徐州工程学院《计算机控制技术》2022-2023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页徐州工程学院

《计算机控制技术》2022-2023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一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、对于一个计算机控制的电力系统，需要实现电压和频率的稳定控制，同时要应对分布式能源的接入和负荷的变化。以下哪种控制策略能够有效地协调各部分的运行？（）A.分层控制策略，将系统分为不同层次进行控制B.协调控制策略，综合考虑各子系统的关系C.智能优化控制策略，基于智能算法寻找最优控制方案D.以上策略结合使用，适应电力系统的复杂特性2、对于计算机控制系统中的数字控制器（DigitalController）设计方法，以下说法错误的是（）A.常见的设计方法有Z变换法、根轨迹法和频率响应法等B.这些设计方法的目的是确定控制器的参数，以满足系统的性能指标要求C.数字控制器的设计不需要考虑系统的稳定性和动态性能，只关注稳态误差D.不同的设计方法适用于不同类型的系统和控制要求，需要根据具体情况选择3、当设计一个计算机控制的医疗设备系统时，对系统的安全性和可靠性要求极高。为了确保患者的安全和治疗效果，以下哪种措施是必不可少的？（）A.采用多重备份和冗余设计B.进行严格的软件和硬件测试C.遵循相关的医疗设备标准和规范D.以上都是4、计算机控制技术在智能电网中的应用有助于提高电网的稳定性和可靠性。以下关于智能电网中的计算机控制的描述，哪一项是错误的？（）A.可以实现电力的智能调度和分配，优化电网的运行效率B.能够对电力设备进行实时监测和故障预测，减少停电事故的发生C.智能电网中的计算机控制系统需要与分布式能源（如太阳能、风能）进行无缝集成D.智能电网中的计算机控制技术已经完全解决了电网中的所有问题，不需要进一步改进和创新5、在计算机控制的自动化仓库堆垛机系统中，要实现高效的货物存取操作，以下哪种控制方式能够提高堆垛机的运行速度和精度？（）A.开环控制，根据预设指令运行B.闭环控制，实时反馈位置和速度信息C.智能控制，自适应调整控制参数D.以上控制方式结合使用6、在计算机控制的农业灌溉系统中，根据土壤湿度、气象条件等因素实现精准灌溉是提高水资源利用效率的关键。当需要根据不同区域的土壤湿度差异进行分区灌溉时，以下哪种传感器布局和控制策略更合理？（）A.在每个分区均匀布置多个湿度传感器，采用分区独立控制B.在整个区域布置少量传感器，采用统一控制C.随机布置传感器，不进行分区控制D.不安装传感器，按照固定时间进行灌溉7、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8、在计算机控制技术中，嵌入式系统在很多应用场景中得到了广泛应用。以下关于嵌入式系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、实时性强等特点B.它可以将计算机控制功能集成到一个芯片或一个小型设备中，实现特定的控制任务C.嵌入式系统的开发需要考虑硬件和软件的协同设计，以及资源的有限性D.嵌入式系统的性能和功能不如通用计算机系统强大，应用范围有限9、计算机控制系统中的人机交互界面（HMI）为操作人员提供了与系统交互的途径。以下关于HMI的描述，哪一项是不准确的？（）A.HMI应该具有直观、简洁、易于操作的特点，方便操作人员进行监控和控制B.图形化显示能够直观地展示系统的运行状态和数据，帮助操作人员快速做出决策C.HMI可以支持多种输入方式，如触摸屏、键盘、鼠标等，满足不同用户的需求D.HMI的设计对系统性能没有影响，只需要关注界面的美观和易用性10、对于一个采用计算机控制的风力发电系统，为了实现最大功率跟踪和稳定的电能输出，需要综合考虑风速变化、机械传动和电力电子等多个环节。以下哪种控制策略在应对风速的快速变化方面具有优势？（）A.基于模型预测的控制，提前预测风速变化并调整控制B.滑模控制，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力C.比例谐振控制，针对特定频率的信号进行有效控制D.模糊自适应控制，根据经验和规则自动调整控制策略11、对于计算机控制技术中的数字滤波技术，在去除信号中的噪声和干扰时，以下哪种滤波方法的效果通常最为显著？（）A.中值滤波能够有效地去除脉冲噪声，对于突变的干扰信号有很好的抑制作用；均值滤波则可以平滑信号，但可能会使信号的细节丢失；卡尔曼滤波结合了预测和测量，能够在动态环境中提供较为准确的滤波效果B.