學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)鄭州衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院

《控制工程基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的虛擬儀器（VirtualInstrument）技術(shù)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.虛擬儀器是利用計(jì)算機(jī)軟件和硬件資源實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器功能的技術(shù)B.虛擬儀器具有靈活性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)C.虛擬儀器只能用于測(cè)量和測(cè)試領(lǐng)域，不能用于控制領(lǐng)域D.開(kāi)發(fā)虛擬儀器需要掌握相關(guān)的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具2、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的智能交通系統(tǒng)時(shí)，需要考慮車輛流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。為了準(zhǔn)確獲取車輛信息并快速做出控制決策，以下哪種傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)是至關(guān)重要的？（）A.激光傳感器，測(cè)量車輛距離和速度B.圖像識(shí)別技術(shù)，通過(guò)攝像頭獲取車輛圖像并分析C.超聲波傳感器，檢測(cè)車輛位置D.以上技術(shù)結(jié)合使用，多源數(shù)據(jù)融合3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.常用的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、上升時(shí)間等，用于衡量系統(tǒng)的控制效果B.穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出與期望值之間的偏差，超調(diào)量表示系統(tǒng)輸出超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最大幅度C.調(diào)節(jié)時(shí)間是指系統(tǒng)從受到干擾到重新恢復(fù)穩(wěn)定所需的時(shí)間，上升時(shí)間則是指系統(tǒng)輸出從0上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間D.這些性能指標(biāo)是相互獨(dú)立的，優(yōu)化一個(gè)指標(biāo)不會(huì)對(duì)其他指標(biāo)產(chǎn)生影響4、在設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面時(shí)，需要考慮操作人員的使用習(xí)慣和工作效率。如果系統(tǒng)需要顯示大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)和圖形，以下哪種界面設(shè)計(jì)原則對(duì)于提高操作人員的信息獲取和決策能力最為關(guān)鍵？（）A.簡(jiǎn)潔明了B.色彩搭配協(xié)調(diào)C.布局合理D.交互性強(qiáng)5、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的智能傳感器（IntelligentSensor）中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.智能傳感器具有信號(hào)處理、自診斷和通信等功能B.智能傳感器可以提高測(cè)量精度和可靠性C.智能傳感器通常采用數(shù)字接口與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信D.智能傳感器的成本較高，在所有應(yīng)用中都不具有優(yōu)勢(shì)6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)（ReliabilityDesign）中，以下敘述不正確的是（）A.可靠性設(shè)計(jì)旨在提高系統(tǒng)在惡劣環(huán)境和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行條件下的穩(wěn)定性和無(wú)故障工作能力B.包括硬件冗余、軟件容錯(cuò)、故障診斷和自恢復(fù)等技術(shù)C.為了降低成本，可以適當(dāng)犧牲系統(tǒng)的可靠性，只要在可接受的范圍內(nèi)即可D.可靠性設(shè)計(jì)需要在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段就充分考慮，不能在后期進(jìn)行補(bǔ)救7、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)（DCS）中，以下關(guān)于其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.DCS采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)場(chǎng)控制層、監(jiān)控層和管理層，具有分散控制、集中管理、可靠性高、開(kāi)放性好等特點(diǎn)，適用于大型工業(yè)過(guò)程的控制B.DCS結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，不如集中式控制系統(tǒng)實(shí)用C.DCS的各層之間相互獨(dú)立，沒(méi)有信息交互D.DCS已經(jīng)過(guò)時(shí)，被新的控制系統(tǒng)所取代8、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)在很多應(yīng)用場(chǎng)景中得到了廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.嵌入式系統(tǒng)通常具有體積小、功耗低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)B.它可以將計(jì)算機(jī)控制功能集成到一個(gè)芯片或一個(gè)小型設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)特定的控制任務(wù)C.嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要考慮硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計(jì)，以及資源的有限性D.嵌入式系統(tǒng)的性能和功能不如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大，應(yīng)用范圍有限9、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人控制中，以下關(guān)于軌跡規(guī)劃和力控制的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.軌跡規(guī)劃確定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑和速度，力控制保證機(jī)器人與環(huán)境的交互力符合要求，兩者對(duì)于實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的機(jī)器人操作至關(guān)重要，需要結(jié)合機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型和控制算法進(jìn)行優(yōu)化B.軌跡規(guī)劃和力控制不重要，機(jī)器人可以根據(jù)預(yù)設(shè)的動(dòng)作進(jìn)行操作C.軌跡規(guī)劃和力控制只適用于高端工業(yè)機(jī)器人，普通機(jī)器人不需要D.軌跡規(guī)劃和力控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)10、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的多變量控制系統(tǒng)中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和控制策略的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，變量之間存在耦合關(guān)系?？刂撇呗园ń怦羁刂?、預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等。解耦控制用于消除變量之間的耦合；預(yù)測(cè)控制考慮系統(tǒng)的未來(lái)行為；自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)變化調(diào)整控制器參數(shù)。這些策略旨在實(shí)現(xiàn)良好的控制性能B.多變量控制系統(tǒng)與單變量控制系統(tǒng)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，控制策略可以通用C.多變量控制系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，不適合在實(shí)際工程中應(yīng)用D.多變量控制系統(tǒng)的控制策略只需要考慮當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)，不需要考慮未來(lái)的變化11、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測(cè)中，以下哪種方法能夠準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損程度？