重慶醫(yī)科大學(xué)《智能控制》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的數(shù)字濾波算法應(yīng)用中，比如要去除測(cè)量信號(hào)中的噪聲干擾，以下哪種數(shù)字濾波算法是適用于高頻噪聲的？（）A.不使用數(shù)字濾波，信號(hào)質(zhì)量差B.低通濾波算法，能夠有效地濾除高頻噪聲，保留低頻有用信號(hào)，但可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的一定延遲C.高通濾波算法，適用于去除低頻噪聲，保留高頻信號(hào)D.不了解數(shù)字濾波算法，無(wú)法選擇合適的方法2、關(guān)于局域網(wǎng)中的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）技術(shù)，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.VPN可以在公共網(wǎng)絡(luò)上建立安全的私有網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公、異地分支機(jī)構(gòu)互聯(lián)等功能B.VPN技術(shù)通過(guò)加密和隧道協(xié)議，保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性和保密性C.可以使用IPSecVPN、SSLVPN等不同類型的VPN技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求選擇合適的方案D.VPN連接建立后，用戶在遠(yuǎn)程訪問(wèn)局域網(wǎng)資源時(shí)的速度和穩(wěn)定性與本地訪問(wèn)沒(méi)有任何區(qū)別3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的魯棒控制（RobustControl）方面，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.魯棒控制是使系統(tǒng)在存在模型不確定性和外部擾動(dòng)的情況下仍能保持穩(wěn)定和性能要求B.魯棒控制方法通?；贖∞控制理論和μ綜合方法C.魯棒控制器的設(shè)計(jì)需要考慮系統(tǒng)的最壞情況，因此可能會(huì)導(dǎo)致保守性D.魯棒控制只適用于線性系統(tǒng)，對(duì)于非線性系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)用4、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型（StateSpaceModel）表示和分析中，以下敘述不準(zhǔn)確的是（）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B.通過(guò)狀態(tài)空間模型，可以分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性和可觀性等特性C.狀態(tài)空間模型的求解需要一定的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算方法，如矩陣運(yùn)算和線性代數(shù)D.狀態(tài)空間模型只適用于線性系統(tǒng)，對(duì)于非線性系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行描述和分析5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)（HardwarePlatform）選擇中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.硬件平臺(tái)的選擇需要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預(yù)算和開發(fā)難度等因素B.可以選擇工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或可編程控制器等作為硬件平臺(tái)C.不同的硬件平臺(tái)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇D.一旦選擇了硬件平臺(tái)，就不能再更改，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)6、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)對(duì)于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。關(guān)于抗干擾技術(shù)，以下描述不正確的是（）A.干擾可以分為內(nèi)部干擾和外部干擾，內(nèi)部干擾主要來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部的電路噪聲和電磁輻射，外部干擾主要來(lái)自電源波動(dòng)、空間電磁輻射和信號(hào)線引入的干擾等B.硬件抗干擾技術(shù)包括濾波、屏蔽、接地、隔離等方法，可以有效地抑制干擾信號(hào)的傳播C.軟件抗干擾技術(shù)包括數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷阱等方法，可以提高系統(tǒng)的可靠性D.只要采用了先進(jìn)的硬件設(shè)備和軟件算法，就可以完全消除系統(tǒng)中的干擾，無(wú)需采取其他措施7、在計(jì)算機(jī)控制的汽車電子系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射控制對(duì)于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少尾氣排放起著重要作用。當(dāng)考慮到不同工況下（如加速、勻速、怠速）的燃油需求時(shí)，以下哪種燃油噴射控制策略更能優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能？（）A.基于模型的預(yù)測(cè)控制，根據(jù)工況預(yù)測(cè)燃油需求B.閉環(huán)反饋控制，根據(jù)氧傳感器反饋調(diào)節(jié)C.開環(huán)定時(shí)控制，按照固定時(shí)間噴射燃油D.隨機(jī)噴射燃油，不考慮工況差異8、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高精度的加工，需要對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精確控制。以下哪種插補(bǔ)算法能夠在保證精度的同時(shí)提高加工效率？（）A.逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，簡(jiǎn)單直觀B.數(shù)字積分法（DDA）插補(bǔ)，運(yùn)算速度快C.時(shí)間分割法插補(bǔ)，適用于各種曲線D.樣條插補(bǔ)，提供光滑的曲線軌跡9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控（RemoteMonitoring）中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.遠(yuǎn)程監(jiān)控可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制B.遠(yuǎn)程監(jiān)控需要解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性問(wèn)題C.遠(yuǎn)程監(jiān)控只能用于監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，不能進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和控制操作D.