天津电子信息职业技术学院《控制测量》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页天津电子信息职业技术学院《控制测量》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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2、当设计一个计算机控制的电梯系统时，需要考虑乘客的舒适性、安全性和运行效率。为了实现平稳的启停和准确的楼层定位，以下哪种控制方法是常用的？（）A.变频调速控制，调整电机的转速B.闭环位置控制，精确控制电梯的位置C.智能群控算法，优化多部电梯的运行调度D.以上方法结合使用3、在计算机控制技术的智能仪表与智能变送器中，以下描述不正确的是：（）A.智能仪表和智能变送器具有测量精度高、功能丰富、通信能力强等优点B.它们可以实现远程监控、自动校准、故障诊断等智能化功能C.智能仪表和智能变送器的广泛应用提高了控制系统的自动化水平D.智能仪表和智能变送器只是增加了成本，对于控制系统的性能提升没有实质性帮助4、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5、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6、关于计算机控制系统中的A/D和D/A转换，当考虑转换精度和速度的权衡时，以下哪一个观点是最合理的？（）A.在选择A/D和D/A转换器时，需要根据具体的应用需求来平衡转换精度和速度。对于精度要求高而速度要求相对较低的场合，应优先选择高精度的转换器；对于实时性要求高而对精度要求可以适当放宽的系统，则应注重转换器的速度B.A/D和D/A转换的精度和速度是相互独立的，不存在权衡的问题，应根据系统预算尽可能选择高精度和高速度的转换器C.为了保证系统性能，应始终选择具有最高精度和最快速度的A/D和D/A转换器，而不考虑成本和其他因素D.转换精度比速度更重要，因为精度直接影响系统的控制效果，而速度的影响相对较小，可以通过其他方式来弥补7、关于计算机控制系统中的过程监控（ProcessMonitoring）系统，以下说法错误的是（）A.过程监控系统用于实时监测生产过程中的参数和状态，及时发现异常情况B.可以采用数据采集与监控（SCADA）系统或分布式控制系统（DCS）来实现过程监控C.过程监控系统只提供数据显示和报警功能，不能对生产过程进行控制和调整D.有效的过程监控可以提高生产效率、保证产品质量和减少事故发生8、计算机控制系统的人机交互界面设计对于操作人员的使用体验和工作效率有着重要影响。以下关于人机交互界面设计的描述，错误的是（）A.界面应该简洁明了，布局合理，操作方便，符合操作人员的工作习惯B.提供丰富的图形显示和实时数据监测功能，便于操作人员直观地了解系统的运行状态C.具有良好的错误提示和帮助信息，方便操作人员在遇到问题时能够及时解决D.人机交互界面的设计只需要考虑美观性，功能的实用性和易用性并不重要9、在计算机控制系统的抗干扰设计中，当系统受到强烈的电磁干扰时，以下哪种措施对于提高系统的抗干扰能力最为有效？（）A.屏蔽B.滤波C.接地D.以上都是10、计算机控制系统中的人机交互界面（HMI）为操作人员提供了与系统交互的途径。以下关于HMI的描述，哪一项是不准确的？（）A.HMI应该具有直观、简洁、易于操作的特点，方便操作人员进行监控和控制B.图形化显示能够直观地展示系统的运行状态和数据，帮助操作人员快速做出决策C.HMI可以支持多种输入方式，如触摸屏、键盘、鼠标等，满足不同用户的需求D.HMI的设计对系统性能没有影响，只需要关注界面的美观和易用性11、在计算机控制的机器人视觉系统中，图像的采集、处理和分析对于机器人的任务执行至关重要。当需要快速准确地识别物体的形状、颜色和位置等特征时，以下哪种图像处理技术和算法更有效？（）A.卷积神经网络（CNN），深度学习方法B.边缘检测算法，提取物体轮廓C.灰度变换，调整图像亮度和对比度D.不进行图像处理，依靠机器人的触觉感知12、对于计算机控制系统中的数字信号处理技术应用，假设要对采集的信号进行频谱分析，以下哪种数字信号处理方法是常用的？（）A.不进行数字信号处理，无法分析频谱B.快速傅里叶变换（FFT），能够快速有效地将时域信号转换为频域信号，进行频谱分析和特征提取C.离散余弦变换（DCT），主要用于图像压缩D.不熟悉数字信号处理方法，无法应用13、在计算机控制系统中，控制器的参数整定是优化系统性能的重要步骤。以下关于控制器参数整定的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过试凑法、临界比例度法等经验方法来整定控制器的参数B.基于模型的参数整定方法需要建立准确的系统模型，并通过优化算法求解最优参数C.参数整定的结果是唯一的，一旦整定完成，就不需要再进行调整D.控制器的参数整定需要在系统实际运行中进行，根据系统的响应不断优化14、对于计算机控制系统中的虚拟仪器（VirtualInstrument）技术，以下观点不正确的是（）A.虚拟仪器通过软件将计算机与测量硬件结合，实现仪器的功能B.具有灵活性高、开发成本低、功能强大等优点C.虚拟仪器完全取代了传统的物理仪器，不再需要使用传统仪器进行测量和控制D.虚拟仪器的开发需要掌握一定的编程语言和测量原理知识15、关于计算机控制系统中的数据压缩与传输，假设要在有限的带宽下传输大量的控制数据，以下哪种数据压缩方法是有效的？（）A.不进行数据压缩，传输效率低B.