北京理工大学《计算机控制系统》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机控制系统》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在计算机控制技术中，关于控制系统的仿真与调试，以下选项错误的是：（）A.仿真可以在实际系统搭建之前，对控制系统的性能进行评估和预测B.通过调试，可以发现系统设计中的问题，并对控制器参数进行优化C.仿真和调试只需要在系统开发的初期进行，一旦系统投入运行，就不再需要D.有效的仿真和调试工具能够提高系统开发的效率和质量2、在计算机控制的物流分拣系统中，需要对包裹进行快速准确的分类和输送。当包裹的形状、大小和重量差异较大时，以下哪种识别和分拣技术能够提高系统的工作效率和准确性？（）A.条码识别B.图像识别C.射频识别D.以上都是3、有关计算机控制系统中的智能控制算法，以下哪种说法是比较合理的？（）A.智能控制算法如遗传算法、蚁群算法、粒子群优化算法等在控制系统中展现出了强大的优化和自适应能力。它们能够处理复杂的优化问题和不确定的系统环境，为控制器的参数整定和系统的优化提供了新的思路和方法B.智能控制算法过于理论化，在实际的计算机控制系统中难以应用C.智能控制算法只适用于高端的计算机控制系统，对于一般的系统没有必要D.智能控制算法可以替代传统的控制算法，完全不需要传统控制的知识4、在计算机控制技术中，关于控制系统的性能指标，以下哪种描述最为全面且准确？（）A.控制系统的性能指标仅仅包括稳定性，只要系统稳定，性能就良好B.性能指标主要涵盖了稳定性、快速性和准确性，其中稳定性是指系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态，快速性反映系统的响应速度，准确性则体现系统输出与期望值的接近程度C.控制系统的性能指标只有快速性重要，因为快速响应能满足大多数实际需求D.准确性是唯一关键的性能指标，其他指标相对次要5、在计算机控制系统的软件开发过程中，如果要提高代码的可重用性和可移植性，以下哪种编程规范和技术是应该遵循的？（）A.遵循统一的代码风格和命名规范B.使用模块化编程，将功能封装成独立的模块C.采用跨平台的开发框架和编程语言D.以上都是6、在计算机控制技术的无线控制应用中，以下关于其面临的挑战和解决方案的描述，哪一项是正确的？（）A.无线控制应用面临着信号干扰、传输延迟、安全性等挑战。为解决这些问题，可以采用频段选择、协议优化、加密技术、纠错编码等方法。同时，需要考虑无线设备的能耗管理和网络覆盖范围，以确保稳定可靠的控制B.无线控制应用没有任何挑战，可以随意推广和使用C.无线控制应用的挑战无法解决，不适合在重要的控制场景中应用D.无线控制应用只需要关注信号强度，其他因素不重要7、在计算机控制技术中，实时操作系统的选择对于系统的性能和可靠性有着重要影响。实时操作系统能够保证系统在规定的时间内完成任务。例如，在一个武器控制系统中，对目标的跟踪和打击需要在极短的时间内完成。以下关于实时操作系统的说法，不正确的是：（）A.实时操作系统具有任务调度、内存管理和中断处理等功能B.硬实时操作系统比软实时操作系统的响应时间更短，要求更严格C.只要操作系统的性能足够强大，就能够满足计算机控制系统的实时性要求D.选择实时操作系统时需要考虑系统的资源需求和应用场景8、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9、计算机控制系统中的实时数据库技术用于存储和管理实时数据。以下关于实时数据库的描述，错误的是（）A.实时数据库能够快速地存储、检索和更新实时数据，满足系统对数据实时性的要求B.它具有数据压缩、数据缓存和事务处理等功能，提高数据管理的效率C.实时数据库与关系数据库在数据结构和存储方式上有很大的不同D.实时数据库的设计和实现非常简单，不需要考虑数据的一致性和可靠性10、计算机控制系统的人机交互界面设计对于操作人员的使用体验和工作效率有着重要影响。以下关于人机交互界面设计的描述，错误的是（）A.界面应该简洁明了，布局合理，操作方便，符合操作人员的工作习惯B.提供丰富的图形显示和实时数据监测功能，便于操作人员直观地了解系统的运行状态C.具有良好的错误提示和帮助信息，方便操作人员在遇到问题时能够及时解决D.人机交互界面的设计只需要考虑美观性，功能的实用性和易用性并不重要11、在计算机控制技术中，多变量控制系统比单变量控制系统更为复杂。以下关于多变量控制系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.多变量控制系统需要考虑多个输入和输出之间的相互关系和耦合B.解耦控制是处理多变量系统耦合问题的一种有效方法，可以将多变量系统转化为多个独立的单变量系统C.多变量控制系统的设计和分析方法与单变量控制系统完全不同，需要采用专门的工具和技术D.