學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁廣東石油化工學(xué)院《自動(dòng)化控制》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在計(jì)算機(jī)控制的污水處理廠中，需要對(duì)生物反應(yīng)池中的溶解氧濃度進(jìn)行精確控制。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)和水量波動(dòng)較大時(shí)，以下哪種控制方法能夠更快速地響應(yīng)變化，維持溶解氧濃度在合適的范圍內(nèi)？（）A.模糊PID控制B.自適應(yīng)模糊控制C.專家系統(tǒng)控制D.以上都是2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字濾波技術(shù)中，為了去除信號(hào)中的噪聲和干擾，提高數(shù)據(jù)的可靠性，需要選擇合適的濾波算法。當(dāng)信號(hào)中存在高頻噪聲和隨機(jī)脈沖干擾時(shí)，以下哪種數(shù)字濾波方法效果更顯著？（）A.中值濾波，去除脈沖干擾B.算術(shù)平均濾波，平滑信號(hào)C.加權(quán)平均濾波，突出近期數(shù)據(jù)的影響D.不進(jìn)行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的安全性至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)攻擊可能導(dǎo)致生產(chǎn)中斷、數(shù)據(jù)泄露等嚴(yán)重后果。例如，黑客攻擊可能控制工廠的生產(chǎn)線，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以下關(guān)于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全的說法，不正確的是：（）A.采用加密技術(shù)可以保障網(wǎng)絡(luò)通信的安全性B.定期進(jìn)行安全漏洞掃描和補(bǔ)丁更新可以降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)C.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)隔離就可以完全避免網(wǎng)絡(luò)攻擊D.員工的安全意識(shí)培訓(xùn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全也非常重要4、在計(jì)算機(jī)控制的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技術(shù)用于提高發(fā)電效率。當(dāng)光照強(qiáng)度和溫度不斷變化時(shí)，以下哪種MPPT算法更能快速準(zhǔn)確地跟蹤最大功率點(diǎn)？（）A.擾動(dòng)觀察法，通過擾動(dòng)電壓或電流來尋找最大功率點(diǎn)B.電導(dǎo)增量法，根據(jù)電導(dǎo)變化判斷最大功率點(diǎn)C.恒壓跟蹤法，保持輸出電壓恒定D.不進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，直接輸出固定功率5、當(dāng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(gè)傳感器的數(shù)據(jù)C.數(shù)據(jù)異常檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常值并進(jìn)行處理D.以上方法都是6、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術(shù)，以下關(guān)于其種類和適用情況的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.常見的數(shù)字濾波方法有算術(shù)平均值濾波、中值濾波、加權(quán)平均值濾波等，它們分別適用于不同的信號(hào)特征和干擾情況，如算術(shù)平均值濾波適用于周期性干擾，中值濾波適用于脈沖干擾B.數(shù)字濾波技術(shù)效果不佳，不如模擬濾波可靠C.數(shù)字濾波技術(shù)種類繁多，但實(shí)際應(yīng)用中選擇哪種方法差別不大D.數(shù)字濾波技術(shù)只適用于低頻信號(hào)，對(duì)高頻信號(hào)處理效果不好7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)中，以下關(guān)于其實(shí)現(xiàn)方式和應(yīng)用場景的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.遠(yuǎn)程監(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括基于Web的監(jiān)控、專用軟件監(jiān)控等方式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)異地對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，提高管理效率和生產(chǎn)安全性B.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)不安全，容易導(dǎo)致系統(tǒng)被入侵，應(yīng)謹(jǐn)慎使用C.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)只適用于簡單的控制系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)D.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)需要大量的硬件投入，成本過高，不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值8、在計(jì)算機(jī)控制的飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)中，精確的姿態(tài)解算是保證飛行安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵。當(dāng)飛行器處于復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境中，以下哪種姿態(tài)解算算法更能提供準(zhǔn)確的姿態(tài)信息？（）A.卡爾曼濾波算法，融合多種傳感器數(shù)據(jù)B.互補(bǔ)濾波算法，結(jié)合低通和高通濾波C.梯度下降算法，迭代求解姿態(tài)D.