陇南师范高等专科学校《控制系统仿真》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页陇南师范高等专科学校《控制系统仿真》

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、当考虑计算机控制系统的预测控制（PredictiveControl）时，以下哪种说法不正确？（）A.预测控制基于模型预测未来的输出，并根据预测结果进行控制决策B.预测控制可以处理约束条件和多步预测，适用于复杂的工业过程C.预测控制需要大量的计算资源和精确的模型，实现难度较大D.预测控制只能用于确定性系统，对于随机系统无法应用2、在计算机控制系统中，PID控制器是应用最为广泛的控制器之一。关于PID控制器，以下描述错误的是（）A.PID控制器由比例、积分和微分三个环节组成，通过调整三个参数可以实现不同的控制效果B.比例环节可以加快系统的响应速度，但过大的比例系数会导致系统产生较大的超调C.积分环节可以消除系统的稳态误差，但积分作用过强会使系统的稳定性下降D.微分环节可以预测系统的变化趋势，提前进行控制，但对噪声敏感，容易引起系统的振荡3、关于计算机控制系统的软件架构（SoftwareArchitecture），以下说法不准确的是：（）A.软件架构包括操作系统、驱动程序、控制算法和应用程序等层次B.分层式的软件架构可以提高系统的可维护性和可扩展性C.实时操作系统在计算机控制系统中得到广泛应用，因为它能够满足实时性要求D.软件架构的设计只需要考虑功能的实现，不需要考虑资源的利用效率4、在计算机控制系统的可靠性设计中，以下关于冗余技术和故障诊断与容错技术的描述，哪一项是恰当的？（）A.冗余技术通过增加备份设备或部件来提高系统的可靠性，故障诊断与容错技术则能够及时发现和处理故障，使系统在部分故障情况下仍能正常工作，综合应用这些技术可以显著提高计算机控制系统的可靠性和可用性B.冗余技术和故障诊断与容错技术成本高、效果不明显，不值得采用C.只要系统设计合理，就不需要考虑冗余技术和故障诊断与容错技术D.冗余技术会增加系统的复杂性，应尽量避免使用；故障诊断与容错技术则难以实现，实际应用价值不大5、在计算机控制系统的远程监控技术中，以下关于其实现方式和应用场景的描述，哪一项是正确的？（）A.远程监控通过网络技术实现，包括基于Web的监控、专用软件监控等方式，广泛应用于工业生产、智能建筑、环境监测等领域，能够实现异地对系统的实时监测和控制，提高管理效率和生产安全性B.远程监控技术不安全，容易导致系统被入侵，应谨慎使用C.远程监控技术只适用于简单的控制系统，对于复杂系统难以实现D.远程监控技术需要大量的硬件投入，成本过高，不具有实际应用价值6、在计算机控制系统的人机交互界面设计中，以下哪种原则是需要优先遵循的？（）A.人机交互界面设计只注重美观，不考虑操作的便捷性和信息的可读性B.以用户为中心的原则，充分考虑用户的需求和操作习惯，设计简洁、直观、易于操作的界面，提供清晰的信息显示和便捷的操作方式，同时确保界面的响应速度和稳定性，提高用户的工作效率和满意度C.人机交互界面的功能越多越好，不管用户是否能够理解和使用D.人机交互界面不需要考虑不同用户的权限和安全级别7、关于计算机控制系统的无线通信在控制中的应用，以下叙述错误的是：（）A.无线通信技术为计算机控制系统提供了更灵活的通信方式，摆脱了线缆的束缚B.常见的无线通信技术如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等在工业控制中都有应用C.无线通信在控制中的应用存在信号干扰、传输距离有限、安全性等问题D.无线通信技术不稳定，不适合在对可靠性要求高的计算机控制系统中使用8、对于计算机控制系统中的抗干扰技术，在考虑电磁干扰的抑制措施时，以下哪种方法是最为关键和有效的？（）A.采用屏蔽、滤波、接地等技术手段，从源头上减少电磁干扰的产生和传播；同时，合理布线、优化系统布局，提高系统的抗干扰能力B.