宜春学院《智能控制基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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30个小题，每小题1分，共30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发展趋势中，以下关于智能化、网络化和集成化的描述，哪一项是恰当的？（）A.计算机控制技术正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展，智能化使系统具有自学习、自适应能力，网络化实现远程监控和资源共享，集成化则将各种控制功能整合在一个平台上，提高系统的整体性能和效率B.智能化、网络化和集成化只是概念炒作，对实际应用没有太大意义C.计算机控制技术的发展已经达到瓶颈，难以实现智能化、网络化和集成化D.智能化、网络化和集成化只适用于高端控制系统，对普通控制系统不适用2、在计算机控制技术中，对于控制系统的稳定性分析是至关重要的。当一个计算机控制系统存在多个反馈回路，且系统参数随时间变化时，以下哪种方法更适合用于判断系统的稳定性？（）A.劳斯判据，通过计算特征方程的系数来判断B.奈奎斯特稳定判据，基于系统的开环频率特性C.根轨迹法，绘制系统特征根随参数变化的轨迹D.直接观察系统的输出响应，凭经验判断稳定性3、在计算机控制技术的智能家居系统中，关于环境监测和设备控制的实现方式，以下哪一种描述是最符合实际的？（）A.通过部署各种传感器（如温度、湿度、光照、烟雾等传感器）采集环境数据，利用微控制器或嵌入式系统进行数据处理和分析，然后根据设定的规则或用户的指令，通过智能插座、继电器等控制设备实现对家电、照明等的自动控制B.智能家居系统的环境监测和设备控制主要依赖于云服务器的计算和决策能力，本地设备只负责数据采集和传输C.智能家居系统中的设备控制通常采用集中式控制架构，所有设备的控制信号都由一个中央控制器统一发送D.为了降低成本和复杂性，智能家居系统可以忽略环境监测功能，只实现基本的设备控制4、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5、在计算机控制系统的人机界面设计中，以下关于其原则和要求的描述，不正确的是哪一项？（）A.人机界面应具有友好性、直观性和易用性，操作简单方便，符合用户的习惯和认知规律B.界面的布局应合理美观，信息显示清晰准确，颜色搭配协调，能够吸引用户的注意力C.人机界面应能够及时反馈系统的运行状态和操作结果，提供必要的提示和帮助信息，方便用户进行操作和监控D.人机界面的设计只需要考虑功能的实现，不需要考虑用户的体验和感受，只要能够完成控制任务即可6、在计算机控制技术的自适应控制中，以下关于其原理和应用范围的描述，哪一个是恰当的？（）A.自适应控制能够根据系统的运行情况和环境变化自动调整控制器的参数。其原理包括模型参考自适应控制、自校正控制等。自适应控制适用于具有时变特性、不确定性的系统，如航空航天、工业过程控制等领域，能够提高系统的鲁棒性和适应性B.自适应控制效果不稳定，不应该在重要的控制系统中应用C.自适应控制只适用于简单的线性系统，对复杂系统无效D.自适应控制的原理复杂，难以理解和实现，不具有实际应用价值7、在计算机控制系统的先进控制策略中，预测控制具有独特的优势。关于预测控制，以下描述不正确的是（）A.预测控制基于模型预测未来的输出，并通过优化算法确定控制输入B.它能够处理多变量、约束和时变等复杂的控制问题C.预测控制的计算量较大，对计算机的性能要求较高D.预测控制不需要建立精确的数学模型，适用于任何类型的被控对象8、在计算机控制系统的数字滤波算法（DigitalFilteringAlgorithm）选择中，以下描述错误的是（）A.数字滤波算法用于去除输入信号中的噪声和干扰，提高数据的准确性B.常见的数字滤波算法有均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波等C.不同的数字滤波算法具有不同的特点和适用范围，应根据信号特性和要求进行选择D.数字滤波算法越复杂，滤波效果越好，应优先选择复杂的算法9、在计算机控制系统的PID控制器参数整定中，以下关于Ziegler-Nichols整定方法的描述，不正确的是哪一项？