武昌首义学院《智能控制》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页武昌首义学院

《智能控制》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数字滤波技术，以下关于其种类和适用情况的描述，哪一项是恰当的？（）A.常见的数字滤波方法有算术平均值滤波、中值滤波、加权平均值滤波等，它们分别适用于不同的信号特征和干扰情况，如算术平均值滤波适用于周期性干扰，中值滤波适用于脉冲干扰B.数字滤波技术效果不佳，不如模拟滤波可靠C.数字滤波技术种类繁多，但实际应用中选择哪种方法差别不大D.数字滤波技术只适用于低频信号，对高频信号处理效果不好2、在计算机控制系统的故障诊断技术中，以下关于基于模型的诊断方法的描述，不正确的是哪一项？（）A.基于模型的诊断方法是通过建立系统的数学模型，将实际测量值与模型预测值进行比较，从而检测和诊断系统的故障B.该方法需要准确的系统模型，对于复杂的非线性系统，建立精确的模型可能比较困难C.基于模型的诊断方法可以实现故障的早期预警和定位，具有较高的诊断精度和可靠性D.一旦系统模型建立完成，就不需要对其进行更新和维护，即使系统发生了变化3、在计算机控制技术的网络控制系统中，关于网络延迟对控制性能的影响，以下哪种分析是最深入和全面的？（）A.网络延迟会导致控制信号的传输滞后，影响系统的实时性和稳定性。延迟的不确定性还可能导致系统的振荡和失稳。为了减小网络延迟的影响，可以采用预测控制、事件触发控制等方法，同时优化网络协议和硬件设施B.网络延迟对控制性能的影响较小，可以通过增加缓冲区来解决，无需对控制算法进行特殊设计C.网络控制系统中，只要网络带宽足够大，就可以忽略网络延迟的影响D.网络延迟只影响数据的传输速度，不影响控制效果，因此在设计控制系统时无需考虑4、在计算机控制的农业灌溉系统中，根据土壤湿度、气象条件等因素实现精准灌溉是提高水资源利用效率的关键。当需要根据不同区域的土壤湿度差异进行分区灌溉时，以下哪种传感器布局和控制策略更合理？（）A.在每个分区均匀布置多个湿度传感器，采用分区独立控制B.在整个区域布置少量传感器，采用统一控制C.随机布置传感器，不进行分区控制D.不安装传感器，按照固定时间进行灌溉5、在计算机控制的数控机床中，刀具路径的规划和控制精度直接影响加工零件的质量。当加工复杂形状的零件时，以下哪种刀具路径规划方法更能提高加工精度和效率？（）A.等参数线法，沿曲线参数均匀分布刀位点B.等距环切法，减少刀具空行程C.行切法，简单易行但可能存在残留高度D.随意生成刀具路径，不考虑加工要求6、在计算机控制系统的软件设计中，如果要求系统具有良好的可扩展性和可维护性，以下哪种编程架构和方法是应该优先采用的？（）A.面向过程编程，按功能模块划分程序B.面向对象编程，封装数据和操作C.结构化编程，使用顺序、选择和循环结构D.函数式编程，强调函数的组合和纯函数7、关于计算机控制系统中的实时操作系统选择，在评估其是否适用于特定的控制任务时，以下哪一个因素是最为重要的？（）A.实时操作系统的任务调度算法、中断响应时间、内存管理机制等性能指标，以及对硬件的支持和可扩展性，决定了其能否满足控制任务对实时性和可靠性的要求B.实时操作系统的用户界面友好程度和开发工具的易用性，对于开发人员的工作效率有很大影响C.实时操作系统的价格和许可证费用，对于项目的成本控制至关重要D.实时操作系统的市场占有率和流行程度，反映了其可靠性和稳定性8、对于计算机控制系统中的网络通信技术，以下关于其特点和应用的描述，不正确的是哪一项？（）A.网络通信技术可以实现计算机控制系统中各个节点之间的数据交换和资源共享，提高系统的灵活性和可扩展性B.现场总线是一种应用于工业现场的网络通信技术，具有实时性强、可靠性高、开放性好等特点，广泛应用于工业自动化领域C.以太网作为一种通用的网络技术，也逐渐应用于计算机控制系统中，但在实时性和确定性方面不如专用的现场总线D.无线网络通信技术在计算机控制系统中的应用受到限制，主要是因为其传输速度慢、稳定性差、安全性低9、在计算机控制系统中，传感器起着至关重要的作用，将物理世界的信息转换为电信号供计算机处理。