移動(dòng)終端如手機(jī)、平板電腦也可以作為遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備10、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制器算法優(yōu)化，以下關(guān)于其目標(biāo)和方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.控制器算法優(yōu)化的目標(biāo)是提高控制精度、加快響應(yīng)速度、降低計(jì)算復(fù)雜度等，方法包括改進(jìn)控制結(jié)構(gòu)、調(diào)整參數(shù)、采用先進(jìn)的控制理論等，以適應(yīng)不同的控制對(duì)象和控制要求B.控制器算法優(yōu)化不重要，原始算法通常就能滿足要求C.控制器算法優(yōu)化只需要改變參數(shù)，不需要改變控制結(jié)構(gòu)D.先進(jìn)的控制理論在實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)，不適合用于控制器算法優(yōu)化11、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12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)（SecurityProtection）方面，以下描述不正確的是：（）A.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)面臨著網(wǎng)絡(luò)攻擊、病毒感染等安全威脅B.可以采取加密、認(rèn)證、訪問(wèn)控制等措施來(lái)保障系統(tǒng)的安全C.安全防護(hù)只需要在系統(tǒng)開發(fā)完成后進(jìn)行一次性設(shè)置，不需要定期更新和維護(hù)D.員工的安全意識(shí)培訓(xùn)也是安全防護(hù)的重要組成部分13、在計(jì)算機(jī)控制的半導(dǎo)體制造工藝中，精確控制溫度、壓力和氣體流量等參數(shù)對(duì)于芯片質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)工藝過(guò)程中存在多種干擾因素時(shí)，以下哪種控制策略更能保證工藝的穩(wěn)定性和一致性？（）A.魯棒控制策略，對(duì)干擾具有較強(qiáng)的抵抗能力B.最優(yōu)控制策略，追求性能指標(biāo)最優(yōu)C.自適應(yīng)控制策略，根據(jù)干擾實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù)D.固定參數(shù)控制策略，不考慮干擾變化14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理電路中，以下關(guān)于其功能和常見類型的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.信號(hào)調(diào)理電路用于將傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、隔離等處理，使其滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求，常見的類型有放大器、濾波器、隔離器等，能夠提高信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性B.信號(hào)調(diào)理電路作用不大，傳感器輸出的信號(hào)可以直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換C.信號(hào)調(diào)理電路類型單一，功能有限，不能滿足復(fù)雜的信號(hào)處理需求D.信號(hào)調(diào)理電路會(huì)引入額外的誤差，應(yīng)盡量避免使用15、在計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉是提高水資源利用效率的關(guān)鍵。當(dāng)需要根據(jù)不同區(qū)域的土壤濕度差異進(jìn)行分區(qū)灌溉時(shí)，以下哪種傳感器布局和控制策略更合理？（）A.在每個(gè)分區(qū)均勻布置多個(gè)濕度傳感器，采用分區(qū)獨(dú)立控制B.在整個(gè)區(qū)域布置少量傳感器，采用統(tǒng)一控制C.隨機(jī)布置傳感器，不進(jìn)行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時(shí)間進(jìn)行灌溉16、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制架構(gòu)，以下關(guān)于其原理和適用場(chǎng)景的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.分布式控制架構(gòu)將控制功能分布到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)。它適用于大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)，如工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能電網(wǎng)等。分布式控制架構(gòu)提高了系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性和靈活性，降低了單點(diǎn)故障的影響B(tài).分布式控制架構(gòu)只適用于小型、簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，對(duì)于大型系統(tǒng)不適用C.分布式控制架構(gòu)的原理復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，不應(yīng)該采用D.分布式控制架構(gòu)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的通信開銷增大，控制性能下降17、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中的數(shù)字濾波技術(shù)，在去除信號(hào)中的噪聲和干擾時(shí)，以下哪種濾波方法的效果通常最為顯著？（）A.中值濾波能夠有效地去除脈沖噪聲，對(duì)于突變的干擾信號(hào)有很好的抑制作用；均值濾波則可以平滑信號(hào)，但可能會(huì)使信號(hào)的細(xì)節(jié)丟失；卡爾曼濾波結(jié)合了預(yù)測(cè)和測(cè)量，能夠在動(dòng)態(tài)環(huán)境中提供較為準(zhǔn)確的濾波效果B.數(shù)字濾波技術(shù)的效果取決于濾波器的階數(shù)，階數(shù)越高，濾波效果越好C.只要增加采樣頻率，就可以提高數(shù)字濾波的效果，無(wú)需選擇特定的濾波方法D.數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)于高頻噪聲的去除效果較好，但對(duì)于低頻噪聲往往無(wú)能為力18、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)用于對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理和優(yōu)化。對(duì)于信號(hào)調(diào)理，以下哪一項(xiàng)描述是錯(cuò)誤的？（）A.信號(hào)調(diào)理可以包括放大、濾波、線性化等操作，以改善信號(hào)質(zhì)量B.它能夠?qū)鞲衅鞯奈⑷踺敵鲂盘?hào)放大到適合計(jì)算機(jī)處理的范圍C.濾波可以去除信號(hào)中的噪聲和干擾，提高信號(hào)的純度和可信度D.信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)的功能是單一的，只能進(jìn)行一種操作，如放大或?yàn)V波19、在計(jì)算機(jī)控制的飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)中，由于飛行器的動(dòng)態(tài)特性復(fù)雜且對(duì)控制的實(shí)時(shí)性要求苛刻，以下哪種控制器結(jié)構(gòu)和算法能夠滿足要求？