不進(jìn)行姿態(tài)解算，依靠飛行員的直覺判斷9、關(guān)于局域網(wǎng)中的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）技術(shù)，以下說法不正確的是：（）A.VPN可以在公共網(wǎng)絡(luò)上建立安全的私有網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公、異地分支機(jī)構(gòu)互聯(lián)等功能B.VPN技術(shù)通過加密和隧道協(xié)議，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和保密性C.可以使用IPSecVPN、SSLVPN等不同類型的VPN技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求選擇合適的方案D.VPN連接建立后，用戶在遠(yuǎn)程訪問局域網(wǎng)資源時(shí)的速度和穩(wěn)定性與本地訪問沒有任何區(qū)別10、在計(jì)算機(jī)控制的水處理系統(tǒng)中，水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制對(duì)于保證出水質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)需要同時(shí)控制多個(gè)水質(zhì)參數(shù)（如pH值、溶解氧含量）時(shí)，以下哪種多變量控制方法更能有效地維持水質(zhì)穩(wěn)定？（）A.解耦控制，消除變量之間的相互影響B(tài).協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)籌各參數(shù)的控制目標(biāo)C.獨(dú)立控制，分別對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)控制D.不進(jìn)行控制，任由水質(zhì)參數(shù)自由變化11、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷中，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)和定位故障對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常輸出，但輸入正常時(shí)，以下哪種故障診斷方法更有助于快速確定故障源？（）A.基于模型的診斷方法，對(duì)比實(shí)際輸出與模型預(yù)測(cè)輸出B.基于信號(hào)處理的診斷方法，分析信號(hào)特征C.專家系統(tǒng)診斷方法，利用知識(shí)庫和推理規(guī)則D.盲目猜測(cè)故障原因，進(jìn)行隨機(jī)維修12、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的核心。以下關(guān)于控制算法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.PID控制算法是一種經(jīng)典的控制算法，通過比例、積分和微分環(huán)節(jié)的組合來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制B.智能控制算法，如模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠處理復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，但計(jì)算復(fù)雜度較高C.控制算法的選擇取決于系統(tǒng)的特性、控制要求和性能指標(biāo)，沒有一種算法適用于所有情況D.一旦確定了控制算法，就不能根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，智能控制算法的應(yīng)用越來越廣泛。模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)等為解決復(fù)雜的控制問題提供了新的思路。例如，在一個(gè)智能機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，可以采用模糊控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的靈活控制。以下關(guān)于智能控制算法的說法，不正確的是：（）A.智能控制算法具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力，能夠應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的不確定性B.智能控制算法的計(jì)算復(fù)雜度通常較高，對(duì)硬件要求較高C.智能控制算法不需要基于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，完全依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)D.智能控制算法在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的控制算法14、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的采樣過程，以下關(guān)于其特點(diǎn)和影響的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.采樣過程是將連續(xù)的模擬信號(hào)按照一定的時(shí)間間隔轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，采樣頻率的選擇對(duì)系統(tǒng)性能有著重要影響B(tài).如果采樣頻率過低，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的混疊失真，使得恢復(fù)出的連續(xù)信號(hào)與原始信號(hào)有較大偏差C.適當(dāng)提高采樣頻率可以更準(zhǔn)確地捕捉信號(hào)的變化，但過高的采樣頻率會(huì)增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量和存儲(chǔ)需求D.采樣過程不會(huì)引入任何誤差，只要采樣頻率足夠高，數(shù)字控制系統(tǒng)就能完全等同于連續(xù)控制系統(tǒng)15、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以提高系統(tǒng)的感知能力和決策準(zhǔn)確性。以下關(guān)于多傳感器數(shù)據(jù)融合的描述，錯(cuò)誤的是（）A.數(shù)據(jù)融合可以對(duì)來自多個(gè)傳感器的信息進(jìn)行綜合處理和分析，得到更全面、準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果B.常見的數(shù)據(jù)融合方法有加權(quán)平均法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計(jì)法等C.