大连民族大学《智能控制理论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《智能控制理论》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15个小题，每小题2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2、对于计算机控制系统中的离散化方法（DiscretizationMethod），以下观点不正确的是（）A.离散化方法将连续的控制系统模型转换为离散的数学模型，以便在计算机中进行处理B.常用的离散化方法有前向差分法、后向差分法和双线性变换法等C.不同的离散化方法对系统的性能影响不大，可以随意选择D.在选择离散化方法时，需要考虑系统的特性、精度要求和计算复杂度等因素3、在计算机控制的智能交通系统中，车辆的流量控制和优化是缓解交通拥堵的重要手段。当道路上的车流量实时变化时，以下哪种交通信号控制算法更能有效地提高道路通行能力？（）A.感应式控制算法，根据实时车流量调整信号灯B.定时控制算法，固定的信号灯周期C.随机控制算法，信号灯变化无规律D.关闭交通信号灯，让车辆自由行驶4、在计算机控制系统的设计过程中，选择合适的控制器类型和参数对于系统性能的优化起着关键作用。当面对一个具有大滞后特性的被控对象，要求系统具有较快的响应速度和较小的超调量时，以下哪种控制器更有可能满足要求？（）A.PID控制器，通过比例、积分和微分环节的调节B.模糊控制器，基于模糊逻辑和规则推理C.智能优化算法控制器，如遗传算法优化的控制器D.随机选择一种控制器，不考虑被控对象的特性5、有关计算机控制系统中的虚拟仪器技术，以下哪种说法是比较全面的？（）A.虚拟仪器技术将计算机与测量仪器相结合，通过软件定义仪器的功能。它具有灵活性高、可扩展性强、成本低等优点，可以实现数据采集、分析、显示和控制等功能。虚拟仪器技术广泛应用于科研、教学、工业测试等领域，提高了测试和测量的效率和精度B.虚拟仪器技术只是一种概念，实际应用价值不大C.虚拟仪器技术完全取代了传统的物理仪器，不再需要传统仪器D.虚拟仪器技术的开发和使用非常复杂，不适合一般用户6、在计算机控制技术中，分布式控制系统（DCS）具有独特的优势。以下关于DCS的描述，哪一项是错误的？（）A.DCS将控制功能分散到多个控制节点，提高了系统的可靠性和灵活性B.各控制节点通过网络进行通信和协调，实现整体的控制目标C.DCS适用于大规模、复杂的工业过程控制，如化工、电力等行业D.DCS的建设和维护成本低，易于扩展和升级7、在计算机控制技术中，故障诊断与容错控制是提高系统可靠性的重要手段。通过对系统运行状态的监测和分析，能够及时发现故障并采取相应的措施。例如，在一个电力系统中，对变压器、断路器等设备进行实时监测和故障诊断。以下关于故障诊断与容错控制的说法，准确的是：（）A.故障诊断只能基于硬件检测，软件分析无法实现B.容错控制可以在系统出现故障时，自动切换到备用设备或采取降级运行模式C.故障诊断和容错控制技术对于提高系统的可用性没有帮助D.只要系统设计合理，就不会出现故障，不需要进行故障诊断和容错控制8、计算机控制系统中的数字信号处理技术用于对采集到的信号进行分析和处理。例如，通过滤波去除噪声、通过频谱分析提取有用信息等。在一个音频处理系统中，需要对声音信号进行降噪和增强。以下关于数字信号处理在计算机控制中的应用，错误的是：（）A.数字信号处理可以提高信号的质量和可靠性B.快速傅里叶变换（FFT）是数字信号处理中常用的算法之一C.数字信号处理的算法越复杂，效果就越好D.数字信号处理需要考虑硬件的计算能力和实时性要求9、当设计一个计算机控制的煤矿安全生产监控系统时，需要实时监测瓦斯浓度、通风状况等参数，并及时发出警报和采取控制措施。为了确保系统的可靠性和稳定性，以下哪种系统架构和技术是合适的？（）A.分布式架构，多传感器冗余监测B.工业以太网通信，高速传输数据C.智能预警算法，提前预测危险情况D.以上技术和架构结合使用10、计算机控制技术在工业自动化领域有着广泛的应用。以下关于工业自动化中的计算机控制的描述，哪一项是错误的？（）A.