湖南工业大学《计算机接口及应用技术》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《计算机接口及应用技术》2022-2023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15个小题，每小题2分，共30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、关于计算机控制系统的网络通信（NetworkCommunication），以下说法不正确的是：（）A.网络通信可以实现计算机控制系统中各个节点之间的数据交换和信息共享B.常见的网络通信协议有TCP/IP、CAN总线、Modbus等C.网络通信的实时性和可靠性对于控制系统的性能至关重要D.计算机控制系统中的网络通信不需要考虑安全性问题2、在计算机控制技术中，关于控制系统的节能优化，以下选项错误的是：（）A.通过合理的控制策略和参数调整，可以实现控制系统的节能运行，降低能耗B.考虑设备的负载特性和运行规律，采用智能控制算法进行优化调度C.节能优化只关注系统的能耗，不考虑系统的控制性能和稳定性D.对控制系统进行节能优化需要综合考虑技术、经济和环境等因素3、在计算机控制系统的硬件平台（HardwarePlatform）选择中，以下说法错误的是：（）A.硬件平台的选择需要考虑系统的性能要求、成本预算和开发难度等因素B.可以选择工业控制计算机、嵌入式系统或可编程控制器等作为硬件平台C.不同的硬件平台具有不同的特点和适用场景，需要根据实际情况进行选择D.一旦选择了硬件平台，就不能再更改，否则会导致系统重新设计4、关于计算机控制系统中的过程监控（ProcessMonitoring）系统，以下说法错误的是（）A.过程监控系统用于实时监测生产过程中的参数和状态，及时发现异常情况B.可以采用数据采集与监控（SCADA）系统或分布式控制系统（DCS）来实现过程监控C.过程监控系统只提供数据显示和报警功能，不能对生产过程进行控制和调整D.有效的过程监控可以提高生产效率、保证产品质量和减少事故发生5、在计算机控制的电梯运行系统中，为了实现平稳、快速和安全的运行，需要综合考虑乘客需求、楼层间距和载重等因素。当电梯内乘客数量较多且分布不均匀时，以下哪种调度算法更能提高电梯的运行效率和乘客满意度？（）A.最短路径优先算法，选择距离最近的楼层停靠B.分区服务算法，将楼层划分为不同区域进行服务C.随机停靠算法，不考虑乘客需求和楼层分布D.优先服务高层乘客算法，忽略低层乘客需求6、在计算机控制的数控机床刀具磨损监测系统中，需要通过分析加工过程中的力、振动等信号来判断刀具的磨损状态。当信号噪声较大且特征不明显时，以下哪种信号处理方法能够更有效地提取刀具磨损的特征信息？（）A.小波变换B.傅里叶变换C.经验模态分解D.以上都是7、在计算机控制的智能温室系统中，需要对室内的温度、湿度、光照等环境参数进行综合控制。当外界气候条件变化剧烈时，以下哪种控制策略能够实现温室环境的快速稳定调节？（）A.预测控制结合反馈控制B.模糊控制结合PID控制C.自适应控制结合智能优化算法D.以上都是8、在计算机控制技术中，虚拟仪器技术将计算机与测量仪器相结合，实现了测量和控制的自动化。例如，通过软件定义的虚拟示波器可以完成各种信号的测量和分析。以下关于虚拟仪器技术的说法，不准确的是：（）A.虚拟仪器技术具有灵活性高、成本低、功能强大等优点B.虚拟仪器技术完全取代了传统的物理仪器，不再需要使用C.虚拟仪器的开发需要掌握相关的编程语言和测量原理D.虚拟仪器技术可以提高测量和控制的效率和精度9、关于计算机控制系统中的A/D和D/A转换，假设要设计一个高精度的控制系统，以下哪个方面是需要重点关注的？（）A.忽略A/D和D/A转换的精度和速度要求B.重点关注A/D和D/A转换器的分辨率、转换速度、线性度和误差等指标，选择合适的转换器以满足系统对精度和实时性的要求C.只选择价格便宜的转换器，不考虑性能D.不进行A/D和D/A转换的选型和配置10、在计算机控制技术的多变量控制系统中，对于解耦控制方法的应用，以下哪种描述是最准确的？（）A.