北京理工大学《计算机控制技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页北京理工大学《计算机控制技术》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、当考虑计算机控制系统的采样过程（SamplingProcess）时，以下哪种说法是不正确的？（）A.采样是将连续的模拟信号在时间上离散化，得到一系列离散的样本值B.采样频率越高，越能准确地还原原始模拟信号，但会增加数据量和计算量C.香农采样定理指出，采样频率只要大于信号最高频率的两倍，就能无失真地恢复原信号D.采样过程不会引入任何误差，对控制系统的性能没有影响2、计算机控制技术在航空航天领域也有广泛的应用。例如，飞机的飞行控制系统、卫星的姿态控制系统等都依赖于计算机控制技术。在这些系统中，对控制精度和可靠性的要求极高。以下关于计算机控制技术在航空航天领域的描述，不正确的是：（）A.微小的控制误差可能导致严重的后果，因此需要高精度的传感器和执行机构B.采用冗余设计可以提高系统的可靠性，保障飞行安全C.航空航天领域的计算机控制系统不需要考虑重量和体积的限制D.先进的控制算法和仿真技术有助于优化系统性能，降低研发成本3、在计算机控制系统的节能控制（Energy-savingControl）策略中，以下叙述错误的是（）A.节能控制旨在降低系统的能耗，同时保证系统的性能和生产要求B.可以通过优化控制算法、调整设备运行状态等方式实现节能控制C.节能控制会增加系统的复杂性和成本，对企业的经济效益没有帮助D.随着能源成本的增加和环保要求的提高，节能控制在工业领域越来越受到重视4、计算机控制技术在航空航天领域有着至关重要的作用。以下关于航空航天中的计算机控制的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以实现飞行器的姿态控制、导航和制导，确保飞行的稳定性和准确性B.能够对发动机的工作状态进行实时监测和控制，提高发动机的性能和可靠性C.航空航天中的计算机控制系统对重量、体积和功耗有严格的限制，需要进行优化设计D.计算机控制技术在航空航天领域的应用已经非常成熟，没有进一步发展的空间5、在计算机控制系统中，当需要对一个具有大滞后特性的工业过程进行精确控制时，以下哪种控制算法可能最为有效？（）A.比例-积分-微分（PID）控制算法，通过调整比例、积分和微分系数来实现控制B.模糊控制算法，利用模糊逻辑和语言规则进行推理和决策C.预测控制算法，基于模型预测未来的输出并进行优化控制D.神经网络控制算法，通过模拟生物神经网络的学习和适应能力进行控制6、在计算机控制系统的实时性要求（Real-timeRequirement）方面，以下描述错误的是（）A.实时性是指系统能够在规定的时间内完成对输入信号的处理和输出响应B.对于一些对时间要求严格的控制系统（如工业过程控制），实时性至关重要C.影响实时性的因素包括计算机的运算速度、数据采集和传输速度、控制算法的复杂度等D.只要计算机的性能足够强大，就可以忽略系统的实时性要求，因为总能及时完成任务7、在计算机控制的航空航天领域中，需要对飞行器的姿态、速度等进行精确控制。当飞行器处于复杂的飞行环境和高动态条件下，以下哪种控制方法能够更好地保证飞行的稳定性和安全性？（）A.最优控制B.鲁棒控制C.自适应控制D.模型预测控制8、在计算机控制技术中，控制系统的性能指标是衡量系统优劣的重要标准。关于控制系统的性能指标，以下描述错误的是（）A.稳定性是控制系统能够正常工作的首要条件，指系统在受到外界干扰后，能够恢复到原来的平衡状态或趋于一个新的平衡状态B.快速性要求系统能够在较短的时间内对输入信号做出响应，通常用上升时间、调节时间等指标来衡量C.准确性要求系统的输出能够准确地跟踪给定的输入信号，常用稳态误差来表示D.为了实现良好的控制性能，只需要关注快速性和准确性，稳定性并不重要9、关于计算机控制系统的稳定性裕度计算，假设要评估一个控制系统的稳定程度和鲁棒性，以下哪个指标是重要的？（）A.