深圳大學(xué)《線性系統(tǒng)理論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁深圳大學(xué)《線性系統(tǒng)理論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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20個小題，每小題2分，共40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、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理技術(shù)，以下關(guān)于其在控制中的作用和方法的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)字信號處理技術(shù)在計算機(jī)控制系統(tǒng)中用于信號的濾波、變換、特征提取等。通過離散傅里葉變換、數(shù)字濾波器設(shè)計等方法，可以提高信號的質(zhì)量和有用信息的提取，為控制決策提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。數(shù)字信號處理技術(shù)有助于改善系統(tǒng)的抗干擾能力和控制精度B.數(shù)字信號處理技術(shù)對計算機(jī)控制系統(tǒng)的性能提升作用不大，可以忽略C.數(shù)字信號處理技術(shù)只適用于特定類型的控制系統(tǒng)，應(yīng)用范圍有限D(zhuǎn).數(shù)字信號處理技術(shù)的方法復(fù)雜，計算量大，不適合在實(shí)時控制系統(tǒng)中應(yīng)用2、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯控制方面，以下哪種技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的可靠性？（）A.不進(jìn)行故障診斷和容錯控制，等故障發(fā)生后再處理B.基于模型的故障診斷技術(shù)，通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對比實(shí)際輸出和模型預(yù)測輸出，檢測和診斷故障；容錯控制技術(shù)則通過冗余配置、控制重構(gòu)等手段，使系統(tǒng)在故障情況下仍能保持一定的性能或安全運(yùn)行C.故障診斷和容錯控制技術(shù)會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，不值得采用D.只依靠人工經(jīng)驗進(jìn)行故障診斷，不使用自動化的技術(shù)3、計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的核心。以下關(guān)于控制算法的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.PID控制算法是一種經(jīng)典的控制算法，通過比例、積分和微分環(huán)節(jié)的組合來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制B.智能控制算法，如模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠處理復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，但計算復(fù)雜度較高C.控制算法的選擇取決于系統(tǒng)的特性、控制要求和性能指標(biāo)，沒有一種算法適用于所有情況D.一旦確定了控制算法，就不能根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化4、在計算機(jī)控制技術(shù)中，實(shí)時操作系統(tǒng)的選擇對于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響。實(shí)時操作系統(tǒng)能夠保證系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)。例如，在一個武器控制系統(tǒng)中，對目標(biāo)的跟蹤和打擊需要在極短的時間內(nèi)完成。以下關(guān)于實(shí)時操作系統(tǒng)的說法，不正確的是：（）A.實(shí)時操作系統(tǒng)具有任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理和中斷處理等功能B.硬實(shí)時操作系統(tǒng)比軟實(shí)時操作系統(tǒng)的響應(yīng)時間更短，要求更嚴(yán)格C.只要操作系統(tǒng)的性能足夠強(qiáng)大，就能夠滿足計算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時性要求D.選擇實(shí)時操作系統(tǒng)時需要考慮系統(tǒng)的資源需求和應(yīng)用場景5、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，以下哪種實(shí)現(xiàn)方式更具安全性？（）A.基于公共網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制，不進(jìn)行任何加密和認(rèn)證B.采用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）技術(shù)，建立安全的加密通道，結(jié)合用戶認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制，確保遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性，提高系統(tǒng)的安全性C.遠(yuǎn)程控制不需要考慮安全性，方便就行D.只要有密碼保護(hù)，就可以保證遠(yuǎn)程控制的安全6、對于局域網(wǎng)中的無線局域網(wǎng)（WLAN）組建，以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.無線局域網(wǎng)使用無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，擺脫了線纜的束縛，使網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活方便B.在組建無線局域網(wǎng)時，需要選擇合適的無線接入點(diǎn)（AP），設(shè)置SSID、加密方式和信道等參數(shù)，以確保網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性C.