河南城建学院《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、关于计算机控制系统的分布式控制（DistributedControl），以下说法错误的是：（）A.分布式控制系统由多个相互独立的控制单元组成，通过网络进行通信和协调B.分布式控制可以提高系统的可靠性和灵活性，便于系统的扩展和维护C.分布式控制系统中的各个控制单元具有相同的功能和地位，不存在主从之分D.分布式控制只适用于大规模、复杂的工业控制系统，不适用于小型系统2、在计算机控制技术的无线控制应用中，以下关于其面临的挑战和解决方案的描述，哪一项是正确的？（）A.无线控制应用面临着信号干扰、传输延迟、安全性等挑战。为解决这些问题，可以采用频段选择、协议优化、加密技术、纠错编码等方法。同时，需要考虑无线设备的能耗管理和网络覆盖范围，以确保稳定可靠的控制B.无线控制应用没有任何挑战，可以随意推广和使用C.无线控制应用的挑战无法解决，不适合在重要的控制场景中应用D.无线控制应用只需要关注信号强度，其他因素不重要3、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4、在计算机控制的港口装卸系统中，需要对起重机、输送带等设备进行协同控制。当设备之间的通信存在延迟和干扰时，以下哪种控制策略能够保证系统的协调运行和高效作业？（）A.分布式控制B.集中式控制C.混合式控制D.以上都不是5、在计算机控制系统的软件开发过程中，需要选择合适的编程语言和开发工具。当系统对实时性和可靠性要求极高时，以下哪种编程语言通常是首选？（）A.C/C++B.JavaC.PythonD.VisualBasic6、在计算机控制系统的最优控制（OptimalControl）中，以下描述不正确的是：（）A.最优控制是在一定的约束条件下，使系统的性能指标达到最优B.可以通过求解动态规划方程或使用线性二次型调节器等方法实现最优控制C.最优控制需要精确的系统模型和完整的系统信息，在实际应用中往往难以实现D.一旦实现了最优控制，系统就不需要再进行调整和优化7、对于一个计算机控制的农业灌溉系统，需要根据土壤湿度、气象条件等因素自动控制灌溉量和灌溉时间。为了实现精准灌溉，以下哪种控制策略是合适的？（）A.基于模糊逻辑的控制，根据模糊规则进行决策B.模型预测控制，考虑未来的气象变化C.自适应控制，根据土壤特性和作物生长阶段调整控制参数D.以上控制策略结合使用8、在计算机控制系统的数字控制器设计中，关于PID控制器（比例-积分-微分控制器）的参数整定方法，以下哪种说法是恰当的？（）A.PID控制器的参数整定可以随意尝试，直到系统性能满足要求，不需要遵循特定的方法B.常用的参数整定方法有Ziegler-Nichols法、临界比例度法等，这些方法基于系统的阶跃响应或频率特性，通过一定的计算和试验来确定合适的参数值，以实现良好的控制效果C.PID控制器的参数整定非常简单，不需要考虑系统的特性和控制要求D.只要根据经验设置参数，就能够保证PID控制器在各种系统中都能达到最优控制9、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10、关于计算机控制系统中的智能传感器（IntelligentSensor），以下描述错误的是（）A.智能传感器具有自诊断、自校准、数字通信等功能B.它能够提高测量的精度和可靠性，减少系统的误差C.智能传感器的使用会增加系统的成本和复杂性，因此应尽量避免使用D.智能传感器可以与计算机控制系统无缝集成，实现智能化的数据采集和处理11、在计算机控制系统中，数字控制器的设计是关键环节之一。关于数字控制器的设计方法，以下描述不正确的是（）A.模拟化设计方法是先将连续的被控对象模型离散化，然后按照离散系统的设计方法进行控制器设计B.数字化设计方法直接在离散域进行控制器的设计，无需进行模型的离散化处理C.无论是模拟化设计方法还是数字化设计方法，都需要考虑系统的稳定性、快速性和准确性等性能指标D.数字控制器的设计方法非常简单，不需要掌握复杂的数学知识和控制理论12、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13、在计算机控制系统的抗干扰技术中，以下关于电磁干扰的来源和抑制方法的描述，哪一项是正确的？