多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以有效地克服單個(gè)傳感器的局限性和不確定性D.多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)非常簡單，不需要考慮傳感器的特性和數(shù)據(jù)的相關(guān)性16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的多變量控制（MultivariableControl）問題中，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.多變量控制系統(tǒng)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，控制關(guān)系較為復(fù)雜B.相比單變量控制，多變量控制需要考慮變量之間的耦合和相互影響C.解耦控制是解決多變量控制問題的一種有效方法，可以將多變量系統(tǒng)分解為多個(gè)獨(dú)立的單變量系統(tǒng)進(jìn)行控制D.多變量控制只在大型工業(yè)系統(tǒng)中存在，小型控制系統(tǒng)不會(huì)涉及17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，比如要在一個(gè)小型的智能設(shè)備中實(shí)現(xiàn)控制功能，以下哪個(gè)方面是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.不關(guān)注嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)困難B.資源受限、功耗控制和實(shí)時(shí)性要求，嵌入式系統(tǒng)通常具有有限的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，需要優(yōu)化算法和代碼以降低功耗，并保證控制任務(wù)的實(shí)時(shí)執(zhí)行C.只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)，忽略系統(tǒng)資源限制D.不采用嵌入式系統(tǒng)，使用通用計(jì)算機(jī)18、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器和變送器，以下關(guān)于其作用和選型要點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.傳感器用于檢測(cè)物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，變送器則將電信號(hào)放大和標(biāo)準(zhǔn)化，選型時(shí)主要考慮測(cè)量范圍和精度，對(duì)響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性要求不高B.傳感器和變送器的作用是將非電量轉(zhuǎn)換為電量，選型時(shí)需要綜合考慮測(cè)量范圍、精度、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、工作環(huán)境等因素，以確保準(zhǔn)確可靠地獲取被控對(duì)象的信息C.傳感器和變送器在系統(tǒng)中作用不大，隨便選擇即可滿足控制要求D.選型時(shí)只需關(guān)注價(jià)格，選擇價(jià)格低廉的傳感器和變送器就能滿足一般控制需求19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入輸出接口技術(shù)中，以下關(guān)于并行接口和串行接口的比較，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.并行接口一次可以傳輸多個(gè)比特的數(shù)據(jù)，傳輸速度快，但需要較多的數(shù)據(jù)線，適用于短距離、高速的數(shù)據(jù)傳輸B.串行接口一次只傳輸一個(gè)比特的數(shù)據(jù)，傳輸速度相對(duì)較慢，但只需要少數(shù)幾根數(shù)據(jù)線，適用于長距離、低速的數(shù)據(jù)傳輸C.并行接口的線路復(fù)雜，成本高，抗干擾能力差；串行接口的線路簡單，成本低，抗干擾能力強(qiáng)D.在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于串行接口的速度不斷提高，已經(jīng)完全取代了并行接口，不再使用并行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸20、在計(jì)算機(jī)控制的智能家居系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的智能控制和節(jié)能管理是重要目標(biāo)。當(dāng)需要根據(jù)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)（如溫度、光照）自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度和空調(diào)溫度時(shí)，以下哪種控制策略更節(jié)能且舒適？（）A.模糊控制策略，根據(jù)模糊規(guī)則進(jìn)行決策B.比例控制策略，簡單直接調(diào)節(jié)C.開環(huán)控制策略，不考慮反饋D.手動(dòng)控制策略，由用戶隨時(shí)調(diào)節(jié)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（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)。2、（本題5分）簡述控制系統(tǒng)的魯棒性設(shè)計(jì)實(shí)例。3、（本題5分）簡要分析計(jì)算機(jī)控制在半導(dǎo)體生產(chǎn)中的作用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）為一個(gè)自動(dòng)化造紙生產(chǎn)線設(shè)計(jì)紙張厚度和濕度的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的位置偏差補(bǔ)償系統(tǒng)，確保位置偏差不超過±2mm。3、（本題5分）為飲料灌裝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的灌裝量和封口質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居的窗簾和窗戶自動(dòng)開合控制系統(tǒng)。5、（本題5分）針對(duì)一個(gè)港口起重機(jī)的吊運(yùn)過程，設(shè)計(jì)其位置和速度的控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）全面論述