江西环境工程职业学院《数控技术及装备》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页江西环境工程职业学院《数控技术及装备》

2023-2024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、对于计算机控制系统的可靠性评估，假设要评估一个新设计的控制系统在长期运行中的可靠性，以下哪个方面是需要综合考虑的？（）A.不进行可靠性评估，系统存在风险B.硬件的可靠性、软件的稳定性、系统的容错能力、维护的便捷性以及环境适应性等方面，通过可靠性模型和指标计算，对系统的可靠性进行量化评估C.只关注某一方面的可靠性，评估不全面D.认为可靠性评估不重要，不进行相关工作2、在计算机控制的智能家居系统中，需要实现对灯光、窗帘、空调等设备的自动化控制。当用户需求多样化，且设备分布较广时，以下哪种通信协议更适合构建智能家居的控制网络？（）A.ZigbeeB.BluetoothC.Wi-FiD.以上都不是3、在计算机控制系统的抗干扰技术（Anti-interferenceTechnology）中，以下说法错误的是（）A.干扰会影响计算机控制系统的正常运行，降低系统的可靠性和稳定性B.常见的干扰源有电源干扰、电磁干扰、信号传输干扰等C.可以采用硬件滤波、软件滤波、接地、屏蔽等方法来抑制干扰D.一旦系统设计完成，就无法再采取抗干扰措施，只能接受干扰带来的影响4、在计算机控制系统的先进控制策略中，预测控制具有独特的优势。关于预测控制，以下描述不正确的是（）A.预测控制基于模型预测未来的输出，并通过优化算法确定控制输入B.它能够处理多变量、约束和时变等复杂的控制问题C.预测控制的计算量较大，对计算机的性能要求较高D.预测控制不需要建立精确的数学模型，适用于任何类型的被控对象5、在计算机控制的工业生产过程中，对于多变量控制系统的解耦控制是一个复杂的问题。当多个变量之间存在较强的耦合关系，严重影响系统控制性能时，以下哪种解耦方法更有效？（）A.前馈补偿解耦，通过引入前馈通道实现解耦B.对角矩阵解耦，将系统矩阵转化为对角矩阵C.单位矩阵解耦，使耦合矩阵变为单位矩阵D.忽略耦合关系，分别对每个变量进行独立控制6、在计算机控制系统的人机交互界面（Human-ComputerInteractionInterface）设计中，以下叙述不正确的是（）A.人机交互界面应该具有友好的操作方式、清晰的信息显示和及时的反馈B.考虑用户的使用习惯和需求，提高界面的易用性和可操作性C.美观的界面设计比功能的实用性更重要，能够吸引用户的注意力D.可以采用触摸屏、键盘、鼠标等多种输入方式，满足不同用户的需求7、对于一个计算机控制的化工生产过程，其中涉及到多种化学反应和物理变化，控制参数众多且相互关联。为了优化生产过程，提高产品质量和产量，以下哪种优化控制方法是可行的？（）A.线性规划，求解线性目标函数的最优解B.非线性规划，处理复杂的非线性关系C.动态规划，解决多阶段决策问题D.以上方法结合，根据具体问题选择合适的优化算法8、在设计一个计算机控制系统的人机界面时，需要考虑操作人员的使用习惯和工作效率。如果系统需要显示大量的复杂数据和图形，以下哪种界面设计原则对于提高操作人员的信息获取和决策能力最为关键？（）A.简洁明了B.色彩搭配协调C.布局合理D.交互性强9、在控制系统中，开环幅相频率特性曲线与负实轴的交点对应的频率称为（）A.截止频率B.穿越频率C.带宽D.谐振频率10、在计算机控制的飞行器导航系统中，精确的姿态解算是保证飞行安全和稳定的关键。当飞行器处于复杂的动态环境中，以下哪种姿态解算算法更能提供准确的姿态信息？（）A.卡尔曼滤波算法，融合多种传感器数据B.互补滤波算法，结合低通和高通滤波C.梯度下降算法，迭代求解姿态D.不进行姿态解算，依靠飞行员的直觉判断11、对于计算机控制系统中的数据采集与处理，以下关于其重要性和方法的描述，哪一种是准确的？（）A.数据采集与处理是计算机控制系统的基础，它为控制决策提供依据。通过传感器获取原始数据后，需要进行滤波、放大、A/D转换等处理。数据的准确性、实时性和完整性对于控制系统的性能至关重要，采用合适的数据处理算法可以提高数据质量B.数据采集与处理对控制系统的影响不大，可以简单处理或忽略C.数据采集与处理只需要使用固定的方法和参数，不需要根据实际情况进行调整D.数据采集与处理只关注数据的采集，不需要进行后续的分析和利用12、对于计算机控制系统中的运动控制，以下关于其应用领域和技术特点的描述，哪一项是恰当的？（）A.运动控制仅用于工业机器人，其他领域很少应用B.运动控制广泛应用于数控机床、自动化生产线、机器人、航空航天等领域，其技术特点包括高精度定位、高速运动、多轴协同控制、轨迹规划等，要求系统具有快速响应和高稳定性C.运动控制的精度和速度要求不高，一般的控制技术就能满足D.运动控制的发展已经成熟，没有进一步提升的空间13、在计算机控制系统的工业控制计算机选型中，以下哪种考虑因素对系统性能影响最大？（）A.工业控制计算机的外观和尺寸，越美观越好B.处理器性能、内存容量、存储设备速度、扩展接口数量和类型等硬件指标，以及操作系统的稳定性和兼容性，这些因素直接决定了系统的计算能力、数据处理速度和可扩展性，对系统性能产生重要影响C.工业控制计算机的价格，越便宜越好D.工业控制计算机的品牌，知名品牌就一定好14、在计算机控制系统的工业控制计算机（IndustrialControlComputer，IPC）特点中，以下说法不准确的是（）A.IPC具有高可靠性、强抗干扰能力和丰富的接口资源B.适用于恶劣的工业环境，能够长时间稳定运行C.IPC的性能和功能已经固定，无法进行升级和扩展D.可以根据不同的控制需求，灵活配置硬件和软件15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释计算机控制系统中的A/D和D/A转换的作用。2、（本题5分）简述计算机控制在智能停车场中的应用。3、（本题5分）解释仿真软件在控制系统分析中的作用。4、（本题5分）解释交通信号灯控制系统的工作原理。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面剖析计算机控制系统中的多变量控制系统设计，包括解耦控制、协调控制等方法，讨论在多输入多输出系统中如何实现良好的控制性能。2、（本题5分）详细分析计算机控制系统中的嵌入式系统应用，包括嵌入式处理器的选择、嵌入式操作系统的移植和嵌入式软件开发。阐述嵌入式系统在计算机控制中的优势和特点，讨论如何根据控制任务的需求选择合适的嵌入式平台。结合一个基于嵌入式的小型自动化控制系统，说明如何进行系统开发和调试。3、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的最优控制理论及其在实际中的应用，解释最优控制的数学模型和求解方法，分析如何在有限资源和约束条件下实现系统性能的最优。4、（本题5分）深入研究计算机控制系统中的航空航天控制系统，如飞行器姿态控制、发动机控制和导航系统。阐述航空航天控制系统的高精度和高可靠性要求，分析相关的控制算法和容错技术。结合一个卫星发射任务，说明如何确保飞行器的稳定运行和任务成功。5、（本题5分）详细说明计算机控制系统中的环境监测控制技术。阐述环境监测中的水质监测、大气污染监测和噪声监测等方面的控制技术和数据处理方法。分析如何通过计算机控制系统实现对