上海戏剧学院《智能控制技术》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页上海戏剧学院

《智能控制技术》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、在计算机控制技术的多变量控制系统中，以下关于其特点和控制策略的描述，哪一项是正确的？（）A.多变量控制系统具有多个输入和多个输出，变量之间存在耦合关系。控制策略包括解耦控制、预测控制、自适应控制等。解耦控制用于消除变量之间的耦合；预测控制考虑系统的未来行为；自适应控制能够根据系统变化调整控制器参数。这些策略旨在实现良好的控制性能B.多变量控制系统与单变量控制系统没有本质区别，控制策略可以通用C.多变量控制系统过于复杂，不适合在实际工程中应用D.多变量控制系统的控制策略只需要考虑当前的系统状态，不需要考虑未来的变化2、当利用计算机控制技术实现一个水质监测系统时，需要对多个监测点的数据进行实时采集和分析。为了保证数据的准确性和可靠性，以下哪种数据处理方法是重要的？（）A.数据滤波，去除噪声和干扰B.数据融合，综合多个传感器的数据C.数据异常检测，发现异常值并进行处理D.以上方法都是3、在计算机控制技术中，实时数据库系统用于存储和管理实时数据。它具有高并发、快速读写、数据一致性等特点。例如，在电力监控系统中，实时数据库能够及时记录电网的运行状态。以下关于实时数据库系统的说法，不正确的是：（）A.实时数据库系统能够保证数据的实时性和准确性B.实时数据库系统的架构和普通数据库系统没有区别C.实时数据库系统需要支持数据的备份和恢复机制D.实时数据库系统的性能优化是一个重要的研究方向4、在计算机控制的物流配送系统中，车辆路径的优化和调度是提高配送效率、降低成本的重要环节。当面临多个配送点、不同货物需求和时间限制时，以下哪种路径优化算法更能找到最优的配送方案？（）A.遗传算法，通过模拟进化过程搜索最优解B.蚁群算法，利用蚂蚁觅食行为寻找路径C.贪心算法，每次选择局部最优解D.随机选择路径，不进行优化5、在计算机控制系统中，为了实现远程监控和操作，需要建立通信网络。当控制现场与监控中心距离较远，且对通信的实时性和可靠性要求较高时，以下哪种通信方式是较为理想的选择？（）A.以太网B.无线通信C.现场总线D.卫星通信6、在计算机控制系统的抗干扰设计中，当系统受到强烈的电磁干扰时，以下哪种措施对于提高系统的抗干扰能力最为有效？（）A.屏蔽B.滤波C.接地D.以上都是7、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8、计算机控制系统中的嵌入式系统应用越来越广泛。关于嵌入式系统，以下描述错误的是（）A.嵌入式系统是将计算机技术嵌入到设备中，实现特定功能的专用计算机系统B.具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，适用于各种控制应用场景C.嵌入式系统的开发需要掌握硬件设计和软件开发的知识和技能D.嵌入式系统的性能不如通用计算机系统，因此应用范围有限9、在计算机控制系统的鲁棒控制（RobustControl）方面，以下描述错误的是：（）A.鲁棒控制是使系统在存在模型不确定性和外部扰动的情况下仍能保持稳定和性能要求B.鲁棒控制方法通常基于H∞控制理论和μ综合方法C.鲁棒控制器的设计需要考虑系统的最坏情况，因此可能会导致保守性D.鲁棒控制只适用于线性系统，对于非线性系统无法应用10、在计算机控制技术的汽车电子控制系统中，对于发动机控制和制动系统控制的特点，以下哪一种比较是最恰当的？（）A.发动机控制主要关注燃油喷射、点火时机等参数的精确控制，以提高燃烧效率和动力性能；制动系统控制则侧重于实现快速、平稳的制动，保障行车安全B.汽车电子控制系统中，发动机控制比制动系统控制更为复杂和关键，因为发动机是汽车的动力源C.发动机控制和制动系统控制都可以采用简单的开环控制策略，因为汽车的运行环境相对稳定D.制动系统控制对实时性的要求不高，而发动机控制需要快速响应各种工况变化11、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12、在计算机控制的医疗设备中，如输液泵、呼吸机等，需要保证控制的精度和安全性。当设备出现故障或异常情况时，以下哪种报警和保护机制能够及时有效地保障患者的生命安全？（）A.