以下关于传感器的描述，哪一项是不准确的？（）A.传感器的精度和分辨率决定了所采集数据的准确性和细腻程度B.不同类型的传感器适用于不同的物理量测量，如温度、压力、位移等C.传感器的输出信号通常可以直接被计算机接收和处理，无需任何转换和调理D.传感器的稳定性和可靠性对于长期准确测量至关重要，可能会受到环境因素的影响10、在计算机控制系统的控制器设计（ControllerDesign）中，以下描述不准确的是：（）A.控制器的设计目标是使系统的输出能够快速、准确地跟踪给定输入，并具有良好的稳定性和鲁棒性B.常见的控制器设计方法有PID控制、模糊控制、神经网络控制等C.控制器的参数整定需要根据系统的性能要求和被控对象的特性进行D.一旦确定了控制器的类型和参数，就不需要再根据系统的运行情况进行调整11、计算机控制系统中的数据采集和处理是获取系统信息和做出控制决策的基础。以下关于数据采集和处理的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据采集需要考虑采样频率、精度和通道数量等因素，以满足系统的要求B.采集到的数据可能存在噪声和误差，需要进行滤波、校准和数据融合等处理C.数据处理可以包括数据分析、特征提取和模式识别等，为控制决策提供支持D.数据采集和处理的速度对系统性能影响不大，可以在系统空闲时进行12、在计算机控制系统的性能指标（PerformanceIndex）方面，以下描述不正确的是：（）A.常见的性能指标包括稳态误差、超调量、调节时间等B.稳态误差反映了系统在稳态时输出与期望值之间的偏差C.超调量越大，系统的响应速度越快，性能越好D.调节时间是指系统从受到扰动到重新稳定所需的时间13、在计算机控制系统的节能控制策略中，以下哪种方法能够显著降低系统能耗？（）A.不采取任何节能措施，让系统一直处于全速运行状态B.采用智能调速技术（如变频调速）、优化控制算法（如根据负载调整输出）、合理安排设备运行时间等方法，根据实际需求动态调整系统的运行状态，在满足控制要求的前提下，显著降低系统的能耗C.节能控制会影响系统的性能，不应该采用D.只要降低设备的运行功率，就能实现节能14、在计算机控制系统的工业控制计算机选型中，以下关于IPC（工业控制计算机）和PLC（可编程逻辑控制器）的比较，哪种说法是不正确的？（）A.IPC具有强大的计算能力和丰富的软件资源，适用于复杂的控制算法和数据处理任务，但环境适应性相对较差B.PLC则具有高可靠性、抗干扰能力强、编程简单等特点，适用于对可靠性要求高、控制逻辑相对固定的场合C.在实际应用中，可以根据具体的控制需求和现场环境，选择IPC或PLC，或者将两者结合使用，以发挥各自的优势D.IPC的发展已经完全取代了PLC，在现代工业控制中，PLC已经很少被使用，而IPC成为了主流的控制设备15、在计算机控制技术的智能控制领域，关于模糊控制与专家系统控制的特点，以下哪一项比较是最恰当的？（）A.模糊控制基于模糊逻辑和语言规则，能够处理不确定性和模糊性信息，具有较强的鲁棒性；专家系统控制则依赖于专家的知识和经验，具有较高的准确性和可靠性B.模糊控制和专家系统控制在原理和应用上非常相似，可以相互替代，没有明显的区别C.专家系统控制适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统，而模糊控制则主要用于简单的、线性系统D.模糊控制的计算量较大，响应速度慢；专家系统控制则计算效率高，实时性好16、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17、在计算机控制技术的先进控制策略应用中，比如对于具有大滞后、非线性特性的被控对象，以下哪种先进控制方法可能更有效？（）A.坚持使用传统的控制方法，控制效果不佳B.采用模糊控制、神经网络控制或预测控制等先进控制策略，能够更好地处理复杂的被控对象特性，提高控制精度和适应性C.不了解先进控制方法，不进行应用D.认为先进控制方法复杂，不尝试使用18、在计算机控制技术中，控制系统的性能指标是衡量系统优劣的重要标准。关于控制系统的性能指标，以下描述错误的是（）A.稳定性是控制系统能够正常工作的首要条件，指系统在受到外界干扰后，能够恢复到原来的平衡状态或趋于一个新的平衡状态B.