自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁鄭州醫(yī)藥健康職業(yè)學院

《智能控制理論》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在計算機控制技術的工業(yè)機器人控制中，以下關于軌跡規(guī)劃和力控制的描述，哪一項是準確的？（）A.軌跡規(guī)劃確定機器人的運動路徑和速度，力控制保證機器人與環(huán)境的交互力符合要求，兩者對于實現(xiàn)高精度、高效率的機器人操作至關重要，需要結合機器人的動力學模型和控制算法進行優(yōu)化B.軌跡規(guī)劃和力控制不重要，機器人可以根據(jù)預設的動作進行操作C.軌跡規(guī)劃和力控制只適用于高端工業(yè)機器人，普通機器人不需要D.軌跡規(guī)劃和力控制技術已經非常成熟，不需要進一步研究和改進2、在計算機控制的汽車電子系統(tǒng)中，發(fā)動機的燃油噴射控制對于提高燃油經濟性和減少尾氣排放起著重要作用。當考慮到不同工況下（如加速、勻速、怠速）的燃油需求時，以下哪種燃油噴射控制策略更能優(yōu)化發(fā)動機性能？（）A.基于模型的預測控制，根據(jù)工況預測燃油需求B.閉環(huán)反饋控制，根據(jù)氧傳感器反饋調節(jié)C.開環(huán)定時控制，按照固定時間噴射燃油D.隨機噴射燃油，不考慮工況差異3、在計算機控制的化工生產過程中，溫度、壓力等參數(shù)的精確控制對于產品質量和生產安全至關重要。當被控對象具有非線性特性時，以下哪種控制方法更能適應這種特性并實現(xiàn)良好的控制效果？（）A.非線性PID控制，對常規(guī)PID進行改進B.變結構控制，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)切換控制結構C.自適應模糊控制，結合模糊邏輯和自適應機制D.使用線性控制方法，忽略非線性特性4、在計算機控制系統(tǒng)的信號調理電路中，以下關于其功能和常見類型的描述，哪一項是準確的？（）A.信號調理電路用于將傳感器輸出的信號進行放大、濾波、隔離等處理，使其滿足A/D轉換的要求，常見的類型有放大器、濾波器、隔離器等，能夠提高信號的質量和穩(wěn)定性B.信號調理電路作用不大，傳感器輸出的信號可以直接進行A/D轉換C.信號調理電路類型單一，功能有限，不能滿足復雜的信號處理需求D.信號調理電路會引入額外的誤差，應盡量避免使用5、對于計算機控制系統(tǒng)中的非線性系統(tǒng)控制，假設要控制一個具有明顯非線性特性的對象，以下哪種處理方式是合適的？（）A.將非線性系統(tǒng)近似為線性系統(tǒng)，控制效果差B.采用非線性控制理論和方法，如反饋線性化、滑?？刂频?，直接針對非線性特性進行控制設計，以獲得更好的控制效果C.不處理非線性特性，系統(tǒng)性能不穩(wěn)定D.放棄對非線性系統(tǒng)的控制，尋找替代方案6、在計算機控制技術中，故障診斷與容錯控制是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。通過對系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測和分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應的措施。例如，在一個電力系統(tǒng)中，對變壓器、斷路器等設備進行實時監(jiān)測和故障診斷。以下關于故障診斷與容錯控制的說法，準確的是：（）A.故障診斷只能基于硬件檢測，軟件分析無法實現(xiàn)B.容錯控制可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自動切換到備用設備或采取降級運行模式C.故障診斷和容錯控制技術對于提高系統(tǒng)的可用性沒有幫助D.只要系統(tǒng)設計合理，就不會出現(xiàn)故障，不需要進行故障診斷和容錯控制7、在計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術方面，考慮到工業(yè)現(xiàn)場存在的各種干擾源，以下哪種抗干擾措施是最為基礎和重要的？（）A.不采取任何抗干擾措施，任由系統(tǒng)受到干擾B.良好的接地技術，包括單點接地、多點接地和混合接地等方式，合理的接地能夠有效地抑制共模干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.單純依靠屏蔽技術，不考慮接地D.認為抗干擾不重要，不進行相關設計8、在計算機控制技術中，關于控制系統(tǒng)的可靠性設計，以下描述錯誤的是：（）A.