（）A.基于振動(dòng)信號(hào)分析的方法B.基于切削力監(jiān)測(cè)的方法C.基于圖像分析的方法D.以上方法綜合運(yùn)用12、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的智能控制與傳統(tǒng)控制結(jié)合方面，例如在一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程控制中，以下哪種結(jié)合方式是具有潛力的？（）A.完全分開(kāi)使用智能控制和傳統(tǒng)控制，無(wú)法發(fā)揮優(yōu)勢(shì)B.將智能控制用于系統(tǒng)的優(yōu)化和自適應(yīng)調(diào)整，傳統(tǒng)控制用于基礎(chǔ)的穩(wěn)定控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高系統(tǒng)的整體性能和適應(yīng)性C.不嘗試結(jié)合，只依賴單一控制方式D.隨意結(jié)合，不考慮系統(tǒng)需求13、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的集成化（Integration）發(fā)展趨勢(shì)，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.集成化是將控制、通信、計(jì)算等功能集成在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)行B.系統(tǒng)集成可以提高系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性C.集成化需要解決不同子系統(tǒng)之間的接口和兼容性問(wèn)題D.集成化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜度增加，因此應(yīng)該盡量避免14、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的智能溫室系統(tǒng)時(shí)，需要綜合調(diào)控溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的控制目標(biāo)，以下哪種控制策略是可取的？（）A.基于節(jié)能模型的控制，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和功率B.環(huán)境友好型控制，減少化學(xué)藥劑的使用C.太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的利用控制D.以上策略結(jié)合使用15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于其原則和要求的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.人機(jī)界面應(yīng)具有友好性、直觀性和易用性，操作簡(jiǎn)單方便，符合用戶的習(xí)慣和認(rèn)知規(guī)律B.界面的布局應(yīng)合理美觀，信息顯示清晰準(zhǔn)確，顏色搭配協(xié)調(diào)，能夠吸引用戶的注意力C.人機(jī)界面應(yīng)能夠及時(shí)反饋系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和操作結(jié)果，提供必要的提示和幫助信息，方便用戶進(jìn)行操作和監(jiān)控D.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)只需要考慮功能的實(shí)現(xiàn)，不需要考慮用戶的體驗(yàn)和感受，只要能夠完成控制任務(wù)即可16、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面（HMI）為操作人員提供了與系統(tǒng)交互的途徑。以下關(guān)于HMI的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.HMI應(yīng)該具有直觀、簡(jiǎn)潔、易于操作的特點(diǎn)，方便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和控制B.圖形化顯示能夠直觀地展示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，幫助操作人員快速做出決策C.HMI可以支持多種輸入方式，如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等，滿足不同用戶的需求D.HMI的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)性能沒(méi)有影響，只需要關(guān)注界面的美觀和易用性17、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，需要建立通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)控制現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，且對(duì)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高時(shí)，以下哪種通信方式是較為理想的選擇？（）A.以太網(wǎng)B.無(wú)線通信C.現(xiàn)場(chǎng)總線D.衛(wèi)星通信18、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的綠色發(fā)展理念，以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是：（）A.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行應(yīng)考慮資源節(jié)約和環(huán)境友好，減少能源消耗和廢棄物排放B.采用高效的控制算法和節(jié)能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)C.綠色發(fā)展理念只適用于大型工業(yè)控制系統(tǒng)，對(duì)小型控制系統(tǒng)不重要D.推動(dòng)控制系統(tǒng)的綠色發(fā)展需要政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新和公眾意識(shí)的提高19、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)辨識(shí)（SystemIdentification）技術(shù)，以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是（）A.系統(tǒng)辨識(shí)是通過(guò)輸入輸出數(shù)據(jù)來(lái)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型B.可以采用時(shí)域辨識(shí)方法或頻域辨識(shí)方法C.系統(tǒng)辨識(shí)的結(jié)果可以用于控制器的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能的評(píng)估D.系統(tǒng)辨識(shí)能夠準(zhǔn)確地獲得系統(tǒng)的真實(shí)模型，無(wú)需進(jìn)行任何假設(shè)和簡(jiǎn)化20、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)用于對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析和處理。例如，通過(guò)濾波去除噪聲、通過(guò)頻譜分析提取有用信息等。在一個(gè)音頻處理系統(tǒng)中，需要對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行降噪和增強(qiáng)。以下關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理在計(jì)算機(jī)控制中的應(yīng)用，錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)字信號(hào)處理可以提高信號(hào)的質(zhì)量和可靠性B.快速傅里葉變換（FFT）是數(shù)字信號(hào)處理中常用的算法之一C.數(shù)字信號(hào)處理的算法越復(fù)雜，效果就越好D.數(shù)字信號(hào)處理需要考慮硬件的計(jì)算能力和實(shí)時(shí)性要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方法。2、（本題5分）解釋交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的工作原理。3、（本題5分）解釋魯棒控制器在實(shí)際系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的聲音強(qiáng)度控制系統(tǒng)，使聲音強(qiáng)度在0-120dB范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，誤差小于±2dB。2、（本題5分）針對(duì)一個(gè)石油化工廠的精餾塔，設(shè)計(jì)其溫度和液位的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）利用計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)一個(gè)水泥廠生料配料比例自動(dòng)控制系統(tǒng)。4、（本題5分）針對(duì)一個(gè)制藥廠的藥品生產(chǎn)過(guò)