无损压缩方法，如霍夫曼编码、LZ77算法等，能够在不损失数据精度的前提下减少数据量，提高传输效率C.有损压缩方法，会损失一定数据精度D.不考虑数据压缩，增加带宽16、对于计算机控制技术中的数字滤波技术，在去除信号中的噪声和干扰时，以下哪种滤波方法的效果通常最为显著？（）A.中值滤波能够有效地去除脉冲噪声，对于突变的干扰信号有很好的抑制作用；均值滤波则可以平滑信号，但可能会使信号的细节丢失；卡尔曼滤波结合了预测和测量，能够在动态环境中提供较为准确的滤波效果B.数字滤波技术的效果取决于滤波器的阶数，阶数越高，滤波效果越好C.只要增加采样频率，就可以提高数字滤波的效果，无需选择特定的滤波方法D.数字滤波技术对于高频噪声的去除效果较好，但对于低频噪声往往无能为力17、对于计算机控制系统中的可编程控制器（PLC），以下哪个描述是准确的？（）A.PLC功能单一，只能用于简单的逻辑控制B.PLC具有可靠性高、编程简单、适应性强等特点，能够实现逻辑控制、顺序控制、定时计数、模拟量处理等多种功能，广泛应用于工业自动化的各个领域。比如，在数控机床的控制系统中，PLC负责机床的动作控制和逻辑判断C.PLC的编程语言复杂，学习和使用难度大D.PLC无法与其他计算机控制系统集成18、在计算机控制系统的实时性要求（Real-timeRequirement）中，以下说法错误的是：（）A.实时性是指系统能够在规定的时间内完成对输入信号的处理和输出响应B.对于不同的应用场景，计算机控制系统的实时性要求不同C.提高系统的硬件性能和优化软件算法可以提高系统的实时性D.只要系统的响应速度足够快，就一定满足实时性要求19、在计算机控制系统的信号处理环节，以下关于数字滤波技术的应用和效果的说法，哪一个是正确的？（）A.数字滤波技术对提高信号质量没有作用，可有可无B.数字滤波技术能够有效地去除信号中的噪声和干扰，提高信号的准确性和可靠性。常见的数字滤波方法如中值滤波、均值滤波、巴特沃斯滤波等，各自适用于不同的信号特点和噪声环境C.数字滤波技术会引入额外的误差，不建议使用D.数字滤波技术只适用于模拟信号，对数字信号无效20、在计算机控制技术的系统集成方面，例如将多个不同类型的控制子系统整合为一个整体系统，以下哪个环节是容易出现问题且需要特别关注的？（）A.不进行系统集成规划，导致混乱B.接口设计和通信协议的统一，不同子系统之间的接口和通信协议需要协调一致，以确保数据的准确传输和系统的协同工作C.只关注单个子系统，忽略整体集成D.不进行测试和验证，直接投入使用21、在计算机控制技术中，网络通信技术的应用使得控制系统更加智能化和分布式。工业以太网、现场总线等技术为控制系统的数据传输提供了高效的通道。例如，在一个汽车生产车间的自动化控制系统中，各个工位的设备通过网络进行通信和协同工作。以下关于网络通信在计算机控制中的说法，不准确的是：（）A.网络通信的实时性和可靠性对于控制系统的性能至关重要B.不同的网络通信协议适用于不同的控制场景，需要根据需求进行选择C.网络通信技术可以实现远程监控和诊断，方便系统的维护和管理D.只要网络带宽足够大，就能够满足计算机控制系统的通信需求，无需考虑其他因素22、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23、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24、在计算机控制技术的控制系统性能评估指标中，例如评估一个温度控制系统的性能，以下哪个指标能够综合反映系统的快速性和稳定性？（）A.不明确性能评估指标，无法有效评估B.调节时间和超调量，调节时间越短，系统响应越快；超调量越小，系统稳定性越好，综合这两个指标可以较好地评价系统的性能C.只关注单一指标，评估不全面D.不进行性能评估，无法改进系统25、关于计算机控制系统中的先进控制策略（AdvancedControlStrategy），以下说法不正确的是（）A.先进控制策略包括模糊控制、神经网络控制、预测控制等，用于解决复杂的控制问题B.这些策略通常基于人工智能、机器学习等技术，能够适应系统的不确定性和非线性特性C.先进控制策略的实现需要较高的计算资源和复杂的算法，在实际应用中受到一定限制D.传统的控制策略（如PID控制）已经能够满足所有控制需求，无需采用先进控制策略二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述计算机控制在智能农业中的应用。2、（本题5分）说明如何根据诊断结果进行故障修复。3、（本题5分）阐述积分控制器对系统性能的影响。4、（本题5分）说明计算机控制系统中的分布式智能控制。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）为一个自动化电路板印刷生产线设计印刷质量和速度的控制系统。2、（本题5分）设计一个计算机控制的扭矩控制系统，确保扭矩在0-500N·m范围内精确控制，误差在±5N·m以内。3、（本题5分）设计一个计算机控制的电压分布抑制系统，抑制电路中不同位置的电压分布偏差。4、（本题5分）为电梯设计一个计算机控制的平稳运行速度调节系统。5、（本题5分）针对一个食品加工生产线，设计其温度、湿度和加工时间的控制系统。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细说明计算机控制系统中的网络通信技术。介绍常见的网络拓扑结构和通信协议，如以太网、CAN总线等。分析网络通信中的时延、丢包等问题对控制系统性能的影响，探讨提高网