数字滤波技术的效果取决于滤波器的阶数，阶数越高，滤波效果越好C.只要增加采样频率，就可以提高数字滤波的效果，无需选择特定的滤波方法D.数字滤波技术对于高频噪声的去除效果较好，但对于低频噪声往往无能为力12、在计算机控制的生物发酵过程中，控制温度、pH值和溶氧等参数对于发酵产物的产量和质量有着重要影响。当发酵过程具有时变和非线性特性时，以下哪种控制方法更能实现有效的过程控制？（）A.神经网络控制，模拟生物神经系统B.专家控制，依据专家经验C.传统PID控制，经典控制方法D.放弃控制，让发酵过程自然进行13、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14、在计算机控制系统的抗干扰设计中，需要采取多种措施来降低外部干扰对系统的影响。当系统所处的环境存在强烈的电磁干扰时，以下哪种方法更能有效地提高系统的抗干扰能力？（）A.采用屏蔽线传输信号，减少电磁辐射B.合理布线，减少信号回路面积C.安装电源滤波器，抑制电源中的干扰D.不采取任何抗干扰措施，任由干扰影响系统15、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16、对于计算机控制系统的组态软件（ConfigurationSoftware），以下哪种说法是错误的？（）A.组态软件可以方便地进行控制系统的配置、编程和监控B.组态软件通常具有图形化的编程界面和丰富的功能模块C.组态软件能够提高控制系统的开发效率和可维护性D.组态软件只能用于简单的控制系统，对于复杂的系统不适用17、关于计算机控制系统中的自适应控制技术，以下哪种应用场景能够充分发挥其优势？（）A.系统参数和环境变化缓慢，不需要自适应控制B.当系统的参数、结构或环境发生变化时，自适应控制技术能够自动调整控制器的参数或结构，以适应变化，保持系统的性能。例如在飞行器控制、机器人控制等领域，环境和任务的变化较为频繁，自适应控制能够发挥重要作用C.自适应控制技术计算复杂，不适合实际应用D.自适应控制技术只能用于线性系统，对非线性系统无效18、对于计算机控制系统中的离散控制系统稳定性分析，以下哪种方法是最常用和有效的？（）A.利用Z变换将离散系统的差分方程转换为Z域的传递函数，通过分析传递函数的极点分布来判断系统的稳定性B.直接对离散系统的差分方程进行数值求解，观察系统的输出响应是否收敛来判断稳定性C.将离散系统近似为连续系统，然后使用连续系统的稳定性分析方法进行判断D.离散控制系统的稳定性难以分析，通常通过实际运行来检验系统是否稳定19、在计算机控制系统的绿色控制（GreenControl）理念中，以下描述不准确的是：（）A.绿色控制旨在减少控制系统对环境的影响，实现可持续发展B.可以通过优化控制算法、降低能耗等方式实现绿色控制C.绿色控制只关注系统的能源消耗，不考虑其他环境因素D.绿色控制需要在系统性能和环境友好之间进行平衡20、在计算机控制技术的自适应控制中，以下关于其原理和应用范围的描述，哪一个是恰当的？（）A.自适应控制能够根据系统的运行情况和环境变化自动调整控制器的参数。其原理包括模型参考自适应控制、自校正控制等。自适应控制适用于具有时变特性、不确定性的系统，如航空航天、工业过程控制等领域，能够提高系统的鲁棒性和适应性B.自适应控制效果不稳定，不应该在重要的控制系统中应用C.自适应控制只适用于简单的线性系统，对复杂系统无效D.自适应控制的原理复杂，难以理解和实现，不具有实际应用价值二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释计算机控制系统中的零阶保持器的作用。2、（本题5分）简述预测控制在工业过程中的应用实例。3、（本题5分）阐述如何处理实验数据以评估控制性能。4、（本题5分）简述计算机控制系统中的自校正控制原理。5、（本题5分）说明计算机控制在污水处理中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个计算机控制的电阻分布调节系统，调节电阻在系统中的分布。2、（本题5分）设计一个计算机控制的液位控制系统，使液位保持在设定值的±5%范围内。3、（本题5分）为一个食品冷冻生产线的温度和时间设计控制系统。4、（本题5分）针对一个汽车生产线的喷漆过程，设计其喷漆量和均匀度的控制系统。5、（本题5分）为一个自动化金属表面处理生产线设计处理液浓度和处理时间的控制系统。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述计算机控制系统中的滑模变结构控制的抖振问题及抑制方法，分析抖振产