（）A.电磁干扰主要来自电源、空间辐射和信号线传导，抑制方法包括屏蔽、滤波、接地等，通过这些措施可以有效地减少干扰对系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性B.电磁干扰对计算机控制系统影响很小，不需要采取专门的抑制措施C.抑制电磁干扰只需要采用屏蔽一种方法就足够了D.电磁干扰的来源难以确定，因此无法有效地进行抑制14、计算机控制系统中的数据存储和管理也是重要的环节。大量的历史数据和实时数据需要进行有效的存储和查询。例如，在一个城市交通管理系统中，需要存储车辆的行驶轨迹、流量等数据。以下关于数据存储和管理的描述，正确的是：（）A.关系型数据库是唯一适合计算机控制系统的数据存储方式B.数据备份和恢复策略对于保障数据的安全性和完整性至关重要C.不需要对数据进行压缩和加密处理，不会影响系统性能D.数据的存储和管理与系统的控制功能无关，可以独立设计15、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16、在计算机控制技术中，实时操作系统的选择对于系统的性能和可靠性有着重要影响。实时操作系统能够保证系统在规定的时间内完成任务。例如，在一个武器控制系统中，对目标的跟踪和打击需要在极短的时间内完成。以下关于实时操作系统的说法，不正确的是：（）A.实时操作系统具有任务调度、内存管理和中断处理等功能B.硬实时操作系统比软实时操作系统的响应时间更短，要求更严格C.只要操作系统的性能足够强大，就能够满足计算机控制系统的实时性要求D.选择实时操作系统时需要考虑系统的资源需求和应用场景17、在计算机控制的造纸生产过程中，需要对纸张的厚度、湿度等进行均匀控制。当生产线上存在多个控制环节相互关联时，以下哪种控制结构能够实现整体的优化控制？（）A.串级控制B.比值控制C.均匀控制D.以上都是18、在计算机控制的物流分拣系统中，需要对包裹进行快速准确的分类和输送。当包裹的形状、大小和重量差异较大时，以下哪种识别和分拣技术能够提高系统的工作效率和准确性？（）A.条码识别B.图像识别C.射频识别D.以上都是19、对于计算机控制系统中的数字控制器实现方式，以下哪种描述是正确的？（）A.数字控制器只能通过硬件实现，软件无法实现B.数字控制器可以通过硬件（如专用集成电路）、软件（在微处理器或计算机上运行的控制算法）或软硬件结合的方式实现。软件实现具有灵活性高、易于修改和升级的优点，硬件实现则具有速度快、可靠性高的特点C.数字控制器的实现方式对系统性能没有影响，可以随意选择D.数字控制器只能通过软件实现，硬件实现成本太高20、在计算机控制系统的性能评估中，如果要全面评价系统的控制效果，以下哪些指标是需要考虑的？（）A.稳态误差、超调量和调节时间B.抗干扰能力、鲁棒性和适应性C.控制精度、响应速度和稳定性D.以上指标都是二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简要分析计算机控制在数控机床中的作用。2、（本题5分）什么是智能仓储控制？3、（本题5分）解释计算机控制中的工业以太网的特点和应用。4、（本题5分）简述计算机控制在风力发电中的应用。5、（本题5分）说明如何实现滑模控制的平滑切换。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于计算机的声音强度变化速度调节系统，调节声音强度变化速度。2、（本题5分）设计一个智能交通系统中的可变信息标志智能控制系统。3、（本题5分）设计一个智能交通系统中的智能高速公路服务区管理系统。4、（本题5分）设计一个计算机控制的液体浓度变化速度控制系统，控制液体浓度变化速度。5、（本题5分）针对一个化工厂的聚合釜，设计其搅拌速度和温度的控制系统。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细探讨计算机控制系统中的污水处理控制系统，如水质监测、生物反应池控制和污泥处理控制。阐述污水处理过程的工艺原理和控制目标，分析控制系统中的传感器应用和控制策略优化。结合一个城市污水处理厂的运行，说明如何保证污水处理效果和达标排放。2、（本题1