可靠性設計包括硬件冗余、軟件容錯、故障檢測與診斷等方面，以提高系統(tǒng)的可靠性B.采用冗余技術可以在關鍵部件出現(xiàn)故障時，自動切換到備份部件，保證系統(tǒng)的正常運行C.軟件容錯技術通過錯誤處理程序和恢復機制，使系統(tǒng)在軟件故障時能夠繼續(xù)工作D.只要在設計階段考慮了可靠性因素，系統(tǒng)在運行過程中就不會出現(xiàn)任何故障9、對于計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)選擇，假設要為一個對時間要求嚴格的控制應用選擇操作系統(tǒng)，以下哪個操作系統(tǒng)特性是關鍵的？（）A.不考慮操作系統(tǒng)特性，選擇隨意B.任務調度的實時性和確定性，能夠保證關鍵任務在規(guī)定的時間內得到執(zhí)行，避免任務的延遲和不確定性對控制性能產生影響C.只關注操作系統(tǒng)的功能豐富性，忽略實時性D.不使用實時操作系統(tǒng)，采用通用操作系統(tǒng)10、在計算機控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器設計中，以下關于PID控制器的參數(shù)整定方法，哪種說法是不正確的？（）A.PID控制器的參數(shù)包括比例系數(shù)、積分時間常數(shù)和微分時間常數(shù)，合理整定這些參數(shù)對于系統(tǒng)的性能至關重要B.常見的PID參數(shù)整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法、試湊法等，每種方法都有其適用范圍和優(yōu)缺點C.在參數(shù)整定過程中，可以通過觀察系統(tǒng)的階躍響應曲線，根據(jù)超調量、調節(jié)時間、穩(wěn)態(tài)誤差等指標來調整參數(shù)，以獲得滿意的控制效果D.一旦確定了PID控制器的參數(shù)，在系統(tǒng)運行過程中就無需再進行調整，因為PID控制器具有良好的自適應能力，能夠自動適應系統(tǒng)的變化11、在計算機控制系統(tǒng)的控制器設計（ControllerDesign）中，以下描述不準確的是：（）A.控制器的設計目標是使系統(tǒng)的輸出能夠快速、準確地跟蹤給定輸入，并具有良好的穩(wěn)定性和魯棒性B.常見的控制器設計方法有PID控制、模糊控制、神經網絡控制等C.控制器的參數(shù)整定需要根據(jù)系統(tǒng)的性能要求和被控對象的特性進行D.一旦確定了控制器的類型和參數(shù)，就不需要再根據(jù)系統(tǒng)的運行情況進行調整12、在計算機控制的造紙生產過程中，需要對紙張的厚度、濕度等進行均勻控制。當生產線上存在多個控制環(huán)節(jié)相互關聯(lián)時，以下哪種控制結構能夠實現(xiàn)整體的優(yōu)化控制？（）A.串級控制B.比值控制C.均勻控制D.以上都是13、對于計算機控制系統(tǒng)中的智能控制算法，以下關于其在復雜系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)的描述，哪一項是正確的？（）A.智能控制算法如神經網絡控制、遺傳算法控制等在處理復雜、不確定性系統(tǒng)時具有強大的自適應性和優(yōu)化能力，但也面臨著計算量大、模型訓練困難、實時性要求高等挑戰(zhàn)B.智能控制算法理論復雜，實際應用效果不佳，不適合在工業(yè)控制中使用C.智能控制算法可以完全替代傳統(tǒng)控制算法，解決所有控制問題D.智能控制算法只適用于研究領域，在實際工程中難以應用14、在計算機控制系統(tǒng)的總線技術中，以下關于內部總線和外部總線的區(qū)別，哪一項是不正確的？（）A.內部總線是指計算機內部各個部件之間進行通信的總線，如CPU與內存、CPU與I/O接口之間的總線B.外部總線是指計算機與外部設備之間進行通信的總線，如USB、PCI、ISA等總線C.內部總線的速度通常比外部總線快，因為內部總線的傳輸距離短，信號干擾小D.內部總線和外部總線的標準和規(guī)范是完全相同的，可以相互兼容和替換15、在計算機控制技術的網絡控制系統(tǒng)中，關于網絡延遲對控制性能的影響，以下哪種分析是最深入和全面的？（）A.網絡延遲會導致控制信號的傳輸滯后，影響系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。延遲的不確定性還可能導致系統(tǒng)的振蕩和失穩(wěn)。為了減小網絡延遲的影響，可以采用預測控制、事件觸發(fā)控制等方法，同時優(yōu)化網絡協(xié)議和硬件設施B.網絡延遲對控制性能的影響較小，可以通過增加緩沖區(qū)來解決，無需對控制算法進行特殊設計C.網絡控制系統(tǒng)中，只要網絡帶寬足夠大，就可以忽略網絡延遲的影響D.