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頁湖北藝術(shù)職業(yè)學(xué)院

《控制科學(xué)進展》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在計算機控制的污水處理系統(tǒng)中，需要對水質(zhì)參數(shù)進行實時監(jiān)測和控制。當(dāng)水質(zhì)參數(shù)出現(xiàn)異常波動時，以下哪種控制算法能夠更快速地調(diào)整處理工藝，保證出水質(zhì)量達標？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.組合控制2、在計算機控制的機器人系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃和運動控制，需要對機器人的動力學(xué)模型進行分析。當(dāng)機器人的關(guān)節(jié)數(shù)量較多，且運動復(fù)雜時，以下哪種建模方法能夠更有效地描述其運動特性？（）A.拉格朗日方程B.牛頓-歐拉方程C.凱恩方程D.以上都不是3、計算機控制系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。關(guān)于嵌入式系統(tǒng)，以下描述錯誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)是將計算機技術(shù)嵌入到設(shè)備中，實現(xiàn)特定功能的專用計算機系統(tǒng)B.具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點，適用于各種控制應(yīng)用場景C.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要掌握硬件設(shè)計和軟件開發(fā)的知識和技能D.嵌入式系統(tǒng)的性能不如通用計算機系統(tǒng)，因此應(yīng)用范圍有限4、當(dāng)考慮計算機控制系統(tǒng)的預(yù)測控制（PredictiveControl）時，以下哪種說法不正確？（）A.預(yù)測控制基于模型預(yù)測未來的輸出，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果進行控制決策B.預(yù)測控制可以處理約束條件和多步預(yù)測，適用于復(fù)雜的工業(yè)過程C.預(yù)測控制需要大量的計算資源和精確的模型，實現(xiàn)難度較大D.預(yù)測控制只能用于確定性系統(tǒng)，對于隨機系統(tǒng)無法應(yīng)用5、對于一個計算機控制的船舶自動駕駛系統(tǒng)，需要應(yīng)對復(fù)雜的海洋環(huán)境和多變的航行條件。以下哪種傳感器和導(dǎo)航技術(shù)的組合是至關(guān)重要的？（）A.全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和雷達B.聲納、電子海圖和風(fēng)速傳感器C.羅盤、測深儀和衛(wèi)星通信設(shè)備D.以上組合綜合運用6、對于一個計算機控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，需要根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素自動控制灌溉量和灌溉時間。為了實現(xiàn)精準灌溉，以下哪種控制策略是合適的？（）A.基于模糊邏輯的控制，根據(jù)模糊規(guī)則進行決策B.模型預(yù)測控制，考慮未來的氣象變化C.自適應(yīng)控制，根據(jù)土壤特性和作物生長階段調(diào)整控制參數(shù)D.以上控制策略結(jié)合使用7、計算機控制技術(shù)在能源管理領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于能源管理中的計算機控制的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以實現(xiàn)對能源生產(chǎn)、傳輸和分配過程的實時監(jiān)控和優(yōu)化控制，提高能源利用效率B.能夠?qū)δ茉聪倪M行精確計量和分析，為節(jié)能減排提供數(shù)據(jù)支持C.能源管理系統(tǒng)中的計算機控制可以與可再生能源系統(tǒng)集成，實現(xiàn)能源的綜合利用D.能源管理中的計算機控制技術(shù)只適用于大型工業(yè)企業(yè)，對小型商業(yè)和居民用戶沒有作用8、當(dāng)利用計算機控制技術(shù)實現(xiàn)一個倉儲管理系統(tǒng)時，需要對貨物的入庫、出庫和庫存進行精確控制和管理。為了提高倉儲效率和減少錯誤，以下哪種技術(shù)的應(yīng)用是重要的？（）A.射頻識別（RFID）技術(shù)，自動識別貨物信息B.數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，存儲和處理大量數(shù)據(jù)C.自動化搬運設(shè)備的控制技術(shù)，實現(xiàn)貨物的自動搬運D.以上技術(shù)結(jié)合使用，實現(xiàn)倉儲的智能化管理9、在計算機控制技術(shù)中，當(dāng)設(shè)計一個閉環(huán)控制系統(tǒng)來精確控制工業(yè)生產(chǎn)中的溫度時，需要考慮多個因素。其中，對于傳感器的選擇，以下哪個特性對于確保溫度測量的準確性和穩(wěn)定性至關(guān)重要？（）A.測量范圍B.響應(yīng)時間C.精度D.價格10、在計算機控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的綠色發(fā)展理念，以下選項錯誤的是：（）A.控制系統(tǒng)的設(shè)計和運行應(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，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標C.綠色發(fā)展理念只適用于大型工業(yè)控制系統(tǒng)，對小型控制系統(tǒng)不重要D.推動控制系統(tǒng)的綠色發(fā)展需要政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新和公眾意識的提高11、計算機控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。