哪一個(gè)因素是最為重要的？（）A.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度算法、中斷響應(yīng)時(shí)間、內(nèi)存管理機(jī)制等性能指標(biāo)，以及對(duì)硬件的支持和可擴(kuò)展性，決定了其能否滿足控制任務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求B.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的用戶界面友好程度和開(kāi)發(fā)工具的易用性，對(duì)于開(kāi)發(fā)人員的工作效率有很大影響C.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的價(jià)格和許可證費(fèi)用，對(duì)于項(xiàng)目的成本控制至關(guān)重要D.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率和流行程度，反映了其可靠性和穩(wěn)定性14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)方面，考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在的各種干擾源，以下哪種抗干擾措施是最為基礎(chǔ)和重要的？（）A.不采取任何抗干擾措施，任由系統(tǒng)受到干擾B.良好的接地技術(shù)，包括單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地等方式，合理的接地能夠有效地抑制共模干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.單純依靠屏蔽技術(shù)，不考慮接地D.認(rèn)為抗干擾不重要，不進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)15、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的采樣定理，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.采樣定理規(guī)定了采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍，否則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真，在設(shè)計(jì)采樣系統(tǒng)時(shí)必須嚴(yán)格遵循，以保證系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地還原原始信號(hào)B.采樣定理不太重要，實(shí)際系統(tǒng)中可以忽略，對(duì)控制效果影響不大C.只要采樣頻率足夠高，就可以不考慮采樣定理的限制D.采樣定理只適用于理論研究，在實(shí)際工程中難以應(yīng)用16、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC），以下描述錯(cuò)誤的是（）A.IPC是專門為工業(yè)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)B.IPC通常采用標(biāo)準(zhǔn)的硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)，如x86架構(gòu)和Windows、Linux等操作系統(tǒng)C.IPC可以通過(guò)插入各種功能卡，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡等，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型信號(hào)的處理和控制D.IPC的性能和功能不如普通個(gè)人計(jì)算機(jī)，因此在工業(yè)控制中的應(yīng)用逐漸減少17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，先進(jìn)控制策略不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于先進(jìn)控制策略的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.預(yù)測(cè)控制通過(guò)預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的輸出，提前采取控制措施，提高控制性能B.自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的變化自動(dòng)調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)不同的工況C.魯棒控制在系統(tǒng)存在不確定性和干擾的情況下，仍能保持較好的控制效果D.先進(jìn)控制策略雖然性能優(yōu)越，但計(jì)算復(fù)雜度高，不適合在實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)中應(yīng)用18、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的故障診斷與容錯(cuò)控制，下列說(shuō)法不正確的是：（）A.故障診斷技術(shù)能夠及時(shí)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)中的故障，為容錯(cuò)控制提供依據(jù)B.容錯(cuò)控制通過(guò)采取冗余、重構(gòu)等措施，使系統(tǒng)在故障情況下仍能保持一定的性能C.故障診斷和容錯(cuò)控制可以完全避免系統(tǒng)故障的發(fā)生，確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性D.這些技術(shù)的應(yīng)用需要考慮系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性和性能要求等因素19、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng)（DCS），以下說(shuō)法不正確的是？（）A.DCS是一種分布式的控制系統(tǒng)，它將控制功能分散到多個(gè)控制單元，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中管理和監(jiān)控B.DCS具有可靠性高、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足大型工業(yè)過(guò)程的控制需求C.DCS的體系結(jié)構(gòu)包括現(xiàn)場(chǎng)控制層、監(jiān)控層和管理層，各層之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換D.DCS已經(jīng)過(guò)時(shí)，被新型的控制系統(tǒng)如現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）完全取代，在現(xiàn)代工業(yè)控制中不再使用20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)選型中，以下哪種考慮因素對(duì)系統(tǒng)性能影響最大？（）A.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的外觀和尺寸，越美觀越好B.處理器性能、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)設(shè)備速度、擴(kuò)展接口數(shù)量和類型等硬件指標(biāo)，以及操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，這些因素直接決定了系統(tǒng)的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理速度和可擴(kuò)展性，對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響C.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的價(jià)格，越便宜越好D.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的品牌，知名品牌就一定好二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）什么是多速率控制？2、（本題5分）什么是大林算法？其主要應(yīng)用場(chǎng)景是什么？3、（本題5分）解釋控制系統(tǒng)的基本組成部分及其功能。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)電子生產(chǎn)線的貼片設(shè)備，設(shè)計(jì)其貼片精度和速度的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）針對(duì)一個(gè)石油化工廠的催化裂化過(guò)程，設(shè)計(jì)其反應(yīng)溫度和催化劑流量的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的太陽(yáng)能熱水器水溫與水量控制系統(tǒng)。4、（本題5分）針對(duì)一個(gè)鋼鐵廠的連鑄過(guò)程，設(shè)計(jì)其拉速和冷卻溫度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和舒適的照明效果。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，系統(tǒng)辨識(shí)是建立被