广西生态工程职业技术学院《运动控制系统》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页广西生态工程职业技术学院《运动控制系统》

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、在计算机控制的物流配送中心的分拣系统中，需要对大量不同类型的包裹进行快速准确的分类和派送。当包裹的流向和数量存在不确定性时，以下哪种智能优化算法能够帮助优化分拣路径和资源配置？（）A.禁忌搜索算法B.差分进化算法C.人工蜂群算法D.以上都是2、在计算机控制系统的可靠性设计中，以下关于冗余技术和容错技术的说法，哪种是不正确的？（）A.冗余技术是通过增加备用设备或部件，提高系统在故障情况下的可用性，如电源冗余、控制器冗余等B.容错技术则是通过设计系统的结构和算法，使系统在出现故障时能够自动检测、诊断和恢复，不影响系统的正常运行C.冗余技术和容错技术都能够提高系统的可靠性，但冗余技术成本较高，容错技术实现难度较大D.只要采用了冗余技术或容错技术，就可以完全消除系统故障，保证系统永远不会出现停机或失控的情况3、在计算机控制系统的硬件平台（HardwarePlatform）选择中，以下说法错误的是：（）A.硬件平台的选择需要考虑系统的性能要求、成本预算和开发难度等因素B.可以选择工业控制计算机、嵌入式系统或可编程控制器等作为硬件平台C.不同的硬件平台具有不同的特点和适用场景，需要根据实际情况进行选择D.一旦选择了硬件平台，就不能再更改，否则会导致系统重新设计4、在控制系统中，开环幅相频率特性曲线与负实轴的交点对应的频率称为（）A.截止频率B.穿越频率C.带宽D.谐振频率5、计算机控制系统中的运动控制技术在机器人、数控机床等领域发挥着重要作用。以下关于运动控制技术的描述，错误的是（）A.运动控制技术包括位置控制、速度控制和加速度控制等方面B.可以实现精确的轨迹规划和运动控制，满足各种复杂的运动需求C.运动控制技术的发展已经非常成熟，没有进一步提高的空间D.与传感器技术和智能控制算法相结合，提高运动控制的精度和稳定性6、在计算机控制的水处理系统中，水质参数的监测和控制对于保证出水质量至关重要。当需要同时控制多个水质参数（如pH值、溶解氧含量）时，以下哪种多变量控制方法更能有效地维持水质稳定？（）A.解耦控制，消除变量之间的相互影响B.协调控制，统筹各参数的控制目标C.独立控制，分别对每个参数进行单独控制D.不进行控制，任由水质参数自由变化7、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8、在计算机控制技术的工业机器人控制中，以下关于轨迹规划和力控制的描述，哪一项是准确的？（）A.轨迹规划确定机器人的运动路径和速度，力控制保证机器人与环境的交互力符合要求，两者对于实现高精度、高效率的机器人操作至关重要，需要结合机器人的动力学模型和控制算法进行优化B.轨迹规划和力控制不重要，机器人可以根据预设的动作进行操作C.轨迹规划和力控制只适用于高端工业机器人，普通机器人不需要D.轨迹规划和力控制技术已经非常成熟，不需要进一步研究和改进9、关于计算机控制系统的软件架构（SoftwareArchitecture），以下说法不准确的是：（）A.软件架构包括操作系统、驱动程序、控制算法和应用程序等层次B.分层式的软件架构可以提高系统的可维护性和可扩展性C.实时操作系统在计算机控制系统中得到广泛应用，因为它能够满足实时性要求D.软件架构的设计只需要考虑功能的实现，不需要考虑资源的利用效率10、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11、关于计算机控制系统的虚拟仪器（VirtualInstrument）技术，以下说法错误的是：（）A.虚拟仪器是利用计算机软件和硬件资源实现传统仪器功能的技术B.虚拟仪器具有灵活性高、可扩展性强、成本低等优点C.虚拟仪器只能用于测量和测试领域，不能用于控制领域D.开发虚拟仪器需要掌握相关的编程语言和开发工具12、在计算机控制技术的自适应控制算法中，比如系统参数发生变化时要自动调整控制策略，以下哪种自适应方法是基于模型的？（）A.不采用自适应控制，系统性能下降B.模型参考自适应控制，通过参考模型和实际系统的输出比较来调整控制器参数，适应系统参数的变化C.自校正控制，根据系统的输入输出数据在线辨识模型参数，并据此调整控制器参数D.不了解自适应控制方法，无法选择13、计算机控制系统在工业自动化领域的应用非常广泛。以下关于工业自动化中的计算机控制，说法不正确的是（）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.计算机控制系统在工业自动化中的应用已经非常成熟，没有进一步发展和创新的空间D.随着智能制造的发展，计算机控制技术将与人工智能、大数据等技术深度融合14、在计算机控制系统的数字滤波技术中，为了去除信号中的噪声和干扰，提高数据的可靠性，需要选择合适的滤波算法。当信号中存在高频噪声和随机脉冲干扰时，以下哪种数字滤波方法效果更显著？（）A.中值滤波，去除脉冲干扰B.算术平均滤波，平滑信号C.加权平均滤波，突出近期数据的影响D.不进行滤波处理，直接使用原始数据15、计算机控制技术在智能家居领域的应用越来越广泛。以下关于智能家居中的计算机控制的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以实现对家电设备的远程控制和智能化管理，提高生活的便利性B.通过传感器和执行器，实现对室内环境参数（如温度、湿度、光照等）的自动调节C.智能家居系统能够根据用户的习惯和需求进行个性化设置，提供舒适的生活环境D.智能家居中的计算机控制技术已经非常成熟，不存在任何安全性和隐私性问题二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释采样定理在计算机控制中的重要性。2、（本题5分）简要分析史密斯预估控制的基本思想。3、（本题5分）什么是预测控制？简述其基本原理和特点。4、（本题5分）阐述开环控制系统和闭环控制系统的区别。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控制系统的镇定问题，包括线性系统和非线性系统的镇定方法，分析如何设计控制器使系统达到稳定状态。2、（本题5分）深入研究计算机控制系统中的生物医学控制系统，如医疗设备中的生命体征监测、药物输注控制等。解释生物医学信号的特点和处理方法，分析生物医学控制系统的安全性和可靠性要求。结合一个心脏起搏器的控制系统，说明如何设计满足临床需求的控制策略。3、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的人机交互界面设计。阐述人机交互界面的设计原则和方法，包括界面布局、操作流程、信息显示等方面。分析如何提高人机交互的友好性和效率，以满足操作人员对系统监控和操作的需求。4、（本题5分）全面论述计算机控制系统中的量子计算控制技术。介绍量子计算的基本原理和硬件架构，分析量子计算中的量子比特控制、量子门操作和量子算法实现等关键技术。探讨计算机控制系统在量子计算中的作用和面临的挑战。5、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的智能优化算法在控制器参数整定中的应用，如粒子群优化、蚁群优化等，讨论如何提高参数整定的效率和精度。四、设计