增加系统的功率和电压，以抵抗电磁干扰的影响C.采用软件滤波算法，对采集到的数据进行处理，消除干扰信号D.忽略电磁干扰的影响，认为系统自身具有足够的稳定性和容错能力9、在计算机控制系统的精度提高（PrecisionImprovement）方面，以下描述不准确的是：（）A.提高系统的精度可以通过选用高精度的传感器、执行机构和控制器来实现B.对系统进行误差分析和补偿可以有效地提高精度C.增加系统的采样频率可以显著提高系统的精度D.系统的精度只取决于硬件设备的性能，与软件算法无关10、在计算机控制的工业生产过程中，如果需要对生产线上的产品质量进行实时监测和控制，以下哪种质量控制方法与计算机控制技术结合最为紧密？（）A.统计过程控制（SPC），基于统计分析进行质量监控B.六西格玛管理，追求高质量和低缺陷C.全面质量管理（TQM），全员参与质量管理D.质量功能展开（QFD），将客户需求转化为技术要求11、在计算机控制的智能家居系统中，实现对各种设备的智能控制和节能管理是重要目标。当需要根据室内环境参数（如温度、光照）自动调节灯光亮度和空调温度时，以下哪种控制策略更节能且舒适？（）A.模糊控制策略，根据模糊规则进行决策B.比例控制策略，简单直接调节C.开环控制策略，不考虑反馈D.手动控制策略，由用户随时调节12、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13、关于计算机控制系统中的分布式控制（DistributedControl）系统，以下描述不准确的是（）A.分布式控制系统由多个分散的控制节点组成，通过网络进行通信和协调B.它具有灵活性高、可靠性强、易于扩展等优点C.分布式控制系统中的各个节点具有相对独立的控制功能，但又相互协作完成系统的整体控制任务D.分布式控制系统的实现非常简单，不需要考虑网络延迟、数据同步等问题14、计算机控制系统中的数据采集与处理是获取信息和进行控制决策的基础。以下关于数据采集与处理的描述，错误的是（）A.数据采集系统需要选择合适的传感器和信号调理电路，以保证采集到的信号准确可靠B.对采集到的数据进行滤波、平滑、变换等处理，以去除噪声和提取有用信息C.数据压缩技术可以减少数据量，提高数据存储和传输的效率，但可能会导致信息丢失D.数据采集与处理只需要在系统运行的初始阶段进行，后续不需要再进行更新和调整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）简述控制系统的鲁棒性设计实例。2、（本题5分）阐述建立控制系统仿真模型的步骤。3、（本题5分）说明神经网络控制的原理和应用。4、（本题5分）简述计算机控制在储能系统中的应用。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离散化方法，如脉冲响应不变法、双线性变换法等。比较这些方法在将连续系统转换为离散系统时的特点和适用范围，分析它们对系统频率特性和稳定性的影响。结合具体案例，说明如何选择合适的离散化方法。2、（本题5分）全面剖析计算机控制系统中的模糊控制中的隶属度函数设计方法，讨论如何根据实际问题合理确定隶属度函数，提高模糊控制的精度和适应性。3、（本题5分）详细探讨计算机控制系统中的污水处理控制系统，如水质监测、生物反应池控制和污泥处理控制。阐述污水处理过程的工艺原理和控制目标，分析控制系统中的传感器应用和控制策略优化。结合一个城市污水处理厂的运行，说明如何保证污水处理效果和达标排放。4、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的多变量控制系统设计。阐述多变量系统的特点和建模方法，比较解耦控制、协调控制等多变量控制策略的原理和应用。结合实际的多变量控制对象，分析设计过程中的关键问题和解决方案。5、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的自适应模糊控制中的模糊规