声光报警B.自动停机C.紧急呼叫D.以上都是13、在计算机控制的纺织生产线上，需要对纱线的张力、速度等参数进行实时控制。当生产过程中出现断纱等突发情况时，以下哪种应急处理机制能够快速响应并减少损失？（）A.自动停机并报警B.快速切换备用设备C.自动调整工艺参数D.以上都是14、对于计算机控制系统中的实时操作系统选择，以下哪种因素是最为关键的？（）A.实时操作系统的价格，越便宜越好B.关键因素包括任务调度算法的有效性、中断响应时间的快速性、内存管理的高效性、内核的可裁剪性等。一个优秀的实时操作系统能够确保控制系统的实时性和可靠性要求，满足各种复杂控制任务的需求C.实时操作系统的界面是否友好，操作是否简单D.实时操作系统支持的编程语言种类，越多越好15、在计算机控制系统的非线性系统控制（ControlofNonlinearSystems）中，以下叙述不正确的是（）A.非线性系统的控制比线性系统更为复杂，需要采用特殊的控制方法B.常见的非线性控制方法有反馈线性化、滑模控制、自适应控制等C.对于某些强非线性系统，可能无法找到有效的控制方法，只能采用近似或简化处理D.非线性系统控制在实际应用中很少遇到，主要研究线性系统控制即可16、在计算机控制系统的现场总线技术中，以下关于现场总线的特点和应用，哪种描述是不正确的？（）A.现场总线是一种连接现场设备和自动化系统的全数字化、双向、多站的通信网络，具有开放性、互操作性和分散性等特点B.它能够减少系统布线、降低成本、提高系统的可靠性和灵活性，同时便于实现设备的智能化和远程监控C.常见的现场总线标准有CAN总线、Profibus总线、LonWorks总线等，不同的现场总线适用于不同的应用场景和行业D.现场总线技术已经非常成熟，所有的工业设备和控制系统都支持现场总线通信，无需再使用传统的模拟信号传输方式17、在计算机控制系统的工业机器人控制中，以下哪种控制方式对轨迹精度要求最高？（）A.点位控制，只要求机器人到达指定的位置，不关心路径B.连续轨迹控制，要求机器人按照预定的轨迹精确运动，对轨迹精度和速度都有很高的要求，常用于焊接、喷漆等需要高精度轨迹的作业C.力控制，主要关注机器人与环境的交互力，对轨迹精度要求不高D.所有控制方式对轨迹精度的要求都一样18、在计算机控制的光伏电站系统中，为了实现最大功率点跟踪（MPPT），提高发电效率，以下哪种控制算法是常用的？（）A.扰动观察法，通过不断扰动工作点寻找最大功率点B.电导增量法，根据电导变化判断最大功率点C.模糊控制算法，根据经验规则调整工作点D.以上算法结合使用19、对于计算机控制系统中的数据预处理（DataPreprocessing）环节，以下观点不正确的是（）A.数据预处理包括数据滤波、归一化、去噪等操作，以提高数据的质量和可用性B.它可以有效地去除数据中的异常值和干扰，为后续的控制决策提供可靠的依据C.数据预处理对系统的控制性能影响不大，可以简单处理甚至忽略D.不同的数据预处理方法适用于不同类型的数据和控制任务，需要根据实际情况选择20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述计算机控制在智能停车场中的应用。2、（本题5分）阐述求解最优控制问题的数值方法。3、（本题5分）简述计算机控制在智能洗衣机中的应用。4、（本题5分）说明计算机控制在橡胶生产中的应用。5、（本题5分）阐述状态空间模型的表示方法和优势。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个智能交通系统中的匝道控制与诱导系统。2、（本题5分）设计一个智能家居的水电气三表远程抄表与计费控制系统。3、（本题5分）为一个自动化玻璃镀膜生产线设计镀膜厚度和均匀度的控制系统。4、（本题5分）设计一个智能农业灌溉系统的控制策略，实现精准灌溉。5、（本题5分）针对一个热电厂的给水泵，设计其流量和压力的控制系统。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在计算机控制技术中，数字控制器的设计是核心内容之一。请详细论述数字控制器的设计方法，包括直接数字设计法、模拟化设计法等，并分析它们各自的优缺点和适用场景。同时，结合实际控制系统，阐述如何根据系统性能要求选择合适的数字控制器设计方法，以及在设计过程中需要考虑的关键因素，如稳定性、准确性和快速性等。2、（本题10分）详细论述计算机控制系统中的自适应神经