江蘇財(cái)會職業(yè)學(xué)院《控制科學(xué)進(jìn)展》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁江蘇財(cái)會職業(yè)學(xué)院《控制科學(xué)進(jìn)展》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），以下哪種說法是準(zhǔn)確的？（）A.DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不適合中小型企業(yè)使用B.DCS是一種分散控制、集中管理的控制系統(tǒng)，具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、易于擴(kuò)展等特點(diǎn)。它通過網(wǎng)絡(luò)將多個控制節(jié)點(diǎn)連接起來，實(shí)現(xiàn)對大型工業(yè)過程的全面監(jiān)控和控制C.DCS已經(jīng)過時，被其他新型控制系統(tǒng)完全取代D.DCS只能用于流程工業(yè)，不能用于離散制造業(yè)2、當(dāng)考慮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的預(yù)測控制（PredictiveControl）時，以下哪種說法不正確？（）A.預(yù)測控制基于模型預(yù)測未來的輸出，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行控制決策B.預(yù)測控制可以處理約束條件和多步預(yù)測，適用于復(fù)雜的工業(yè)過程C.預(yù)測控制需要大量的計(jì)算資源和精確的模型，實(shí)現(xiàn)難度較大D.預(yù)測控制只能用于確定性系統(tǒng)，對于隨機(jī)系統(tǒng)無法應(yīng)用3、在計(jì)算機(jī)控制的物流分揀系統(tǒng)中，需要對包裹進(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，以下哪種識別和分揀技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的工作效率和準(zhǔn)確性？（）A.條碼識別B.圖像識別C.射頻識別D.以上都是4、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)選擇，假設(shè)要為一個對時間要求嚴(yán)格的控制應(yīng)用選擇操作系統(tǒng)，以下哪個操作系統(tǒng)特性是關(guān)鍵的？（）A.不考慮操作系統(tǒng)特性，選擇隨意B.任務(wù)調(diào)度的實(shí)時性和確定性，能夠保證關(guān)鍵任務(wù)在規(guī)定的時間內(nèi)得到執(zhí)行，避免任務(wù)的延遲和不確定性對控制性能產(chǎn)生影響C.只關(guān)注操作系統(tǒng)的功能豐富性，忽略實(shí)時性D.不使用實(shí)時操作系統(tǒng)，采用通用操作系統(tǒng)5、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的運(yùn)動控制技術(shù)在機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于運(yùn)動控制技術(shù)的描述，錯誤的是（）A.運(yùn)動控制技術(shù)包括位置控制、速度控制和加速度控制等方面B.可以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動控制，滿足各種復(fù)雜的運(yùn)動需求C.運(yùn)動控制技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，沒有進(jìn)一步提高的空間D.與傳感器技術(shù)和智能控制算法相結(jié)合，提高運(yùn)動控制的精度和穩(wěn)定性6、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)時性要求C.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為移動設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了便利，但存在信號不穩(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7、對于一個計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)精確的軌跡跟蹤控制，需要準(zhǔn)確的模型和高性能的算法。在模型不確定或存在較大誤差的情況下，以下哪種控制方法能夠較好地適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤？（）A.自適應(yīng)控制，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況自動調(diào)整控制器參數(shù)B.魯棒控制，在模型存在不確定性時仍能保證系統(tǒng)穩(wěn)定C.最優(yōu)控制，尋求最優(yōu)的控制策略D.智能控制，結(jié)合多種智能算法進(jìn)行控制8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時性要求較高的情況下，如果要減少系統(tǒng)的響應(yīng)時間和提高控制的及時性，以下哪個方面的優(yōu)化是關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化算法的計(jì)算復(fù)雜度B.提高硬件的處理速度C.改進(jìn)操作系統(tǒng)的調(diào)度策略D.以上都是9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控（RemoteMonitoring）中，以下說法錯誤的是：（）A.遠(yuǎn)程監(jiān)控可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測和控制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、對于計(jì)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11、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字濾波算法（DigitalFilteringAlgorithm）選擇中，以下描述錯誤的是（）A.數(shù)字濾波算法用于去除輸入信號中的噪聲和干擾，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性B.常見的數(shù)字濾波算法有均值濾波、中值濾波、卡爾曼濾波等C.不同的數(shù)字濾波算法具有不同的特點(diǎn)和適用范圍，應(yīng)根據(jù)信號特性和要求進(jìn)行選擇D.數(shù)字濾波算法越復(fù)雜，濾波效果越好，應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)雜的算法12、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的控制器實(shí)現(xiàn)方式，假設(shè)要在硬件上實(shí)現(xiàn)一個復(fù)雜的控制器，以下哪種硬件平臺是常見且高效的？（）A.不選擇合適的硬件平臺，實(shí)現(xiàn)效率低B.現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），具有并行處理能力和可定制性，能夠快速實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯和算法，適用于對速度和性能要求較高的控制器實(shí)現(xiàn)C.專用集成電路（ASIC），成本高且靈活性差D.通用微處理器，處理速度可能無法滿足要求13、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），以下敘述不準(zhǔn)確的是（）A.DCS是一種將控制功能分散、管理功能集中的控制系統(tǒng)，它由多個控制站、操作站和通信網(wǎng)絡(luò)組成B.