当系统存在多个输入和多个输出变量，且变量之间存在较强的耦合关系时，解耦控制通过设计合适的补偿器，将耦合的多变量系统转化为多个相互独立的单变量系统，从而简化控制设计和提高控制性能B.解耦控制方法虽然理论上可行，但在实际应用中由于系统的复杂性和不确定性，很难达到理想的解耦效果，因此不常使用C.多变量控制系统中，解耦控制是唯一有效的控制方法，其他控制策略都无法解决变量耦合的问题D.解耦控制只适用于线性多变量系统，对于非线性多变量系统无法应用11、在计算机控制的煤矿通风系统中，需要根据井下的瓦斯浓度、人员分布等情况自动调节通风量。当通风网络复杂且存在多个通风机联合工作时，以下哪种通风控制算法能够实现有效的风量分配和节能运行？（）A.遗传算法B.模拟退火算法C.粒子群优化算法D.以上都是12、关于计算机控制系统的虚拟仪器（VirtualInstrument）技术，以下说法错误的是：（）A.虚拟仪器是利用计算机软件和硬件资源实现传统仪器功能的技术B.虚拟仪器具有灵活性高、可扩展性强、成本低等优点C.虚拟仪器只能用于测量和测试领域，不能用于控制领域D.开发虚拟仪器需要掌握相关的编程语言和开发工具13、在计算机控制系统的数字滤波技术中，为了去除信号中的噪声和干扰，提高数据的可靠性，需要选择合适的滤波算法。当信号中存在高频噪声和随机脉冲干扰时，以下哪种数字滤波方法效果更显著？（）A.中值滤波，去除脉冲干扰B.算术平均滤波，平滑信号C.加权平均滤波，突出近期数据的影响D.不进行滤波处理，直接使用原始数据14、在计算机控制技术的发展趋势中，以下关于智能化、网络化和集成化的描述，哪一项是恰当的？（）A.计算机控制技术正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展，智能化使系统具有自学习、自适应能力，网络化实现远程监控和资源共享，集成化则将各种控制功能整合在一个平台上，提高系统的整体性能和效率B.智能化、网络化和集成化只是概念炒作，对实际应用没有太大意义C.计算机控制技术的发展已经达到瓶颈，难以实现智能化、网络化和集成化D.智能化、网络化和集成化只适用于高端控制系统，对普通控制系统不适用15、在计算机控制系统的人机界面设计中，以下关于人机界面的功能和设计原则，哪种描述是不正确的？（）A.人机界面是操作人员与计算机控制系统进行交互的窗口，其功能包括数据显示、参数设置、报警提示、操作控制等B.人机界面的设计应遵循简洁、直观、易用、可靠等原则，以提高操作人员的工作效率和舒适度，减少操作失误C.可以采用图形化界面、触摸屏、语音交互等多种方式实现人机界面，以满足不同用户的需求和使用习惯D.人机界面的设计只需要考虑美观和个性化，不需要考虑操作人员的技能水平和工作环境，因为用户可以通过培训来适应界面二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）什么是非线性预测控制？2、（本题5分）说明计算机控制系统中的带宽受限控制策略。3、（本题5分）阐述在实际工程中校正装置的实现。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的分布式控制系统（DCS）的架构和工作原理，阐述其在大型工业过程控制中的优势和面临的挑战，举例说明DCS在实际项目中的应用和配置。2、（本题5分）全面论述计算机控制系统中的PID控制器。阐述PID控制器的基本原理、参数对控制性能的影响，以及PID参数的整定方法，如Ziegler-Nichols法、临界比例度法等。分析在不同类型的控制对象和工况下，如何调整PID参数以获得良好的控制效果。3、（本题5分）详细分析计算机控制系统中的物流自动化控制系统，如仓库管理系统、输送线控制和分拣系统。解释物流自动化系统的工作流程和控制要求，讨论相关的传感器应用和控制算法。结合一个大型物流中心的自动化改造项目，说明如何实现高效的物流作业和管理。4、（本题5分）详细论述计算机控制系统中数字控制器的设计方法，包括连续域-离散化设计和直接离散化设计，比较它们的优缺点，并结合具体的控制对象，分析如何选择合适的设计方法以满足系统性能要求。5、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的工业大