（）A.Ziegler-Nichols整定方法是一种基于系统开环阶跃响应的经验整定方法，通过实验获取系统的特性参数，然后计算出PID控制器的参数B.该方法简单易行，适用于许多工业过程控制，但对于一些复杂系统或具有特殊要求的系统，可能无法得到理想的控制效果C.Ziegler-Nichols整定方法考虑了系统的稳定性、快速性和准确性等性能指标，能够提供一组较为合理的初始参数D.一旦使用Ziegler-Nichols整定方法得到了PID控制器的参数，就不需要再进行调整和优化，系统就能达到最佳控制效果10、对于局域网中的无线局域网（WLAN）组建，以下说法不准确的是：（）A.无线局域网使用无线信号进行数据传输，摆脱了线缆的束缚，使网络接入更加灵活方便B.在组建无线局域网时，需要选择合适的无线接入点（AP），设置SSID、加密方式和信道等参数，以确保网络的安全性和稳定性C.无线信号的覆盖范围和传输速率受到障碍物、距离和干扰等因素的影响，因此需要合理规划AP的位置和数量D.无线局域网的安全性不如有线局域网，容易受到黑客攻击和窃听，因此不适合在对安全性要求较高的场合使用11、计算机控制系统的性能评估是衡量系统优劣的重要手段。常用的性能指标包括稳态误差、超调量、调节时间等。对于一个温度控制系统，需要对其在不同工况下的性能进行评估。以下关于计算机控制系统性能评估的描述，准确的是：（）A.性能评估只需要在系统设计完成后进行一次，不需要在运行过程中持续监测B.可以通过建立数学模型进行仿真分析，来预测系统的性能C.性能评估只关注系统的控制精度，其他指标不重要D.不同类型的控制系统可以使用相同的性能评估指标和方法12、在计算机控制的污水处理厂中，需要对生物反应池中的溶解氧浓度进行精确控制。当进水水质和水量波动较大时，以下哪种控制方法能够更快速地响应变化，维持溶解氧浓度在合适的范围内？（）A.模糊PID控制B.自适应模糊控制C.专家系统控制D.以上都是13、在计算机控制技术的分布式控制系统（DCS）中，以下关于其结构和特点的描述，哪一项是正确的？（）A.DCS采用分层分布式结构，包括现场控制层、监控层和管理层，具有分散控制、集中管理、可靠性高、开放性好等特点，适用于大型工业过程的控制B.DCS结构复杂、成本高，不如集中式控制系统实用C.DCS的各层之间相互独立，没有信息交互D.DCS已经过时，被新的控制系统所取代14、当研究计算机控制系统的先进控制算法（AdvancedControlAlgorithm）时，以下哪种说法是不正确的？（）A.先进控制算法如模型预测控制、自适应控制等，能够解决传统控制方法难以处理的问题B.先进控制算法通常需要更复杂的数学模型和更高的计算能力C.先进控制算法在实际应用中已经得到广泛普及，取代了传统的控制算法D.先进控制算法的应用需要根据具体的控制对象和控制要求进行选择和优化15、在计算机控制的数控机床刀具磨损监测中，以下哪种方法能够准确地判断刀具的磨损程度？（）A.基于振动信号分析的方法B.基于切削力监测的方法C.基于图像分析的方法D.以上方法综合运用16、当谈到闭环控制系统（Closed-loopControlSystem）的工作原理时，以下说法错误的是：（）A.闭环控制系统通过反馈回路将输出量与期望值进行比较，并根据偏差产生控制作用B.反馈信号可以是输出量的全部或部分，用于修正控制输入C.闭环控制系统能够克服各种扰动对系统输出的影响，实现精确控制D.闭环控制系统中，控制器的参数一旦设定就不能再调整，否则会导致系统不稳定17、在计算机控制系统中，关于采样定理（SamplingTheorem）的理解和应用，以下描述不准确的是（）A.采样定理指出，只有当采样频率大于或等于信号最高频率的两倍时，才能从采样信号中无失真地恢复原始连续信号B.满足采样定理是保证计算机控制系统能够准确获取和处理模拟信号的关键C.如果采样频率低于信号最高频率的两倍，将会导致频谱混叠，使恢复的信号严重失真D.在实际应用中，为了节省系统资源，可以适当降低采样频率，只要不低于信号最高频率即可18、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、关于计算机控制系统的能源管理（EnergyManagement），以下说法不准确的是：（）A.计算机控制系统可以通过优化控制策略来降低能源消耗B.可以监测和分析系统的能源使用情况，为节能提供依据C.能源管理只适用于大型工业控制系统，对于小型系统意义不大D.