现代控制理论中的状态空间法在多变量控制系统的设计和分析中得到了广泛应用12、在计算机控制的数控机床系统中，要实现高精度的加工，需要对刀具的运动轨迹进行精确控制。以下哪种插补算法能够在保证精度的同时提高加工效率？（）A.逐点比较法插补，简单直观B.数字积分法（DDA）插补，运算速度快C.时间分割法插补，适用于各种曲线D.样条插补，提供光滑的曲线轨迹13、对于计算机控制系统中的智能控制算法，以下关于其与传统控制算法的比较，哪一项是不准确的？（）A.传统控制算法通常基于精确的数学模型，而智能控制算法可以在没有精确模型的情况下工作，具有更强的适应性和鲁棒性B.智能控制算法能够处理复杂的非线性、时变和不确定性系统，而传统控制算法在这些方面存在一定的局限性C.传统控制算法的设计和调试相对简单，而智能控制算法往往需要大量的计算资源和复杂的训练过程D.智能控制算法在任何情况下都优于传统控制算法，应该完全取代传统控制算法14、对于计算机控制系统中的实时操作系统选择，以下哪种因素是最为关键的？（）A.实时操作系统的价格，越便宜越好B.关键因素包括任务调度算法的有效性、中断响应时间的快速性、内存管理的高效性、内核的可裁剪性等。一个优秀的实时操作系统能够确保控制系统的实时性和可靠性要求，满足各种复杂控制任务的需求C.实时操作系统的界面是否友好，操作是否简单D.实时操作系统支持的编程语言种类，越多越好15、对于计算机控制系统中的实时数据库，以下关于其功能和特点的描述，不正确的是哪一项？（）A.实时数据库用于存储和管理计算机控制系统中的实时数据，包括测量数据、控制数据、报警数据等B.它能够快速地响应数据的读写请求，保证数据的实时性和一致性，支持多用户并发访问C.实时数据库具有数据压缩、历史数据存储、数据检索和分析等功能，为系统的监控和决策提供支持D.实时数据库与关系数据库没有任何区别，可以使用相同的技术和方法进行设计和管理16、在计算机控制的智能交通系统中，需要对车辆的行驶状态进行实时监测和控制。当面临复杂的交通流量和多变的路况时，以下哪种控制策略能够更好地优化交通流量，减少拥堵？（）A.集中式控制B.分布式控制C.分层式控制D.随机控制17、在计算机控制系统的可靠性设计中，以下关于冗余技术的描述，不正确的是哪一项？（）A.冗余技术是通过增加备份设备或部件，提高系统在故障情况下的生存能力和可靠性B.常见的冗余方式有硬件冗余、软件冗余和信息冗余等，它们可以单独使用，也可以组合使用C.硬件冗余包括并联冗余、备用冗余和表决冗余等，能够在硬件故障时实现快速切换和恢复D.冗余技术会增加系统的成本和复杂性，因此在任何情况下都应尽量避免使用，而采用其他可靠性措施18、数字控制器的设计是计算机控制技术中的重要内容。对于数字控制器的设计，以下哪一项是错误的？（）A.可以通过连续控制系统的离散化方法，将成熟的连续控制算法转换为数字控制器B.直接数字设计方法直接根据离散系统的特点设计数字控制器，无需考虑连续系统的特性C.数字控制器的稳定性是设计时需要重点考虑的因素，关系到系统的正常运行D.数字控制器的设计只需要考虑系统的性能指标，无需考虑硬件实现的可行性19、在计算机控制系统的系统调试与维护中，以下关于调试方法和维护要点的说法，哪种是不正确的？（）A.系统调试包括硬件调试和软件调试，硬件调试主要检查电路连接、设备工作状态等，软件调试主要测试程序的逻辑和功能B.调试过程中可以采用分段调试、模拟调试、联机调试等方法，逐步排除故障，确保系统正常运行C.系统维护包括设备维护、软件更新、数据备份、故障处理等工作，需要制定完善的维护计划和制度D.系统调试和维护是一次性的工作，在系统投入运行后就不再需要进行，除非出现严重故障20、在计算机控制系统的节能控制策略中，以下哪种方法能够显著降低系统能耗？（）A.不采取任何节能措施，让系统一直处于全速运行状态B.采用智能调速技术（如变频调速）、优化控制算法（如根据负载调整输出）、合理安排设备运行时间等方法，根据实际需求动态调整系统的运行状态，在满足控制要求的前提下，显著降低系统的能耗C.节能控制会影响系统的性能，不应该采用D.只要降低设备的运行功率，就能实现节能二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算机控制系统中的温室环境控制。2、（本题5分）简述计算机控制系统的组成部分及各部分的作用。3、（本题5分）解释康复机器人的控制方法。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）针对一个自动化包装生产线，设计其包装速度和质量的控制系统。2、（本题5分）针对一个钢铁厂的高炉炼铁过程，设计其温度和风量的控制系统。3、（本题5分）基于计算机控制，设计一个智能家居的温度和湿度自动调节系统。4、（本题5分）为一个直流电机调速系统设计控制器，使其转速能够快速准确地跟踪给定值