上海行健职业学院《控制工程基础课程设计》2023-2024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页上海行健职业学院《控制工程基础课程设计》

2023-2024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、在环境工程中，污水处理是重要的任务之一。对于一个含有高浓度有机物和重金属的工业废水处理厂，以下哪种处理工艺组合能够更有效地去除污染物？（）A.物理处理（如沉淀、过滤）结合化学处理（如中和、氧化）B.生物处理（如活性污泥法）结合物理处理C.化学处理结合膜分离技术D.高级氧化技术结合生物处理2、在冶金工程中，提炼一种稀有金属时，以下哪个过程的控制对于提高金属纯度和回收率最为关键？（）A.矿石的预处理和选矿，提高矿石品位B.冶炼过程中的温度和气氛控制，促进化学反应C.精炼过程中的杂质去除方法，提升纯度D.整个工艺流程的优化和协同3、在环境工程中，处理工业废水时需要选择合适的处理方法。对于含有高浓度有机物和重金属离子的工业废水，以下哪种处理工艺组合较为有效？（）A.生物处理+化学沉淀B.物理过滤+膜分离C.氧化还原+吸附D.电解+离子交换4、在机器人工程中，机器人的运动控制是关键技术之一。对于一个需要在复杂环境中进行精确操作的工业机器人，以下哪种运动控制方式能够提供更高的精度和灵活性？（）A.点位控制，控制机器人到达指定位置B.连续轨迹控制，实现平滑的运动轨迹C.力控制，根据与环境的接触力调整运动D.智能控制，结合机器学习算法进行自适应控制5、在环境工程中，处理工业废水时，以下哪种处理方法的选择需要根据废水的性质和排放标准来确定？（）A.物理处理法，如沉淀、过滤B.化学处理法，如中和、氧化C.生物处理法，利用微生物降解有机物D.以上方法的综合运用，达到最佳处理效果6、在工程热力学中，以下哪种热力过程是绝热过程？（不少于180字）（）A.定容过程B.定压过程C.定温过程D.绝热过程7、在自动化工程中，控制系统的性能直接影响生产过程的效率和质量。以下关于控制系统性能指标的描述，准确的是：（）A.稳定性是控制系统最重要的性能指标，只要系统稳定，其他指标如快速性和准确性就不重要B.快速性要求系统的响应速度越快越好，即使出现超调也没关系C.准确性要求系统的输出能够精确跟踪输入，误差越小越好D.控制系统的性能指标之间相互独立，互不影响，可以单独优化8、在土木工程结构设计中，需要考虑建筑物在各种荷载作用下的安全性和稳定性。当设计一座高层建筑时，为了抵抗水平风荷载和地震作用，通常会采用以下哪种结构形式？（）A.框架结构B.剪力墙结构C.框架-剪力墙结构D.筒体结构9、在纺织工程中，新型纤维材料的开发和应用不断推动着纺织行业的发展。例如，为了生产一种具有高强度、高弹性和吸湿排汗功能的运动服装面料，以下哪种纤维材料是较为合适的？（）A.天然纤维，如棉和麻，舒适透气，但强度和弹性有限B.合成纤维，如聚酯纤维，强度高，但吸湿排汗性能差C.高性能纤维，如芳纶和碳纤维，强度极高，但价格昂贵D.新型合成纤维，如聚酰胺纤维，兼具高强度、高弹性和吸湿排汗功能10、在交通工程中，城市交通拥堵是一个亟待解决的问题。假设一个城市的主要道路在高峰时段经常出现严重拥堵，需要采取措施来改善交通状况。以下哪种策略是最为有效的？（）A.拓宽道路，增加车道数量，但可能受限于城市空间和建设成本B.优化交通信号灯控制，提高路口通行效率，但对于整体拥堵改善有限C.发展公共交通，鼓励居民选择公交出行，减少私人车辆使用D.实施交通需求管理，如限行、限购等措施，控制交通流量11、在航空航天工程中，设计一架新型飞机的机翼时，以下哪个方面的考虑对于飞行性能的影响最为显著？（）A.机翼的形状和翼型，决定升力和阻力特性B.机翼的材料选择，考虑强度和重量C.机翼的控制面设计，实现飞行姿态的调整D.机翼与机身的连接结构，保证整体强度12、在石油工程中，进行油井开采作业时，以下哪种技术的应用对于提高采收率和降低成本至关重要？（）A.水平井钻井技术，增加油层接触面积B.压裂增产技术，改善油层渗透性C.三次采油技术，提高原油采收率D.以上技术的综合应用和优化13、在土木工程中，钢结构的应用越来越广泛。关于钢结构的连接方式，以下哪项描述是错误的？（）A.焊接连接具有较高的强度和可靠性，但施工难度较大B.螺栓连接便于安装和拆卸，但连接强度相对较低C.铆钉连接在现代钢结构中已经很少使用D.无论何种连接方式，对钢结构的性能影响都不大，可以随意选择14、在石油工程中，提高油井的采收率是关键目标之一。对于一个已经处于开发后期的油田，以下哪种提高采收率的方法更具潜力？（）A.注水驱油B.化学驱油C.热力采油D.微生物驱油15、在航空发动机中，涡轮叶片需要在高温、高压和高速的恶劣环境下工作。为了提高涡轮叶片的耐高温性能，通常采用以下哪种材料或工艺？（）A.钛合金B.单晶铸造C.表面渗碳D.激光焊接二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在航空电子设备中，如飞行控制系统、导航系统、通信系统等，其技术发展趋势和面临的挑战是什么？如何提高系统的可靠性和抗干扰能力？2、（本题5分）在水利工程中，水库的调度运行对于水资源的合理利用和防洪减灾具有重要意义。请详细论述水库调度的基本原则和目标，分析影响水库调度的因素，如气象条件、来水情况、用水需求等。探讨如何利用现代信息技术实现水库的精准调度，提高水资源利用效率和防洪能力。3、（本题5分）在工程可靠性分析中，故障模式与影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）是常用的方法。请详细阐述FMEA和FTA的基本原理、分析步骤和应用实例，并分析它们在提高系统可靠性中的作用。4、（本题5分）在工业工程方面，阐述生产流程优化的方法和步骤，包括价值流分析、流程再造等，并举例说明其在制造业中的应用效果。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个热力循环中，工质从高温热源吸收热量Q1=800kJ，向低温热源放出热量Q2=500kJ。计算该循环的热效率η以及作功量W。2、（本题5分）一个齿轮箱中，输入轴转速为1440转/分钟，传动比分别为3、2、1.5。计算输出轴的转速。3、（本题5分）在一个光学系统中，物距为100毫米，焦距为50毫米，计算像距和放大倍数。4、（本题5分）在一个热力系统中，有一台热机从高温热源吸收800kJ的热量，向低温热源放出300kJ的热量。计算该热机的热效率。如果这台热机的输出功率为20kW，工作时间为2小时，求其做功量。5、（本题5分）一个简单的控制系统，其开环传递函数为G(s)=10/(s+2)，设计一个PI控制器，使得系统的相位裕度为45°，计算PI控制器的参数Kp和Ki。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个自动化生产线的控制系统框图，已知生产流程和控制要求，确定输入输出信号、控制器类型和控制算法，并标注出各部分的功能和参数。2、（本题10分）根据给定的电气设备原理图，绘制其安装接线图，包括电器元件的实际安装位置、接线端子的连接方式和导线的走向