控制系統(tǒng)工程基礎(chǔ)技能考核試題及答案考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿分：100分考核對(duì)象：自動(dòng)化、電子信息、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)本科二年級(jí)學(xué)生及行業(yè)初級(jí)工程師題型分值分布：-判斷題（10題，每題2分）總分20分-單選題（10題，每題2分）總分20分-多選題（10題，每題2分）總分20分-案例分析（3題，每題6分）總分18分-論述題（2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.系統(tǒng)工程的核心方法論是霍爾三維結(jié)構(gòu)模型。2.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型適用于分析線性系統(tǒng)。3.系統(tǒng)邊界劃分應(yīng)確保系統(tǒng)內(nèi)部要素高度關(guān)聯(lián)且外部干擾最小化。4.系統(tǒng)功能分解時(shí)，子模塊間依賴關(guān)系越多越好。5.系統(tǒng)需求分析階段需明確所有未來可能出現(xiàn)的變更。6.系統(tǒng)建模時(shí)，參數(shù)精度越高越好。7.系統(tǒng)集成測(cè)試的目的是驗(yàn)證每個(gè)子模塊的獨(dú)立功能。8.系統(tǒng)可靠性分析中，故障樹分析屬于定性方法。9.系統(tǒng)優(yōu)化問題中，線性規(guī)劃適用于所有非線性目標(biāo)函數(shù)。10.系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)需保證模擬次數(shù)越多結(jié)果越準(zhǔn)確。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不屬于系統(tǒng)工程三大要素？（）A.目標(biāo)B.方法C.資源D.時(shí)間2.系統(tǒng)需求分析中，優(yōu)先級(jí)最高的需求屬于？（）A.必須實(shí)現(xiàn)B.建議實(shí)現(xiàn)C.可選實(shí)現(xiàn)D.未來擴(kuò)展3.系統(tǒng)建模時(shí)，用于描述因果關(guān)系最常用的工具是？（）A.流程圖B.狀態(tài)圖C.因果圖D.PERT圖4.系統(tǒng)集成測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)子模塊間接口錯(cuò)誤屬于？（）A.需求缺陷B.設(shè)計(jì)缺陷C.實(shí)現(xiàn)缺陷D.環(huán)境缺陷5.系統(tǒng)可靠性分析中，MTBF表示？（）A.平均故障間隔時(shí)間B.平均修復(fù)時(shí)間C.故障率D.可用率6.系統(tǒng)優(yōu)化問題中，約束條件越多，求解難度？（）A.越低B.越高C.不變D.難以確定7.系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)中，蒙特卡洛方法適用于？（）A.確定性系統(tǒng)B.隨機(jī)性系統(tǒng)C.線性系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng)8.系統(tǒng)功能分解時(shí)，遵循的原則是？（）A.分解越細(xì)越好B.保持模塊獨(dú)立性C.盡量減少子模塊數(shù)量D.優(yōu)先考慮成本9.系統(tǒng)需求變更控制中，以下哪項(xiàng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)？（）A.立即執(zhí)行B.評(píng)估影響C.無需審批D.忽略歷史版本10.系統(tