2025年大學(xué)自動(dòng)化（計(jì)算機(jī)控制技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被控對象的數(shù)學(xué)模型通常采用（）來描述。A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.狀態(tài)方程D.差分方程2.數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)方法不包括（）。A.雙線性變換法B.后向差分法C.前向差分法D.零極點(diǎn)匹配法3.采樣周期的選擇主要考慮的因素不包括（）。A.系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.系統(tǒng)的精度D.系統(tǒng)的硬件成本4.下列哪種控制算法不屬于PID控制的改進(jìn)算法（）。A.積分分離PID控制B.變速積分PID控制C.模糊PID控制D.自適應(yīng)PID控制5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換器的作用是（）。A.將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號B.將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號C.對信號進(jìn)行放大D.對信號進(jìn)行濾波6.數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法不包括（）。A.窗函數(shù)法B.頻率采樣法C.沖激響應(yīng)不變法D.最小二乘法7.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，通信接口的作用不包括（）。A.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與被控對象之間的信息交換B.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換C.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換D.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與電源之間的信息交換8.下列哪種控制策略不屬于智能控制（）。A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.專家控制D.比例控制9.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，D/A轉(zhuǎn)換器的作用是（）。A.將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號B.將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號C.對信號進(jìn)行放大D.對信號進(jìn)行濾波10.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不包括（）。A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.復(fù)雜性二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分包括（）。A.計(jì)算機(jī)B.被控對象C.測量變送裝置D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)E.控制器2.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法包括（）。A.直接設(shè)計(jì)法B.間接設(shè)計(jì)法C.離散化設(shè)計(jì)法D.連續(xù)化設(shè)計(jì)法E.狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法3.采樣周期的選擇需要考慮的因素有（）。A.系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.系統(tǒng)的精度D.信號的帶寬E.系統(tǒng)的硬件成本4.PID控制的改進(jìn)算法包括（）。A.積分分離PID控制B.變速積分PID控制C.模糊PID控制D.自適應(yīng)PID控制E.微分先行PID控制5.智能控制的主要類型包括（）。A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.專家控制D.遺傳算法E.自適應(yīng)控制三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被控對象的數(shù)學(xué)模型只能用傳遞函數(shù)來描述。（）2.數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)方法中后向差分法比前向差分法更常用。（）3.采樣周期越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，精度越高。（）4.PID控制是一種基于偏差的比例、積分、微分控制算法。（）5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度只與分辨率有關(guān)。（）6.數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法中窗函數(shù)法可以設(shè)計(jì)出具有線性相位的濾波器。（）7.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，通信接口只用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與被控對象之間的信息交換。（）8.模糊控制是一種基于模糊數(shù)學(xué)的智能控制方法。（）9.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度只與轉(zhuǎn)換時(shí)間有關(guān)。（）10.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)中穩(wěn)定性是最重要的指標(biāo)。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理。2.數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？3.簡述PID控制的原理及其改進(jìn)算法。五、綜合題（總共2題，每題15分，請結(jié)合所學(xué)知識，解決下列實(shí)際問題）閱讀以下關(guān)于某溫度控制系統(tǒng)的描述，回答問題：1.某溫度控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制，被控對象為一個(gè)加熱爐，其傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s(0.5s+1))。采樣周期T=0.1s，采用離散化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零，超調(diào)量不超過20%。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)字控制器，并計(jì)算系統(tǒng)的性能指標(biāo)。2.某智能溫度控制系統(tǒng)采用模糊控制算法，輸入為溫度偏差e和溫度偏差變化率ec，輸出為控制量u。已知模糊控制器的模糊規(guī)則如下：-IfeisNBandecisNBthenuisPB-IfeisNBandecisNMthenuisPB-IfeisNBandecisNSthenuisPM-IfeisNBandecisZthenuisPM-IfeisNBandecisPSthenuisPS-IfeisNBandecisPMthenuisZ-IfeisNBandecisPBthenuisNS-IfeisNMandecisNBthenuisPB-IfeisNMandecisNMthenuisPM-IfeisNMandecisNSthenuisPM-IfeisNMandecisZthenuisPS-IfeisNMandecisPSthenuisZ-IfeisNMandecisPMthenuisNS-IfeisNMandecisPBthenuisNB-IfeisNSandecisNBthenuisPM-IfeisNSandecisNMthenuisPM-IfeisNSandecisNSthenuisPS-IfeisNSandecisZthenuisZ-IfeisNSandecisPSthenuisNS-IfeisNSandecisPMthenuisNB-IfeisNSandecisPBthenuisNB-IfeisZandecisNBthenuisPM-IfeisZandecisNMthenuisPS-IfeisZandecisNSthenuisZ-IfeisZandecisZthenuisZ-IfeisZandecisPSthenuisNS-IfeisZandecisPMthenuisNB-IfeisZandecisPBthenuisNB-IfeisPSandecisNBthenuisPS-IfeisPSandecisNMthenuisZ-IfeisPSandecisNSthenuisNS-IfeisPSandecisZthenuisNB-IfeisPSandecisPSthenuisNB-IfeisPSandecisPMthenuisNB-IfeisPSandecisPBthenuisNB-IfeisPMandecisNBthenuisZ-IfeisPMandecisNMthenuisNS-IfeisPMandecisNSthenuisNB-IfeisPMandecisZthenuisNB-IfeisPMandecisPSthenuisNB-IfeisPMandecisPMthenuisNB-IfeisPMandecisPBthenuisNB-IfeisPBandecisNBthenuisNS-IfeisPBandecisNMthenuisNB-IfeisPBandecisNSthenuisNB-IfeisPBandecisZthenuisNB-IfeisPBandecisPSthenuisNB-IfeisPBandecisPMthenuisNB-IfeisPBandecisPBthenuisNB假設(shè)當(dāng)前溫度偏差e=5℃，溫度偏差變化率ec=3℃/s，請計(jì)算模糊控制器的輸出控制量u。答案：一、選擇題1.D2.C3.D4.D5.A6.D7.D8.D9.B10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCDE5.ABCD三、判斷題1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√四、簡答題1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理是：計(jì)算機(jī)通過測量變送裝置獲取被控對象的狀態(tài)信息，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)控制算法對數(shù)字信號進(jìn)行處理，得到控制量，再通過D/A轉(zhuǎn)換器將控制量轉(zhuǎn)換為模擬信號，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對被控對象進(jìn)行控制。2.數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)方法有：雙線性變換法、后向差分法、前向差分法、零極點(diǎn)匹配法等。雙線性變換法能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和頻率響應(yīng)特性；后向差分法簡單直觀；前向差分法計(jì)算量??；零極點(diǎn)匹配法可直接設(shè)計(jì)出滿足要求的數(shù)字控制器。3.PID控制的原理是根據(jù)系統(tǒng)的偏差，利用比例、積分、微分作用來調(diào)整控制量。改進(jìn)算法包括積分分離PID控制，可避免積分飽和；變速積分PID控制，根據(jù)偏差大小調(diào)整積分作用；模糊PID控制，結(jié)合模糊控制的智能性和PID控制的