無線信號的覆蓋范圍和傳輸速率受到障礙物、距離和干擾等因素的影響，因此需要合理規(guī)劃AP的位置和數(shù)量D.無線局域網(wǎng)的安全性不如有線局域網(wǎng)，容易受到黑客攻擊和竊聽，因此不適合在對安全性要求較高的場合使用7、關(guān)于計算機(jī)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(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)行B.系統(tǒng)集成可以提高系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)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(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜度增加，因此應(yīng)該盡量避免8、在計算機(jī)控制技術(shù)中，抗干擾技術(shù)是保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要手段。以下關(guān)于抗干擾技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.硬件抗干擾措施可以包括濾波、屏蔽、接地等，減少外部干擾對系統(tǒng)的影響B(tài).軟件抗干擾技術(shù)可以通過數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷阱等方法提高系統(tǒng)的可靠性C.電磁兼容性設(shè)計可以確保系統(tǒng)在復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作，減少自身對外界的干擾和外界對自身的干擾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)的干擾，無需考慮系統(tǒng)的安裝和布線9、關(guān)于計算機(jī)控制系統(tǒng)的虛擬儀器（VirtualInstrument）技術(shù)，以下說法錯誤的是：（）A.虛擬儀器是利用計算機(jī)軟件和硬件資源實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器功能的技術(shù)B.虛擬儀器具有靈活性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)C.虛擬儀器只能用于測量和測試領(lǐng)域，不能用于控制領(lǐng)域D.開發(fā)虛擬儀器需要掌握相關(guān)的編程語言和開發(fā)工具10、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術(shù)，以下關(guān)于其種類和適用情況的描述，哪一項是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的數(shù)字濾波方法有算術(shù)平均值濾波、中值濾波、加權(quán)平均值濾波等，它們分別適用于不同的信號特征和干擾情況，如算術(shù)平均值濾波適用于周期性干擾，中值濾波適用于脈沖干擾B.數(shù)字濾波技術(shù)效果不佳，不如模擬濾波可靠C.數(shù)字濾波技術(shù)種類繁多，但實(shí)際應(yīng)用中選擇哪種方法差別不大D.數(shù)字濾波技術(shù)只適用于低頻信號，對高頻信號處理效果不好11、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)中，以下關(guān)于其實(shí)現(xiàn)方式和應(yīng)用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.遠(yuǎn)程監(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括基于Web的監(jiān)控、專用軟件監(jiān)控等方式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)異地對系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測和控制，提高管理效率和生產(chǎn)安全性B.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)不安全，容易導(dǎo)致系統(tǒng)被入侵，應(yīng)謹(jǐn)慎使用C.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對于復(fù)雜系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)D.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)需要大量的硬件投入，成本過高，不具有實(shí)際應(yīng)用價值12、在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）為系統(tǒng)的實(shí)時性提供了保障。以下關(guān)于RTOS的描述，哪一項是不正確的？（）A.RTOS能夠保證任務(wù)在規(guī)定的時間內(nèi)完成，滿足系統(tǒng)的實(shí)時性要求B.它具有任務(wù)調(diào)度、中斷管理、內(nèi)存管理等功能，提高系統(tǒng)的資源利用率和響應(yīng)速度C.RTOS通常適用于對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用場景，如航空航天、工業(yè)控制等D.任何一種操作系統(tǒng)都可以作為RTOS使用，只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲煤蛢?yōu)化13、在計算機(jī)控制系統(tǒng)的魯棒控制（RobustControl）方法中，以下敘述不準(zhǔn)確的是（）A.魯棒控制旨在設(shè)計控制器，使系統(tǒng)在存在模型不確定性和外部干擾的情況下仍能保持穩(wěn)定和良好的性能B.可以通過H∞控制、μ綜合等方法來實(shí)現(xiàn)魯棒控制C.魯棒控制能夠完全消除不確定性和干擾對系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)的絕對穩(wěn)定性D.魯棒控制的設(shè)計需要對系統(tǒng)的不確定性進(jìn)行合理的描述和建模14、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器設(shè)計，以下關(guān)于其方法和考慮因素的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.