江西管理职业学院《自动控制理论》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页江西管理职业学院《自动控制理论》

2023-2024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25个小题，每小题1分，共25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中的先进控制策略，以下关于其应用和优势的描述，哪一种是准确的？（）A.先进控制策略如模糊控制、神经网络控制、预测控制等在复杂工业过程中得到了广泛应用。它们能够处理非线性、时变、多变量等复杂系统，具有更好的控制性能和适应性。然而，先进控制策略的实现通常需要较高的计算资源和专业知识B.先进控制策略过于复杂，不适合在实际的计算机控制系统中应用C.传统的控制策略已经足够满足所有需求，不需要采用先进控制策略D.先进控制策略可以直接应用于任何计算机控制系统，无需进行调整和优化2、在计算机控制的化工生产过程中，需要对多个反应釜的温度、压力等参数进行精确控制。当生产工艺发生变化，需要对控制系统进行重新调整时，以下哪种控制参数整定方法能够更快地找到最优的控制参数？（）A.试凑法B.临界比例度法C.衰减曲线法D.以上都是3、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4、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5、有关计算机控制系统中的大数据分析在控制中的应用，下列说法不正确的是：（）A.大数据分析可以从海量的控制数据中挖掘出有价值的信息，为控制决策提供支持B.通过对历史数据的分析，可以预测系统的行为和故障，提前采取措施C.大数据分析需要强大的计算和存储能力，以及有效的数据处理和挖掘算法D.大数据分析在计算机控制中的应用还处于初级阶段，对控制性能的提升作用有限6、在计算机控制技术的数字滤波算法应用中，比如要去除测量信号中的噪声干扰，以下哪种数字滤波算法是适用于高频噪声的？（）A.不使用数字滤波，信号质量差B.低通滤波算法，能够有效地滤除高频噪声，保留低频有用信号，但可能会导致信号的一定延迟C.高通滤波算法，适用于去除低频噪声，保留高频信号D.不了解数字滤波算法，无法选择合适的方法7、在计算机控制的半导体制造工艺中，需要对温度、气体流量、压力等多个工艺参数进行高精度控制。当工艺要求不断提高，对控制精度的要求达到亚微米级别时，以下哪种先进控制技术能够满足需求？（）A.预测控制B.滑模控制C.自抗扰控制D.以上都是8、对于计算机控制系统中的采样定理，以下关于其重要性和应用的描述，哪一项是恰当的？（）A.采样定理规定了采样频率必须大于信号最高频率的两倍，否则会导致信号失真，在设计采样系统时必须严格遵循，以保证系统能够准确地还原原始信号B.采样定理不太重要，实际系统中可以忽略，对控制效果影响不大C.只要采样频率足够高，就可以不考虑采样定理的限制D.采样定理只适用于理论研究，在实际工程中难以应用9、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10、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11、在计算机控制系统的多变量控制（MultivariableControl）问题中，以下叙述错误的是（）A.多变量控制系统具有多个输入和多个输出，控制关系较为复杂B.相比单变量控制，多变量控制需要考虑变量之间的耦合和相互影响C.解耦控制是解决多变量控制问题的一种有效方法，可以将多变量系统分解为多个独立的单变量系统进行控制D.多变量控制只在大型工业系统中存在，小型控制系统不会涉及12、对于一个计算机控制的船舶自动驾驶系统，需要应对复杂的海洋环境和多变的航行条件。以下哪种传感器和导航技术的组合是至关重要的？（）A.全球定位系统（GPS）、惯性导航系统和雷达B.声纳、电子海图和风速传感器C.罗盘、测深仪和卫星通信设备D.以上组合综合运用13、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14、在计算机控制系统的工业网络安全方面，以下关于其面临的威胁和防护措施的描述，不正确的是哪一项？（）A.工业网络面临着来自外部的黑客攻击、病毒感染、恶意软件等威胁，以及内部的误操作、设备故障等风险B.为了保障工业网络的安全，可以采取网络隔离、访问控制、加密传输、漏洞扫描、安全监测等防护措施C.工业网络安全只需要关注网络层面的防护，不需要考虑终端设备和应用程序的安全D.建立完善的安全管理制度和应急预案，加强员工的安全意识培训，也是保障工业网络安全的重要手段15、在计算机控制技术的最优控制问题中，例如要使一个控制系统在满足约束条件下达到某种性能指标最优，以下哪种方法是可行的？（）A.