各個控制站可以獨(dú)立完成局部的控制任務(wù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)與操作站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)調(diào)控制C.DCS具有可靠性高、擴(kuò)展性好、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)過程控制領(lǐng)域D.DCS是一種完全獨(dú)立的控制系統(tǒng)，與其他控制系統(tǒng)無法進(jìn)行集成和通信14、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的集成與協(xié)同，以下描述錯誤的是：（）A.不同的控制系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)和接口實(shí)現(xiàn)集成，形成一個更強(qiáng)大的綜合控制系統(tǒng)B.集成與協(xié)同需要解決系統(tǒng)之間的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、控制策略等方面的兼容性問題C.協(xié)同控制可以使多個系統(tǒng)相互配合，共同完成復(fù)雜的控制任務(wù)，提高整體性能D.控制系統(tǒng)的集成與協(xié)同是一個簡單的過程，不需要進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)15、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信號調(diào)理環(huán)節(jié)用于對傳感器輸出的信號進(jìn)行處理和優(yōu)化。對于信號調(diào)理，以下哪一項(xiàng)描述是錯誤的？（）A.信號調(diào)理可以包括放大、濾波、線性化等操作，以改善信號質(zhì)量B.它能夠?qū)鞲衅鞯奈⑷踺敵鲂盘柗糯蟮竭m合計(jì)算機(jī)處理的范圍C.濾波可以去除信號中的噪聲和干擾，提高信號的純度和可信度D.信號調(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16、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術(shù)可以有效地去除噪聲干擾。關(guān)于數(shù)字濾波技術(shù)，以下描述錯誤的是（）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B.不同的數(shù)字濾波方法適用于不同類型的噪聲，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的濾波方法C.數(shù)字濾波可以完全消除噪聲，使信號恢復(fù)到原始的真實(shí)狀態(tài)D.數(shù)字濾波可以在硬件電路中實(shí)現(xiàn)，也可以通過軟件算法在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)延遲對控制性能的影響，以下哪種分析是最深入和全面的？（）A.網(wǎng)絡(luò)延遲會導(dǎo)致控制信號的傳輸滯后，影響系統(tǒng)的實(shí)時性和穩(wěn)定性。延遲的不確定性還可能導(dǎo)致系統(tǒng)的振蕩和失穩(wěn)。為了減小網(wǎng)絡(luò)延遲的影響，可以采用預(yù)測控制、事件觸發(fā)控制等方法，同時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和硬件設(shè)施B.網(wǎng)絡(luò)延遲對控制性能的影響較小，可以通過增加緩沖區(qū)來解決，無需對控制算法進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)C.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，只要網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠大，就可以忽略網(wǎng)絡(luò)延遲的影響D.網(wǎng)絡(luò)延遲只影響數(shù)據(jù)的傳輸速度，不影響控制效果，因此在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時無需考慮18、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)錯誤的是：（）A.仿真可以在實(shí)際系統(tǒng)搭建之前，對控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行評估和預(yù)測B.通過調(diào)試，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題，并對控制器參數(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19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，選擇合適的編程語言和開發(fā)工具對于提高開發(fā)效率和系統(tǒng)性能至關(guān)重要。當(dāng)開發(fā)一個復(fù)雜的實(shí)時控制軟件，要求高效執(zhí)行和良好的可維護(hù)性時，以下哪種編程語言更合適？（）A.C語言，執(zhí)行效率高B.Python語言，開發(fā)效率高但執(zhí)行速度相對較慢C.Java語言，跨平臺性好D.匯編語言，直接控制硬件但開發(fā)難度大20、在計(jì)算機(jī)控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和穩(wěn)定的輸出控制，需要對風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和槳距角進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。當(dāng)風(fēng)速頻繁變化時，以下哪種控制算法能夠更有效地提高風(fēng)能的利用率？（）A.爬山搜索法B.擾動觀察法C.最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡要分析計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的魯棒控制方法。2、（本題5分）闡述如何通過波特圖確定穩(wěn)定性裕度。3、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的自抗擾控制技術(shù)。4、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的模型參考自適應(yīng)控制方法。5、（本題5分）簡述智能交通系統(tǒng)控制的案例研究。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個智能家居的智能窗簾語音控制與定時開合系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于計(jì)算機(jī)的電感控制系統(tǒng)，能夠在0-100mH范圍內(nèi)穩(wěn)定控制電感值，誤差小于±2mH。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制的電子制造車間貼片設(shè)備的貼片速度和精度控制系統(tǒng)。4、（本題5分）為一個自動化家具生產(chǎn)線設(shè)計(jì)板材切割和鉆孔精度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）為一個自動化紡織生產(chǎn)線設(shè)計(jì)紗線張力和卷繞速度的控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)。介紹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫室控制、灌溉控制和養(yǎng)殖環(huán)境控制等方面的技術(shù)。分析如何通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和智能化。2、（本題10分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)在小型化、專用化的控制應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。請深入論