快速性要求系统能够在较短的时间内对输入信号做出响应，通常用上升时间、调节时间等指标来衡量C.准确性要求系统的输出能够准确地跟踪给定的输入信号，常用稳态误差来表示D.为了实现良好的控制性能，只需要关注快速性和准确性，稳定性并不重要19、在计算机控制技术中，系统集成是将各个子系统和设备整合为一个完整的控制系统的过程。这需要解决硬件接口、软件通信、协议转换等一系列问题。例如，在一个智能工厂的建设中，需要将生产设备、自动化仓储系统、质量检测系统等进行集成。以下关于系统集成的说法，错误的是：（）A.系统集成可以提高整个控制系统的效率和性能B.系统集成过程中需要充分考虑各个子系统的兼容性和互操作性C.系统集成只需要关注技术层面的问题，不需要考虑管理和组织因素D.良好的系统集成方案能够降低系统的维护成本和复杂度20、关于计算机控制系统中的分布式控制系统（DCS），在实现系统的分散控制和集中管理时，以下哪一项技术是最为关键的？（）A.采用先进的通信网络技术，确保各个控制节点之间的数据实时、准确、可靠地传输，实现分散控制的协同工作；同时，利用中央监控系统对整个系统进行集中管理和优化调度B.分布式控制系统的硬件架构和软件平台的选择，决定了系统的性能和可扩展性C.分布式控制系统中，控制算法的分散化设计和优化是实现分散控制的关键，而集中管理主要依赖于数据库技术D.分布式控制系统的可靠性主要取决于单个控制节点的性能，因此应重点提高节点的可靠性21、在计算机控制的工业过程中，需要对大量的实时数据进行采集和处理。当数据采集的频率很高，且数据量巨大时，以下哪种数据存储和管理方式能够有效地提高数据处理的效率和查询速度？（）A.关系型数据库B.分布式文件系统C.实时数据库D.传统的文本文件22、计算机控制系统中的数据采集是获取现场信息的重要环节。在数据采集过程中，需要使用传感器将物理量转换为电信号，然后经过调理电路进行放大、滤波等处理。例如，在一个环境监测系统中，需要采集温度、湿度、光照强度等数据。以下关于数据采集的描述，正确的是：（）A.数据采集的精度只取决于传感器的性能，与调理电路无关B.采样频率越高，采集到的数据就越准确，但也会增加系统的负担C.数据采集过程中不需要进行信号隔离，不会对系统造成干扰D.所有的传感器输出信号都可以直接被计算机系统处理，无需调理23、对于计算机控制系统中的数字信号处理技术，以下关于其在控制中的作用和方法的描述，哪一种是准确的？（）A.数字信号处理技术在计算机控制系统中用于信号的滤波、变换、特征提取等。通过离散傅里叶变换、数字滤波器设计等方法，可以提高信号的质量和有用信息的提取，为控制决策提供更准确的数据。数字信号处理技术有助于改善系统的抗干扰能力和控制精度B.数字信号处理技术对计算机控制系统的性能提升作用不大，可以忽略C.数字信号处理技术只适用于特定类型的控制系统，应用范围有限D.数字信号处理技术的方法复杂，计算量大，不适合在实时控制系统中应用24、在计算机控制系统的接口技术（InterfaceTechnology）方面，以下叙述不正确的是（）A.接口技术用于实现计算机与外部设备之间的数据交换和通信B.包括模拟量输入/输出接口、数字量输入/输出接口等C.接口电路的设计要考虑信号的匹配、隔离、滤波等问题，以提高系统的可靠性和抗干扰能力D.接口技术的发展已经非常成熟，不需要考虑新的技术和标准的出现，也无需进行升级和改进25、计算机控制技术在现代工业生产中发挥着至关重要的作用。它涵盖了从数据采集、处理到控制决策的整个过程。在一个复杂的工业控制系统中，需要对多个变量进行实时监测和控制。例如，在一个化工生产流程中，温度、压力、流量和浓度等参数都需要精确控制。以下关于计算机控制系统的描述，不正确的是：（）A.计算机控制系统能够实现复杂的控制算法，提高控制精度和稳定性B.它可以快速响应系统的变化，及时调整控制策略C.计算机控制系统完全不会受到外界干扰，能够始终保持稳定运行D.其可靠性和可维护性对于工业生产的连续运行至关重要二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释波特图在频域分析中的作用。2、（本题5分）说明计算机控制系统中的智能洗碗机控制。3、（本题5分）阐