中国矿业大学《计算机控制技术（英语）》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机控制技术（英语）》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、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2、在计算机控制系统的故障诊断与容错控制方面，以下哪种技术能够提高系统的可靠性？（）A.不进行故障诊断和容错控制，等故障发生后再处理B.基于模型的故障诊断技术，通过建立系统的数学模型，对比实际输出和模型预测输出，检测和诊断故障；容错控制技术则通过冗余配置、控制重构等手段，使系统在故障情况下仍能保持一定的性能或安全运行C.故障诊断和容错控制技术会增加系统的成本和复杂性，不值得采用D.只依靠人工经验进行故障诊断，不使用自动化的技术3、计算机控制系统的网络通信技术在实现远程监控和分布式控制方面发挥着重要作用。以下关于网络通信技术的描述，错误的是（）A.现场总线是一种应用于工业现场的数字通信网络，具有开放性、互操作性和可靠性等优点B.工业以太网将以太网技术应用于工业控制领域，能够实现高速、实时的数据传输C.无线网络通信技术为计算机控制系统提供了更加灵活的连接方式，但存在信号不稳定和安全性等问题D.网络通信技术只需要考虑数据传输的速度和稳定性，不需要考虑网络的安全性和实时性4、在计算机控制的冶金过程中，如炼钢、炼铁等，需要对炉温、化学成分等进行严格控制。当生产过程存在较大的时滞和惯性时，以下哪种控制策略能够更好地克服这些不利因素，保证产品质量？（）A.大林算法B.Smith预估补偿控制C.内模控制D.以上都是5、在计算机控制系统的可靠性设计（ReliabilityDesign）方面，以下描述不正确的是：（）A.可靠性设计包括硬件冗余、软件容错、故障检测与恢复等技术B.可以通过提高元器件的质量、采用可靠的电路设计等方法提高硬件的可靠性C.软件的可靠性可以通过代码审查、测试和纠错等手段来保证D.只要增加系统的冗余度，就能够显著提高系统的可靠性，而不需要考虑成本和复杂性6、在计算机控制系统的设计过程中，若要实现对一个机械臂的精确位置控制，需要选择合适的控制算法。当系统存在较大的非线性和不确定性因素时，以下哪种控制算法可能更适合？（）A.PID控制B.模糊控制C.自适应控制D.前馈控制7、对于计算机控制系统中的工业控制计算机（IPC），以下关于其特点和应用场景的描述，哪一项是正确的？（）A.IPC具有可靠性高、开放性好、扩展性强等特点，广泛应用于工业自动化、智能制造等领域，能够满足复杂和恶劣环境下的控制需求B.IPC性能不如普通个人计算机，在计算机控制系统中逐渐被淘汰C.IPC只适用于小型控制系统，对于大型复杂系统无能为力D.IPC价格昂贵，性价比低，不适合大规模应用8、在计算机控制系统的信号类型中，以下关于模拟信号（AnalogSignal）和数字信号（DigitalSignal）的描述，错误的是：（）A.模拟信号是连续变化的，其幅值可以取任意值B.数字信号是离散的，只有有限个特定的取值C.模拟信号在传输过程中容易受到噪声干扰，而数字信号抗干扰能力强D.数字信号可以直接通过模拟信道进行传输，无需进行任何转换9、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10、在计算机控制系统的抗干扰技术中，以下关于电磁干扰的来源和抑制方法的描述，哪一项是正确的？（）A.电磁干扰主要来自电源、空间辐射和信号线传导，抑制方法包括屏蔽、滤波、接地等，通过这些措施可以有效地减少干扰对系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性B.电磁干扰对计算机控制系统影响很小，不需要采取专门的抑制措施C.抑制电磁干扰只需要采用屏蔽一种方法就足够了D.电磁干扰的来源难以确定，因此无法有效地进行抑制11、在计算机控制系统的软件设计（SoftwareDesign）过程中，以下描述不准确的是（）A.软件设计包括控制算法的实现、界面设计、数据管理等方面B.采用结构化、模块化的编程方法可以提高软件的可读性、可维护性和可扩展性C.实时操作系统（RTOS）可以为软件提供良好的任务调度和资源管理功能D.软件设计完成后无需进行测试和优化，只要能实现基本的控制功能即可12、在计算机控制系统的信号采样与保持过程中，关于采样定理的理解和应用，以下哪一种说法是最正确的？（）A.采样定理指出，为了能够从采样信号中无失真地恢复原始连续信号，采样频率必须大于或等于原始信号最高频率的两倍。