重庆智能工程职业学院《线性系统理论》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、在计算机控制系统的设计过程中，系统建模是重要的第一步。以下关于系统建模的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以通过物理定律和数学方程建立系统的数学模型，描述系统的输入输出关系B.实验建模方法通过对系统施加输入信号并测量输出响应，来辨识系统的模型参数C.系统建模的准确性直接影响到后续控制器的设计和系统性能的预测D.一旦建立了系统模型，就不需要再根据实际情况进行修正和完善2、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3、在计算机控制技术中，关于数字控制器的设计方法，以下选项错误的是：（）A.模拟化设计方法是先将连续的被控对象模型离散化，然后基于离散模型设计数字控制器B.直接数字设计方法直接根据系统的性能指标和数字控制器的特点进行设计，无需经过离散化过程C.无论采用哪种设计方法，最终得到的数字控制器都能够精确地实现预期的控制性能，不存在任何误差和限制D.设计数字控制器时，需要考虑系统的稳定性、准确性和快速性等性能指标4、在计算机控制系统的抗干扰技术（Anti-interferenceTechnology）中，以下说法错误的是（）A.干扰会影响计算机控制系统的正常运行，降低系统的可靠性和稳定性B.常见的干扰源有电源干扰、电磁干扰、信号传输干扰等C.可以采用硬件滤波、软件滤波、接地、屏蔽等方法来抑制干扰D.一旦系统设计完成，就无法再采取抗干扰措施，只能接受干扰带来的影响5、关于计算机控制系统中的传感器选择，假设要测量一个快速变化的物理量，以下哪个传感器特性是最为关键的？（）A.不考虑传感器特性，随意选择B.响应速度，传感器应能够快速准确地响应被测物理量的变化，以保证控制系统能够及时获取准确的信息C.只关注传感器的精度，忽略响应速度D.不根据测量要求选择传感器6、对于计算机控制系统中的实时数据库，以下关于其功能和特点的描述，不正确的是哪一项？（）A.实时数据库用于存储和管理计算机控制系统中的实时数据，包括测量数据、控制数据、报警数据等B.它能够快速地响应数据的读写请求，保证数据的实时性和一致性，支持多用户并发访问C.实时数据库具有数据压缩、历史数据存储、数据检索和分析等功能，为系统的监控和决策提供支持D.实时数据库与关系数据库没有任何区别，可以使用相同的技术和方法进行设计和管理7、计算机控制技术在农业领域的应用为精准农业的发展提供了支持。以下关于精准农业中的计算机控制的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以实现对农田的精准灌溉、施肥和病虫害防治，提高农业资源的利用效率B.基于卫星定位和地理信息系统的农业机械导航控制，提高了作业的精度和效率C.精准农业中的计算机控制系统需要考虑农业生产的季节性和不确定性等特点D.计算机控制技术在农业领域的应用成本高，效益不明显，不适合大规模推广8、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9、在计算机控制系统的故障诊断（FaultDiagnosis）方面，以下描述不正确的是：（）A.故障诊断是指及时发现并确定系统中出现的故障类型和位置B.可以通过硬件自检测、软件诊断算法、专家系统等方法进行故障诊断C.故障诊断的目的是为了及时采取措施修复故障，保证系统的正常运行D.只有在系统出现明显故障症状时才需要进行故障诊断，平时不需要进行监测10、在计算机控制的印刷电路板（PCB）制造过程中，钻孔精度和速度的控制直接影响产品质量和生产效率。当需要在不同厚度和材质的PCB上进行高精度钻孔时，以下哪种控制方式更能保证钻孔质量和效率？（）A.数控系统控制，结合刀具补偿B.手动控制，依靠工人经验C.开环控制，不进行反馈调节D.随机控制，不考虑钻孔参数11、有关计算机控制系统中的大数据分析在控制中的应用，下列说法不正确的是：（）A.大数据分析可以从海量的控制数据中挖掘出有价值的信息，为控制决策提供支持B.通过对历史数据的分析，可以预测系统的行为和故障，提前采取措施C.大数据分析需要强大的计算和存储能力，以及有效的数据处理和挖掘算法D.大数据分析在计算机控制中的应用还处于初级阶段，对控制性能的提升作用有限12、在计算机控制的电梯运行系统中，为了实现平稳、快速和安全的运行，需要综合考虑乘客需求、楼层间距和载重等因素。当电梯内乘客数量较多且分布不均匀时，以下哪种调度算法更能提高电梯的运行效率和乘客满意度？（）A.最短路径优先算法，选择距离最近的楼层停靠B.分区服务算法，将楼层划分为不同区域进行服务C.随机停靠算法，不考虑乘客需求和楼层分布D.优先服务高层乘客算法，忽略低层乘客需求13、在计算机控制系统的先进控制技术中，以下关于预测控制的特点和优势，哪种说法是不准确的？（）A.预测控制基于模型预测未来的输出，并通过优化算法计算最优的控制输入，能够有效地处理具有约束和时滞的系统B.它能够充分利用系统的过去、现在和未来的信息，对系统的动态性能进行预测和优化，提高控制品质C.预测控制算法复杂，计算量大，对模型的精度要求高，因此在实际应用中受到一定的限制D.预测控制适用于多变量、强耦合的复杂工业过程控制，在石油化工、电力等行业得到了广泛的应用14、关于计算机控制系统中的控制器实现方式，假设要在硬件上实现一个复杂的控制器，以下哪种硬件平台是常见且高效的？（）A.不选择合适的硬件平台，实现效率低B.现场可编程门阵列（FPGA），具有并行处理能力和可定制性，能够快速实现复杂的逻辑和算法，适用于对速度和性能要求较高的控制器实现C.专用集成电路（ASIC），成本高且灵活性差D.通用微处理器，处理速度可能无法满足要求15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述飞行器控制系统的性能测试。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）简述计算机控制在燃料电池中的应用。4、（本题5分）说明计算机控制系统中的农业灌溉控制。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面剖析计算机控制系统中的过程监控与故障预警技术，分析如何通过实时数据监测和分析提前发现潜在故障，保障生产过程的连续性和稳定性。2、（本题5分）详细分析计算机控制系统中的物流自动化控制系统，如仓库管理系统、输送线控制和分拣系统。解释物流自动化系统的工作流程和控制要求，讨论相关的传感器应用和控制算法。结合一个大型物流中心的自动化改造项目，说明如何实现高效的物流作业和管理。3、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的工业机器人视觉控制系统，包括图像采集、图像处理、目标识别等技术，分析如何实现机器人的精确操作和智能控制。4、（本题5分）深入探讨计算机控制系统中的工业炉温控制技术。解释工业炉的工作原理和温度控制要求，分析常用的温度控制算法，如PID控制、模糊控制等。讨论如何通过计算机控制系统实现炉温的精确控制和节能优化。5、（本题5分）在计算机控制技术中，实时操作系统对于保证控制系统的实时性和确定性至关重要。请详细论述实时操作系统的特点和工作原理，如任务调度机制、中断处理机制等。分析常见的实时操作系统（如VxWorks、RTX等）在计算机控制系统中的应用。结合实际的控制项目，说明如何根据系统需求选择合适的实时操作系统，并讨论在