不计算稳定性裕度，无法评估系统B.相位裕度和幅值裕度，它们能够定量地反映系统在稳定性方面的储备，相位裕度越大，系统的相对稳定性越好；幅值裕度越大，系统对参数变化的不敏感性越强C.只关注稳定性，不考虑裕度D.不了解稳定性裕度的概念和计算方法10、当设计一个计算机控制的智能交通系统时，需要考虑车辆流量的实时监测和控制。为了准确获取车辆信息并快速做出控制决策，以下哪种传感器和数据处理技术是至关重要的？（）A.激光传感器，测量车辆距离和速度B.图像识别技术，通过摄像头获取车辆图像并分析C.超声波传感器，检测车辆位置D.以上技术结合使用，多源数据融合11、在计算机控制系统的性能评估中，如果要全面评价系统的控制效果，以下哪些指标是需要考虑的？（）A.稳态误差、超调量和调节时间B.抗干扰能力、鲁棒性和适应性C.控制精度、响应速度和稳定性D.以上指标都是12、关于局域网中的虚拟专用网络（VPN）技术，以下说法不正确的是：（）A.VPN可以在公共网络上建立安全的私有网络连接，实现远程办公、异地分支机构互联等功能B.VPN技术通过加密和隧道协议，保证数据在传输过程中的安全性和保密性C.可以使用IPSecVPN、SSLVPN等不同类型的VPN技术，根据网络环境和需求选择合适的方案D.VPN连接建立后，用户在远程访问局域网资源时的速度和稳定性与本地访问没有任何区别13、在计算机控制的机器人系统中，为了实现精确的轨迹规划和运动控制，需要对机器人的动力学模型进行分析。当机器人的关节数量较多，且运动复杂时，以下哪种建模方法能够更有效地描述其运动特性？（）A.拉格朗日方程B.牛顿-欧拉方程C.凯恩方程D.以上都不是14、对于一个计算机控制的农业灌溉系统，需要根据土壤湿度、气象条件等因素自动控制灌溉量和灌溉时间。为了实现精准灌溉，以下哪种控制策略是合适的？（）A.基于模糊逻辑的控制，根据模糊规则进行决策B.模型预测控制，考虑未来的气象变化C.自适应控制，根据土壤特性和作物生长阶段调整控制参数D.以上控制策略结合使用15、对于一个计算机控制的自动化生产线升级项目，需要在现有设备的基础上进行改造和优化。在评估可行性和制定方案时，以下哪个因素是首要考虑的？（）A.新设备与现有设备的兼容性B.升级成本和预期收益C.技术的先进性和成熟度D.对生产流程的影响和调整难度二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述控制系统的数字化实现。2、（本题5分）简述计算机控制系统的可靠性设计方法。3、（本题5分）阐述A/D和D/A转换在数字控制系统中的作用。4、（本题5分）简述计算机控制技术在智能交通中的应用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明计算机控制系统中的纺织生产控制技术。阐述纺织生产中的纺纱张力控制、织布机速度控制和印染工艺控制等关键技术。分析如何通过计算机控制系统提高纺织品的质量和生产效益。2、（本题5分）详细论述计算机控制系统中的电力系统自动化中的控制技术，如发电机励磁控制、电网调度控制等，分析在保障电力系统稳定运行中的作用。3、（本题5分）在计算机控制技术中，数字信号处理技术在信号滤波、频谱分析和系统辨识等方面得到广泛应用。请详细阐述数字信号处理的基本原理和常用算法，如快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器设计等。分析数字信号处理技术在计算机控制系统中的作用和实现方法。结合实际的控制系统信号处理需求，说明如何选择合适的数字信号处理算法和工具，并讨论数字信号处理技术在提高系统性能和抗干扰能力方面的应用效果。4、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的分布式控制中的通信延迟补偿方法，分析延迟对系统性能的影响，讨论如何通过补偿技术提高分布式控制的效果。5、（本题5分）全面论述计算机控制系统中的农业自动化控制技术。介绍农业生产中的温室控制、灌溉控制和养殖环境控制等方面的技术。分析如何通过计算机控制系统提高农业生产