以下關(guān)于航空航天中的計算機控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以實現(xiàn)飛行器的姿態(tài)控制、導(dǎo)航和制導(dǎo)，確保飛行的穩(wěn)定性和準確性B.能夠?qū)Πl(fā)動機的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制，提高發(fā)動機的性能和可靠性C.航空航天中的計算機控制系統(tǒng)對重量、體積和功耗有嚴格的限制，需要進行優(yōu)化設(shè)計D.計算機控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，沒有進一步發(fā)展的空間12、對于計算機控制系統(tǒng)中的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用，在考慮其與傳統(tǒng)現(xiàn)場總線的比較時，以下哪一項優(yōu)勢是最為突出的？（）A.工業(yè)以太網(wǎng)具有更高的帶寬、更遠的傳輸距離、更好的兼容性和開放性，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)量、高速通信和互操作性的需求B.工業(yè)以太網(wǎng)的安裝和維護成本低于傳統(tǒng)現(xiàn)場總線，因為其使用的線纜和連接器更為常見和便宜C.傳統(tǒng)現(xiàn)場總線在實時性和確定性方面優(yōu)于工業(yè)以太網(wǎng)，因此在對實時性要求極高的場合，工業(yè)以太網(wǎng)不適用D.工業(yè)以太網(wǎng)的安全性不如傳統(tǒng)現(xiàn)場總線，容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊和干擾13、計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號處理技術(shù)用于對采集到的信號進行分析和處理。例如，通過濾波去除噪聲、通過頻譜分析提取有用信息等。在一個音頻處理系統(tǒng)中，需要對聲音信號進行降噪和增強。以下關(guān)于數(shù)字信號處理在計算機控制中的應(yīng)用，錯誤的是：（）A.數(shù)字信號處理可以提高信號的質(zhì)量和可靠性B.快速傅里葉變換（FFT）是數(shù)字信號處理中常用的算法之一C.數(shù)字信號處理的算法越復(fù)雜，效果就越好D.數(shù)字信號處理需要考慮硬件的計算能力和實時性要求14、在計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計算機選型中，以下哪種考慮因素對系統(tǒng)性能影響最大？（）A.工業(yè)控制計算機的外觀和尺寸，越美觀越好B.處理器性能、內(nèi)存容量、存儲設(shè)備速度、擴展接口數(shù)量和類型等硬件指標，以及操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，這些因素直接決定了系統(tǒng)的計算能力、數(shù)據(jù)處理速度和可擴展性，對系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響C.工業(yè)控制計算機的價格，越便宜越好D.工業(yè)控制計算機的品牌，知名品牌就一定好15、在計算機控制技術(shù)的先進控制策略應(yīng)用中，比如對于具有大滯后、非線性特性的被控對象，以下哪種先進控制方法可能更有效？（）A.堅持使用傳統(tǒng)的控制方法，控制效果不佳B.采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制或預(yù)測控制等先進控制策略，能夠更好地處理復(fù)雜的被控對象特性，提高控制精度和適應(yīng)性C.不了解先進控制方法，不進行應(yīng)用D.認為先進控制方法復(fù)雜，不嘗試使用二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明如何根據(jù)診斷結(jié)果進行故障修復(fù)。2、（本題5分）簡述計算機控制在儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋計算機控制系統(tǒng)中的積分分離PID控制的原理。4、（本題5分）闡述智能家居中的溫度和濕度控制方法。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的采樣定理，解釋其原理和重要性，分析在實際系統(tǒng)中如何確定合適的采樣頻率，以避免頻譜混疊和信息丟失，同時考慮對系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制精度的影響。2、（本題5分）詳細論述計算機控制系統(tǒng)中的智能控制在物流自動化中的應(yīng)用，分析如何通過智能控制實現(xiàn)倉儲管理、運輸調(diào)度等環(huán)節(jié)的優(yōu)化。3、（本題5分）詳細論述計算機控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)集成技術(shù)，涵蓋硬件集成、軟件集成、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換等，分析如何整合不同廠家、不同類型的設(shè)備和系統(tǒng)，實現(xiàn)協(xié)同工作。4、（本題5分）詳細探討計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)（RTOS）在控制任務(wù)調(diào)度和資源管理方面的作用。闡述常見的RTOS（如VxWorks、μC/OS-II等）的特點和工作原理，分析其任務(wù)調(diào)度策略（如優(yōu)先級調(diào)度、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度等）和內(nèi)存管理機制。結(jié)合一個實時性要求較高的計算機控制系統(tǒng)，說明如何選擇合適的RTOS，并根據(jù)系統(tǒng)需求進行配置和優(yōu)化。5、（本題5分）計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括控制算法的實現(xiàn)、人機界面的開發(fā)和數(shù)據(jù)處理等方面。請深入探討軟件設(shè)計的方法和流程，如結(jié)構(gòu)化編程、面向?qū)ο缶幊淘诳刂葡到y(tǒng)軟件中的應(yīng)用。分析軟件的可靠性、可維護性和可擴展性設(shè)計原則。結(jié)合實際的控制系統(tǒng)軟件項目，說明如何進行代碼優(yōu)化和測試，以及如何利用軟件工程的方法提高軟件的質(zhì)量，并討論在軟件開發(fā)