可以实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量B.能够对生产设备进行实时监测和故障诊断，减少停机时间和维修成本C.计算机控制系统可以完全取代人工操作，不需要人的干预和管理D.可以根据市场需求灵活调整生产工艺和参数，实现个性化定制生产11、在计算机控制技术的先进控制策略中，关于模糊控制的原理和特点，以下哪种说法是准确的？（）A.模糊控制基于模糊逻辑和模糊推理，不依赖精确的数学模型，对非线性、时变系统具有较好的控制效果，具有适应性强、鲁棒性好等特点B.模糊控制原理复杂，难以理解和应用，控制效果不稳定C.模糊控制只适用于简单的控制系统，对于复杂系统无法发挥作用D.模糊控制需要精确的数学模型才能实现有效控制12、当探讨计算机控制系统的未来发展方向（FutureDevelopmentDirectionofComputerControlSystem）时，以下哪个方面不是重点关注的？（）A.更高的控制精度和更快的响应速度B.更复杂的控制算法和模型C.更低的成本和更简单的操作D.更个性化的外观设计13、在计算机控制系统的安全防护方面，以下关于网络攻击和防护措施的描述，哪一项是准确的？（）A.计算机控制系统面临着病毒、黑客攻击、拒绝服务攻击等多种网络安全威胁，需要采取防火墙、入侵检测系统、加密技术等防护措施，同时加强用户认证和权限管理，保障系统的安全运行B.计算机控制系统相对独立，不会受到网络攻击，不需要采取防护措施C.简单的杀毒软件就足以保护计算机控制系统免受网络攻击D.网络攻击对计算机控制系统影响不大，不必过于关注防护措施14、在计算机控制系统的节能控制（Energy-savingControl）策略中，以下叙述错误的是（）A.节能控制旨在降低系统的能耗，同时保证系统的性能和生产要求B.可以通过优化控制算法、调整设备运行状态等方式实现节能控制C.节能控制会增加系统的复杂性和成本，对企业的经济效益没有帮助D.随着能源成本的增加和环保要求的提高，节能控制在工业领域越来越受到重视15、对于计算机控制系统中的组态软件，以下关于其功能和应用领域的描述，哪一项是准确的？（）A.组态软件具有图形界面设计、数据库管理、控制策略组态、实时监控等功能，广泛应用于工业自动化、电力、石油化工等领域，能够快速搭建个性化的控制系统B.组态软件功能单一，只能用于简单的控制系统C.组态软件操作复杂，需要专业的编程知识才能使用D.组态软件价格昂贵，性价比低，不适合推广应用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明分布式控制系统的架构和优势。2、（本题5分）说明如何避免神经网络控制中的过拟合问题。3、（本题5分）简述现场总线技术在控制系统中的应用。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港口装卸控制系统，如起重机控制、堆场管理和船舶调度系统。阐述港口装卸作业的流程和控制要点，分析控制系统中的定位技术和优化算法。结合一个大型港口的运营，说明如何提高港口的装卸效率和作业安全性。2、（本题5分）计算机控制系统的软件可靠性工程是确保软件质量和系统稳定性的重要方面。请全面论述软件可靠性工程的方法和技术，如软件测试、错误检测与恢复、软件容错设计等。分析影响软件可靠性的因素，如需求变更、代码复杂度、开发环境等。结合实际的计算机控制软件项目，说明如何实施软件可靠性工程，并讨论如何在软件开发过程中进行可靠性管理和质量控制。3、（本题5分）全面剖析计算机控制系统中的无线传感器网络在控制中的应用，讨论无线传感器网络的特点、组网方式、数据传输可靠性，以及在控制领域中的应用前景。4、（本题5分）计算机控制系统的稳定性是系统正常运行的关键。请全面论述计算机控制系统稳定性的分析方法，如劳斯判据、根轨迹法等在数字控制系统中的应用。解释如何通过系统的开环传递函数或闭环传递函数来判断稳定性。同时，探讨在存在时延、非线性等因素时，如何分析系统的稳定性，并结合实际案例说明如何采取措施来提高系统的稳定性。5、（本题5分）全面论述计算机控制系统中的武器装备控制系统，如导弹制导控制、火炮射击控制和雷达跟踪系统。解释武器装备控制系统的快速响应