在实际应用中，必须严格遵循采样定理，否则会导致信号失真和控制性能下降B.采样定理对于低速变化的信号不太重要，可以适当降低采样频率以减少数据量和计算负担C.只要采样频率足够高，就可以完全消除采样过程中的量化误差和噪声干扰，保证信号的准确性D.采样定理只适用于线性系统，对于非线性系统可以不考虑采样频率的限制13、计算机控制技术在智能交通系统中发挥着关键作用，如交通信号控制、车辆自动驾驶、智能收费等。例如，通过优化交通信号控制可以减少拥堵，提高道路通行能力。以下关于计算机控制技术在智能交通中的描述，正确的是：（）A.智能交通系统中的计算机控制完全依赖于传感器数据，不需要人工干预B.车辆自动驾驶技术已经非常成熟，可以完全取代人类驾驶员C.计算机控制技术可以实现交通资源的合理分配和优化利用D.智能交通系统的建设不需要考虑与现有交通设施的兼容性14、在计算机控制技术中，关于开环控制系统和闭环控制系统的特点，以下哪种说法是不准确的？（）A.开环控制系统中，控制作用的产生不依赖于输出量的反馈，系统结构相对简单，但控制精度往往较低，容易受到外部干扰的影响B.闭环控制系统通过将输出量与期望值进行比较，产生偏差信号，进而调整控制作用，能够实现较高的控制精度和稳定性，但系统结构较为复杂，成本也相对较高C.开环控制系统适用于对控制精度要求不高、外部干扰较小的场合，如一些简单的自动化生产线；而闭环控制系统则更适用于对控制精度要求严格、外部干扰较大的场合，如精密机床的控制D.闭环控制系统总是比开环控制系统更优越，在任何情况下都应优先选择闭环控制系统，而无需考虑成本和系统复杂性等因素15、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16、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17、有关计算机控制系统中的分布式控制系统（DCS），以下哪种描述是合理的？（）A.DCS系统结构复杂，成本高，不如集中式控制系统实用B.DCS采用分散控制、集中管理的架构，将控制功能分散到多个控制器中，通过网络实现信息共享和协调控制。它具有可靠性高、扩展性强、便于维护等优点，适用于大规模、复杂的工业过程控制。比如，在大型化工厂中，DCS可以对各个生产环节进行精确控制和集中监控C.DCS系统中的各个节点独立性差，一个节点故障会影响整个系统D.DCS系统已经过时，被新的控制系统完全取代18、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19、在计算机控制系统的人机交互界面设计中，如果需要操作人员能够直观、方便地监控和操作控制系统，以下哪个方面是需要重点关注的？（）A.界面的布局和颜色搭配B.操作的便捷性和响应速度C.数据的可视化展示方式D.以上都是20、在计算机控制技术中，关于控制系统的性能指标，以下哪种描述是较为全面和准确的？（）A.控制系统的性能指标仅包括稳定性，只要系统稳定，其他方面都不重要B.控制系统的性能指标涵盖了稳定性、准确性和快速性。稳定性确保系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态；准确性要求系统的输出能够精确地跟踪给定的输入信号；快速性则强调系统的响应速度要快，以满足实时性的要求C.控制系统的性能指标只关注快速性，越快越好，不考虑稳定性和准确性D.控制系统的性能指标不包括稳定性，而主要是精度和响应时间二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述智能家居系统中的控制技术。2、（本题5分）阐述神经网络控制器的结构设计。3、（本题5分）简述电力系统中的控制技术应用。4、（本题5分）解释计算机控制系统中的温室环境控制。5、（本题5分）解释如何根据系统性能要求选择校正方法。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）基于计算机控制，设计一个火力发电厂的锅炉燃烧效率优化控制系统。2、（本题5分）为一个汽车自动驾驶系统中的制动控制模块设计控制算法。3、（本题5分）为一个自动化电子插件生产线设计插件位置和压力的控制系统。4、（本题5分）为一个食品加工厂的烘焙过程设计温度和时间的控制系统。5、（本题5分）设计一个智能家居的门锁和门禁自动控制系统。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）全面论述计算机控制系统中的能源管理系统，如企业能源监控、建筑能耗分析和区域能源优化