裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁三門峽社會管理職業(yè)學院

《計算機科學與技術專業(yè)導論》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、計算機控制技術在醫(yī)療設備中的應用日益廣泛。以下關于醫(yī)療設備中的計算機控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以實現(xiàn)醫(yī)療設備的精確控制和自動化操作，提高診斷和治療的準確性和效率B.能夠對患者的生理參數(shù)進行實時監(jiān)測和分析，為醫(yī)療決策提供依據(jù)C.醫(yī)療設備中的計算機控制系統(tǒng)對安全性和可靠性要求極高，需要嚴格的質量控制和認證D.計算機控制技術在醫(yī)療設備中的應用已經(jīng)非常完善，不存在任何技術挑戰(zhàn)和風險2、在計算機控制技術的自適應控制算法中，比如系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時要自動調整控制策略，以下哪種自適應方法是基于模型的？（）A.不采用自適應控制，系統(tǒng)性能下降B.模型參考自適應控制，通過參考模型和實際系統(tǒng)的輸出比較來調整控制器參數(shù)，適應系統(tǒng)參數(shù)的變化C.自校正控制，根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)在線辨識模型參數(shù)，并據(jù)此調整控制器參數(shù)D.不了解自適應控制方法，無法選擇3、在計算機控制技術中，網(wǎng)絡通信技術的應用使得控制系統(tǒng)更加智能化和分布式。工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等技術為控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了高效的通道。例如，在一個汽車生產車間的自動化控制系統(tǒng)中，各個工位的設備通過網(wǎng)絡進行通信和協(xié)同工作。以下關于網(wǎng)絡通信在計算機控制中的說法，不準確的是：（）A.網(wǎng)絡通信的實時性和可靠性對于控制系統(tǒng)的性能至關重要B.不同的網(wǎng)絡通信協(xié)議適用于不同的控制場景，需要根據(jù)需求進行選擇C.網(wǎng)絡通信技術可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和診斷，方便系統(tǒng)的維護和管理D.只要網(wǎng)絡帶寬足夠大，就能夠滿足計算機控制系統(tǒng)的通信需求，無需考慮其他因素4、對于計算機控制系統(tǒng)中的控制器算法優(yōu)化，以下關于其目標和方法的描述，哪一項是正確的？（）A.控制器算法優(yōu)化的目標是提高控制精度、加快響應速度、降低計算復雜度等，方法包括改進控制結構、調整參數(shù)、采用先進的控制理論等，以適應不同的控制對象和控制要求B.控制器算法優(yōu)化不重要，原始算法通常就能滿足要求C.控制器算法優(yōu)化只需要改變參數(shù)，不需要改變控制結構D.先進的控制理論在實際應用中難以實現(xiàn)，不適合用于控制器算法優(yōu)化5、對于計算機控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計算機（IPC），以下關于其特點和應用的描述，不正確的是哪一項？（）A.IPC具有較高的可靠性、實時性和抗干擾能力，能夠適應工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境條件B.它通常采用模塊化結構，便于系統(tǒng)的擴展和維護，可以根據(jù)不同的控制需求靈活配置硬件和軟件C.IPC可以運行通用的操作系統(tǒng)和控制軟件，具有豐富的接口和通信能力，能夠與各種現(xiàn)場設備進行連接和通信D.IPC只適用于小型工業(yè)控制系統(tǒng)，對于大型、復雜的工業(yè)生產過程，需要使用專用的控制器6、在計算機控制技術中，抗干擾技術是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要措施。干擾可能來自系統(tǒng)內部，也可能來自外部環(huán)境。例如，電磁干擾、電源波動、噪聲等都可能影響系統(tǒng)的正常工作。以下關于抗干擾技術的說法，錯誤的是：（）A.硬件抗干擾措施如濾波、屏蔽、接地等可以有效減少干擾的影響B(tài).軟件抗干擾技術如數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷阱等也能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.只要系統(tǒng)的硬件設計合理，就不需要考慮軟件抗干擾措施D.綜合運用硬件和軟件抗干擾技術可以更好地保障系統(tǒng)的可靠運行7、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(wǎng)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(wǎng)絡延遲、數(shù)據(jù)同步等問題8、在計算機控制系統(tǒng)的軟件設計中，選擇合適的編程語言和開發(fā)工具對于提高開發(fā)效率和系統(tǒng)性能至關重要。當開發(fā)一個復雜的實時控制軟件，要求高效執(zhí)行和良好的可維護性時，以下哪種編程語言更合適？（）A.C語言，執(zhí)行效率高B.Python語言，開發(fā)效率高但執(zhí)行速度相對較慢C.Java語言，跨平臺性好D.匯編語言，直接控制硬件但開發(fā)難度大9、在計算機控制的食品加工生產線中，需要對溫度、壓力、濕度等多個參數(shù)進行協(xié)同控制。當不同參數(shù)之間存在相互影響和耦合關系時，以下哪種解耦控制方法能夠有效地實現(xiàn)各個參數(shù)的獨立控制？（）A.前饋補償解耦B.反饋補償解耦C.對角矩陣解耦D.以上都是10、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯技術中，以下哪個選項是正確的？（）A.故障診斷和容錯技術只是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后進行修復，不能預防故障B.故障診斷技術通過監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)、分析數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障并定位故障源。