（）A.串級(jí)控制結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性B.狀態(tài)反饋控制，基于系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行精確控制C.智能PID控制，結(jié)合智能算法優(yōu)化PID參數(shù)D.以上控制結(jié)構(gòu)和算法結(jié)合使用20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)中，關(guān)于PID控制器（比例-積分-微分控制器）的參數(shù)整定方法，以下哪種說(shuō)法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.PID控制器的參數(shù)整定可以隨意嘗試，直到系統(tǒng)性能滿足要求，不需要遵循特定的方法B.常用的參數(shù)整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法等，這些方法基于系統(tǒng)的階躍響應(yīng)或頻率特性，通過(guò)一定的計(jì)算和試驗(yàn)來(lái)確定合適的參數(shù)值，以實(shí)現(xiàn)良好的控制效果C.PID控制器的參數(shù)整定非常簡(jiǎn)單，不需要考慮系統(tǒng)的特性和控制要求D.只要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置參數(shù)，就能夠保證PID控制器在各種系統(tǒng)中都能達(dá)到最優(yōu)控制21、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(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)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22、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制方面，如果系統(tǒng)中的某個(gè)傳感器發(fā)生故障，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，以下哪種方法能夠及時(shí)檢測(cè)到故障并采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施？（）A.基于硬件冗余的方法，使用多個(gè)相同傳感器進(jìn)行對(duì)比B.基于模型的方法，通過(guò)模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值的差異判斷C.基于信號(hào)處理的方法，分析測(cè)量信號(hào)的特征來(lái)檢測(cè)故障D.以上方法結(jié)合使用，提高故障診斷的準(zhǔn)確性和可靠性23、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)，以下關(guān)于其方法和考慮因素的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法包括直接數(shù)字設(shè)計(jì)法、模擬化設(shè)計(jì)法等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮系統(tǒng)的性能指標(biāo)，如穩(wěn)態(tài)誤差、調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量等，以及系統(tǒng)的抗干擾能力、魯棒性。同時(shí)，還需考慮數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、計(jì)算量和對(duì)系統(tǒng)硬件的要求B.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)只需要滿足基本的控制功能，性能指標(biāo)和其他因素可以忽略C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)可以完全依賴現(xiàn)成的通用算法，不需要根據(jù)具體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整D.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)不需要考慮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)性能即可24、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，PID控制器是應(yīng)用最為廣泛的控制器之一。關(guān)于PID控制器，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.PID控制器由比例、積分和微分三個(gè)環(huán)節(jié)組成，通過(guò)調(diào)整三個(gè)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的控制效果B.比例環(huán)節(jié)可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但過(guò)大的比例系數(shù)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生較大的超調(diào)C.積分環(huán)節(jié)可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但積分作用過(guò)強(qiáng)會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降D.微分環(huán)節(jié)可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的變化趨勢(shì)，提前進(jìn)行控制，但對(duì)噪聲敏感，容易引起系統(tǒng)的振蕩25、在計(jì)算機(jī)控制的汽車電子系統(tǒng)中，如發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等，需要保證系統(tǒng)在各種惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。以下哪種可靠性設(shè)計(jì)方法是常用的？（）A.降額設(shè)計(jì)，降低元器件的工作應(yīng)力B.冗余設(shè)計(jì)，增加備份部件C.故障樹分析（FTA），預(yù)測(cè)和預(yù)防故障D.以上方法都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋噪聲對(duì)控制系統(tǒng)的影響。2、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中干擾的來(lái)源及抑制方法。3、（本題5分）簡(jiǎn)述工業(yè)控制系統(tǒng)的常見類型。4、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制在智能停車場(chǎng)中的應(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）針對(duì)一個(gè)熱電廠的給水泵，設(shè)計(jì)其流量和壓力的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的電容分布控制系統(tǒng)，控制電容在電路中的分布。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的溫度和壓力控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的智能燈光場(chǎng)景切換控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫室的灌溉和施肥一體化控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