數(shù)字控制器的設(shè)計方法包括直接數(shù)字設(shè)計法、模擬化設(shè)計法等。在設(shè)計過程中，需要考慮系統(tǒng)的性能指標(biāo)，如穩(wěn)態(tài)誤差、調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量等，以及系統(tǒng)的抗干擾能力、魯棒性。同時，還需考慮數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、計算量和對系統(tǒng)硬件的要求B.數(shù)字控制器的設(shè)計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)計不需要考慮系統(tǒng)的動態(tài)特性，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)性能即可15、在計算機(jī)局域網(wǎng)組建中，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點(diǎn)都連接在一條總線上，易于擴(kuò)展，但故障診斷和隔離較困難B.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中心節(jié)點(diǎn)為核心，連接其他節(jié)點(diǎn)，具有易于管理和故障隔離的優(yōu)點(diǎn)，但中心節(jié)點(diǎn)故障可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓C.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)依次連接形成環(huán)形，數(shù)據(jù)沿一個方向傳輸，傳輸效率高，但某個節(jié)點(diǎn)故障會影響整個網(wǎng)絡(luò)D.樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型拓?fù)涞臄U(kuò)展，層次清晰，適用于大型網(wǎng)絡(luò)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且對根節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)，根節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡(luò)將無法正常工作16、在計算機(jī)控制的智能家居系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的自動化控制。當(dāng)用戶需求多樣化，且設(shè)備分布較廣時，以下哪種通信協(xié)議更適合構(gòu)建智能家居的控制網(wǎng)絡(luò)？（）A.ZigbeeB.BluetoothC.Wi-FiD.以上都不是17、計算機(jī)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(yùn)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(shè)備，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)C.對系統(tǒng)進(jìn)行定期的安全評估和漏洞掃描，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)安全隱患D.系統(tǒng)安全性只與軟件和網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，與硬件設(shè)備無關(guān)18、當(dāng)考慮計算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣過程（SamplingProcess）時，以下哪種說法是不正確的？（）A.采樣是將連續(xù)的模擬信號在時間上離散化，得到一系列離散的樣本值B.采樣頻率越高，越能準(zhǔn)確地還原原始模擬信號，但會增加數(shù)據(jù)量和計算量C.香農(nóng)采樣定理指出，采樣頻率只要大于信號最高頻率的兩倍，就能無失真地恢復(fù)原信號D.采樣過程不會引入任何誤差，對控制系統(tǒng)的性能沒有影響19、對于計算機(jī)控制系統(tǒng)中的非線性系統(tǒng)控制，假設(shè)要控制一個具有明顯非線性特性的對象，以下哪種處理方式是合適的？（）A.將非線性系統(tǒng)近似為線性系統(tǒng)，控制效果差B.采用非線性控制理論和方法，如反饋線性化、滑?？刂频?，直接針對非線性特性進(jìn)行控制設(shè)計，以獲得更好的控制效果C.不處理非線性特性，系統(tǒng)性能不穩(wěn)定D.放棄對非線性系統(tǒng)的控制，尋找替代方案20、對于一個復(fù)雜的計算機(jī)控制系統(tǒng)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，需要綜合考慮性能、成本和可靠性等因素。如果系統(tǒng)對控制精度要求極高，而成本相對不那么敏感，以下哪種控制器硬件配置方案是較為合適的？（）A.采用低端微控制器，搭配簡單的外圍電路B.選用高性能的工業(yè)級PLC（可編程邏輯控制器）C.使用通用的個人計算機(jī)，并安裝專用的控制卡D.定制專用的集成電路（ASIC）來實(shí)現(xiàn)控制功能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明如何實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。2、（本題5分）解釋模糊控制的基本概念和特點(diǎn)。3、（本題5分）簡述線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的區(qū)別。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）為數(shù)控機(jī)床設(shè)計一個計算機(jī)控制的刀具位置精確控制系統(tǒng)。2、（本題5分）針對一個制藥廠的藥品生產(chǎn)過程，設(shè)計溫度、壓力和反應(yīng)時間的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）為一個玻璃生產(chǎn)線的成型過程設(shè)計自動控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計一個計算機(jī)控制的電阻變化率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制電阻變化率在給定范圍。5、（本題5分）為一個自動化紡織印染生產(chǎn)線設(shè)