網絡延遲只影響數(shù)據(jù)的傳輸速度，不影響控制效果，因此在設計控制系統(tǒng)時無需考慮16、關于計算機控制系統(tǒng)中的分布式控制（DistributedControl）系統(tǒng)，以下描述不準確的是（）A.分布式控制系統(tǒng)由多個分散的控制節(jié)點組成，通過網絡進行通信和協(xié)調B.它具有靈活性高、可靠性強、易于擴展等優(yōu)點C.分布式控制系統(tǒng)中的各個節(jié)點具有相對獨立的控制功能，但又相互協(xié)作完成系統(tǒng)的整體控制任務D.分布式控制系統(tǒng)的實現(xiàn)非常簡單，不需要考慮網絡延遲、數(shù)據(jù)同步等問題17、計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設計對于操作人員的使用體驗和工作效率有著重要影響。以下關于人機交互界面設計的描述，錯誤的是（）A.界面應該簡潔明了，布局合理，操作方便，符合操作人員的工作習慣B.提供豐富的圖形顯示和實時數(shù)據(jù)監(jiān)測功能，便于操作人員直觀地了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)C.具有良好的錯誤提示和幫助信息，方便操作人員在遇到問題時能夠及時解決D.人機交互界面的設計只需要考慮美觀性，功能的實用性和易用性并不重要18、在計算機控制系統(tǒng)的系統(tǒng)建模方法中，以下關于機理建模和實驗建模的比較，哪種說法是不正確的？（）A.機理建模是根據(jù)系統(tǒng)的物理、化學、生物等原理，建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，能夠反映系統(tǒng)的內部結構和工作機理B.實驗建模則是通過對系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)的采集和分析，建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，不需要了解系統(tǒng)的內部結構C.機理建模適用于對系統(tǒng)工作原理清晰、內部結構簡單的系統(tǒng)進行建模，而實驗建模適用于復雜的、難以用機理分析的系統(tǒng)D.機理建模的精度和可靠性高于實驗建模，因此在系統(tǒng)建模中應優(yōu)先選擇機理建模，而盡量避免使用實驗建模19、在計算機控制技術的無線控制應用中，以下關于其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項是正確的？（）A.無線控制應用面臨著信號干擾、傳輸延遲、安全性等挑戰(zhàn)。為解決這些問題，可以采用頻段選擇、協(xié)議優(yōu)化、加密技術、糾錯編碼等方法。同時，需要考慮無線設備的能耗管理和網絡覆蓋范圍，以確保穩(wěn)定可靠的控制B.無線控制應用沒有任何挑戰(zhàn)，可以隨意推廣和使用C.無線控制應用的挑戰(zhàn)無法解決，不適合在重要的控制場景中應用D.無線控制應用只需要關注信號強度，其他因素不重要20、在計算機控制系統(tǒng)的信號采樣與保持過程中，關于采樣定理的理解和應用，以下哪一種說法是最正確的？（）A.采樣定理指出，為了能夠從采樣信號中無失真地恢復原始連續(xù)信號，采樣頻率必須大于或等于原始信號最高頻率的兩倍。在實際應用中，必須嚴格遵循采樣定理，否則會導致信號失真和控制性能下降B.采樣定理對于低速變化的信號不太重要，可以適當降低采樣頻率以減少數(shù)據(jù)量和計算負擔C.只要采樣頻率足夠高，就可以完全消除采樣過程中的量化誤差和噪聲干擾，保證信號的準確性D.采樣定理只適用于線性系統(tǒng)，對于非線性系統(tǒng)可以不考慮采樣頻率的限制二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明計算機控制系統(tǒng)中數(shù)字濾波的方法及特點。2、（本題5分）闡述模糊控制器的參數(shù)調整。3、（本題5分）簡要分析計算機控制系統(tǒng)中的魯棒控制方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于計算機的溫度分布控制系統(tǒng)，實現(xiàn)空間溫度的均勻分布控制。2、（本題5分）設計一個計算機控制的電容充電控制系統(tǒng)，使電容充電電壓達到設定值的±2%范圍內。3、（本題5分）為一個污水處理廠的曝氣過程設計自動控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設計一個智能電網中的無功補償控制系統(tǒng)。5、（本題5分）為一個自動化玻璃鍍膜