不考虑最优控制，无法达到最佳性能B.动态规划法或线性二次型调节器（LQR）方法，通过建立性能指标函数和约束条件，求解最优控制策略，使系统性能达到最优C.不了解最优控制方法，无法实现优化D.随机选择控制策略，不追求最优16、在计算机控制技术中，故障诊断与容错控制是提高系统可靠性的重要手段。通过对系统运行状态的监测和分析，能够及时发现故障并采取相应的措施。例如，在一个电力系统中，对变压器、断路器等设备进行实时监测和故障诊断。以下关于故障诊断与容错控制的说法，准确的是：（）A.故障诊断只能基于硬件检测，软件分析无法实现B.容错控制可以在系统出现故障时，自动切换到备用设备或采取降级运行模式C.故障诊断和容错控制技术对于提高系统的可用性没有帮助D.只要系统设计合理，就不会出现故障，不需要进行故障诊断和容错控制17、在计算机控制的自动化生产线中，为了保证系统的可靠性和稳定性，通常会采用冗余技术。当关键的控制器出现故障时，以下哪种冗余方式能够最快地实现无缝切换，确保生产不受影响？（）A.硬件冗余B.软件冗余C.信息冗余D.时间冗余18、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19、在计算机控制系统的现场总线（Fieldbus）技术中，以下描述不正确的是：（）A.现场总线是一种用于工业现场的数字通信网络B.现场总线可以实现现场设备之间的互联互通和数据共享C.不同的现场总线标准具有不同的特点和适用范围D.现场总线技术已经非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性问题20、计算机控制技术在医疗设备中的应用日益广泛。以下关于医疗设备中的计算机控制的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以实现医疗设备的精确控制和自动化操作，提高诊断和治疗的准确性和效率B.能够对患者的生理参数进行实时监测和分析，为医疗决策提供依据C.医疗设备中的计算机控制系统对安全性和可靠性要求极高，需要严格的质量控制和认证D.计算机控制技术在医疗设备中的应用已经非常完善，不存在任何技术挑战和风险21、在计算机控制技术的电力系统自动化中，关于电网调度和继电保护的作用，以下哪一种解释是最准确的？（）A.电网调度通过实时监测电网的运行状态，合理分配电力资源，确保电网的安全、稳定、经济运行；继电保护则在电网发生故障时迅速动作，隔离故障区域，保护设备和电网的安全B.电力系统自动化中，电网调度的重要性高于继电保护，因为调度直接影响电力的供应和分配C.继电保护主要用于保护发电设备，对于电网的整体运行影响较小；电网调度则主要关注输电和配电环节D.电网调度和继电保护的功能可以由人工操作来替代，计算机控制技术在这方面的作用不大22、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23、在计算机控制技术中，关于控制系统的建模方法，以下描述错误的是：（）A.可以通过机理建模，根据系统的物理和化学规律建立数学模型B.实验建模则是通过对系统输入输出数据的测量和分析，来建立模型C.混合建模结合了机理建模和实验建模的优点，能够更准确地描述系统特性D.一旦建立了控制系统的模型，就不需要再进行更新和改进，能够一直适用于系统的控制24、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25、在计算机控制技术中，关于开环控制系统（Open-loopControlSystem）的特点，以下描述不准确的是：（）A.开环控制系统中，输出量不影响控制作用，控制作用的输入信号是给定值B.开环控制系统结构简单、成本低，但控制精度通常较低C.开环控制系统不存在稳定性问题，因为没有反馈环节D.开环控制系统能够自动补偿外部干扰和系统参数变化对输出的影响二、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自适应神经模糊推理系统。2、（本题5分）简述计算机控制在水力发电中的应用。3、（本题5分）阐述神经网络控制器的结构设计。4、（本题5分）简述计算机控制在智能农业中的应用。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角度偏差校正系统，能够将角度偏差控制在±0.5°以内。2、（本题5分）设计一个机器人手臂的轨迹跟踪控制系统，实现精确的动作控制。3、（本题5分）为一个自动化木材干燥生产线设计干燥温度和湿度的控制系统。4、（本题5分）为玻璃生产厂的熔炉温度设计一个计算机控制的均匀加热系统。5、（本题5分）设计一个计算机控制的质量测量控制系统，使测量质量在0-100kg范围内，精度为±0.1kg。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨计算机控制系统中的模型预测控制在流程工业中的应用，解释模型预测控制