采用节能型的硬件设备和软件算法可以提高系统的能源效率21、在计算机控制技术的应用中，传感器的精度和响应速度对系统的准确性和实时性有着重要影响。当需要测量一个快速变化的物理量，且要求测量精度达到很高的水平时，以下哪种类型的传感器更适合？（）A.光电式传感器，具有高响应速度和高精度B.电容式传感器，适用于测量微小变化C.电感式传感器，稳定性较好但响应速度一般D.热电偶传感器，常用于温度测量但精度有限22、关于计算机控制系统中的分布式控制系统（DCS），以下哪种说法是准确的？（）A.DCS系统结构复杂，成本高，不适合中小型企业使用B.DCS是一种分散控制、集中管理的控制系统，具有可靠性高、灵活性强、易于扩展等特点。它通过网络将多个控制节点连接起来，实现对大型工业过程的全面监控和控制C.DCS已经过时，被其他新型控制系统完全取代D.DCS只能用于流程工业，不能用于离散制造业23、在计算机控制系统的可靠性设计（ReliabilityDesign）中，以下叙述不正确的是（）A.可靠性设计旨在提高系统在恶劣环境和长时间运行条件下的稳定性和无故障工作能力B.包括硬件冗余、软件容错、故障诊断和自恢复等技术C.为了降低成本，可以适当牺牲系统的可靠性，只要在可接受的范围内即可D.可靠性设计需要在系统的设计阶段就充分考虑，不能在后期进行补救24、关于计算机控制系统中的A/D和D/A转换，以下对于其分辨率和转换速度的描述，哪一项是准确的？（）A.A/D和D/A转换的分辨率越高越好，转换速度则无关紧要B.分辨率决定了转换的精度，转换速度影响系统的实时性，在实际应用中需要根据系统要求平衡选择合适的分辨率和转换速度C.A/D和D/A转换的分辨率和转换速度对系统性能没有明显影响，可以忽略D.为了降低成本，应尽量选择分辨率低、转换速度慢的A/D和D/A转换器25、在计算机控制系统的稳定性分析中，以下关于朱利稳定判据的描述，不正确的是哪一项？（）A.朱利稳定判据是一种直接在z域中判断系统稳定性的方法，不需要将系统转换到w平面B.该判据通过检查系统特征方程的系数来确定系统的稳定性，避免了求解特征根的复杂过程C.朱利稳定判据不仅可以判断系统是否稳定，还能给出系统稳定的程度和参数的允许范围D.朱利稳定判据适用于所有类型的计算机控制系统，包括线性和非线性、时变和时不变系统26、在计算机控制技术中，关于控制系统的性能指标，以下哪种描述最为全面且准确？（）A.控制系统的性能指标仅仅包括稳定性，只要系统稳定，性能就良好B.性能指标主要涵盖了稳定性、快速性和准确性，其中稳定性是指系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态，快速性反映系统的响应速度，准确性则体现系统输出与期望值的接近程度C.控制系统的性能指标只有快速性重要，因为快速响应能满足大多数实际需求D.准确性是唯一关键的性能指标，其他指标相对次要27、关于计算机控制系统中的执行机构，以下哪种描述能够准确反映其作用和特点？（）A.执行机构只是简单地按照控制器的指令动作，对系统性能影响不大B.执行机构负责将控制器的输出信号转换为实际的物理动作，其性能如动态响应、精度、工作范围等直接影响控制系统的控制效果。不同类型的执行机构如电动、气动、液压等，具有各自的特点和适用场景C.执行机构的选择只取决于系统的控制精度要求，其他因素如成本、可靠性可以忽略D.执行机构的工作原理和结构都非常简单，不需要深入了解28、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29、对于计算机控制系统的组态软件（ConfigurationSoftware），以下哪种说法是错误的？（）A.组态软件可以方便地进行控制系统的配置、编程和监控B.组态软件通常具有图形化的编程界面和丰富的功能模块C.组态软件能够提高控制系统的开发效率和可维护性D.组态软件只能用于简单的控制系统，对于复杂的系统不适用30、关于计算机控制系统的自适应控制（AdaptiveControl），以下说法不准确的是：（）A.自适应控制能够根据系统的运行情况和环境变化自动调整控制参数B.模型参考自适应控制和自校正控制是常见的自适应控制方法C.自适应控制适用于系统参数变化较大或存在不确定性的情况D.自适应控制不需要对系统进行建模，只依靠输入输出数据就能实现控制二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述计算机控制系统中的智能控制算法在工业自动化中的