容錯技術則通過冗余設計、備份機制等手段，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作或快速恢復。例如，在航空航天領域，容錯計算機系統(tǒng)能夠保證飛行器在關鍵部件故障時仍能安全飛行C.故障診斷和容錯技術會增加系統(tǒng)的復雜性和成本，應盡量避免使用D.計算機控制系統(tǒng)的故障都是硬件故障，與軟件無關11、在計算機控制的機器人視覺系統(tǒng)中，圖像的采集、處理和分析對于機器人的任務執(zhí)行至關重要。當需要快速準確地識別物體的形狀、顏色和位置等特征時，以下哪種圖像處理技術和算法更有效？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN），深度學習方法B.邊緣檢測算法，提取物體輪廓C.灰度變換，調整圖像亮度和對比度D.不進行圖像處理，依靠機器人的觸覺感知12、在計算機控制的污水處理系統(tǒng)中，需要對水質參數(shù)進行實時監(jiān)測和控制。當水質參數(shù)出現(xiàn)異常波動時，以下哪種控制算法能夠更快速地調整處理工藝，保證出水質量達標？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.組合控制13、關于計算機控制系統(tǒng)的能源管理（EnergyManagement），以下說法不準確的是：（）A.計算機控制系統(tǒng)可以通過優(yōu)化控制策略來降低能源消耗B.可以監(jiān)測和分析系統(tǒng)的能源使用情況，為節(jié)能提供依據(jù)C.能源管理只適用于大型工業(yè)控制系統(tǒng)，對于小型系統(tǒng)意義不大D.采用節(jié)能型的硬件設備和軟件算法可以提高系統(tǒng)的能源效率14、當探討計算機控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向（FutureDevelopmentDirectionofComputerControlSystem）時，以下哪個方面不是重點關注的？（）A.更高的控制精度和更快的響應速度B.更復雜的控制算法和模型C.更低的成本和更簡單的操作D.更個性化的外觀設計15、當利用計算機控制技術實現(xiàn)一個水質監(jiān)測系統(tǒng)時，需要對多個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行實時采集和分析。為了保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)處理方法是重要的？（）A.數(shù)據(jù)濾波，去除噪聲和干擾B.數(shù)據(jù)融合，綜合多個傳感器的數(shù)據(jù)C.數(shù)據(jù)異常檢測，發(fā)現(xiàn)異常值并進行處理D.以上方法都是16、在計算機控制系統(tǒng)的信號處理環(huán)節(jié)，以下關于數(shù)字濾波技術的應用和效果的說法，哪一個是正確的？（）A.數(shù)字濾波技術對提高信號質量沒有作用，可有可無B.數(shù)字濾波技術能夠有效地去除信號中的噪聲和干擾，提高信號的準確性和可靠性。常見的數(shù)字濾波方法如中值濾波、均值濾波、巴特沃斯濾波等，各自適用于不同的信號特點和噪聲環(huán)境C.數(shù)字濾波技術會引入額外的誤差，不建議使用D.數(shù)字濾波技術只適用于模擬信號，對數(shù)字信號無效17、對于計算機控制系統(tǒng)中的硬件選型（HardwareSelection），以下說法錯誤的是（）A.硬件選型要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預算、環(huán)境條件等因素B.包括處理器、傳感器、執(zhí)行器、通信模塊等設備的選擇C.選擇最新、最高性能的硬件設備一定能保證系統(tǒng)的最優(yōu)性能，無需考慮其他因素D.硬件的兼容性和可擴展性也是選型時需要重點考慮的問題18、在計算機控制的工業(yè)生產過程中，對于多變量控制系統(tǒng)的解耦控制是一個復雜的問題。當多個變量之間存在較強的耦合關系，嚴重影響系統(tǒng)控制性能時，以下哪種解耦方法更有效？（）A.前饋補償解耦，通過引入前饋通道實現(xiàn)解耦B.對角矩陣解耦，將系統(tǒng)矩陣轉化為對角矩陣C.單位矩陣解耦，使耦合矩陣變?yōu)閱挝痪仃嘍.忽略耦合關系，分別對每個變量進行獨立控制19、在計算機控制的機器人視覺系統(tǒng)中，需要對圖像進行快速處理和分析，以實現(xiàn)目標識別和定位。以下哪種圖像處理算法和硬件加速技術能夠提高系統(tǒng)的性能？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）算法，用于圖像特征提取B.圖形處理單元（GPU）加速，提高計算速度C.專用的視覺處理芯片，優(yōu)化圖像處理流程D.以上技術結合使用20、在計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術（Anti-interferenceTechnology）中，以下說法錯誤的是（）A.干擾會影響計算機控制系統(tǒng)的正常運行，降低系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性B.常見的干擾源有電源干擾、電磁干擾、信號傳輸干擾等C.可以采用硬件濾波、軟件濾波、接地、屏蔽等方法來抑制干擾D.一旦系統(tǒng)設計完成，就無法再采取抗干擾措施，只能接受干擾帶來的影響二、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)中信號量化誤差產生的原因及影響。2、（本題5分）說明計算機控制系統(tǒng)中的冗余技術及其作用。3、（本題5分）什么是量子控制？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個計算機控制的太陽能電池板跟蹤太陽位置的系統(tǒng)。2、（本題5分）為一個自動化印刷電路板生產線設計蝕刻液濃度和蝕刻速度的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個基于計算機的聲音強度分布調節(jié)系統(tǒng)，調節(jié)聲音強度在空間內的分布。4、（本題5分）為機械加工車間的通風系統(tǒng)設計一個計算機控制的風速和風量調節(jié)系統(tǒng)。5、（本題5分）設計一個計算機控制的電壓調節(jié)系統(tǒng)，使輸出電壓在0-200V范圍內連續(xù)可調，精度達到±1V。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）詳細探討計算機控制系統(tǒng)中的污水處理控制系統(tǒng)，如水質監(jiān)測、生物反應池控制和污泥處理控制。闡述污水處理過程的工藝原理和控制目標，分析控制系統(tǒng)中的傳感器應用和控制策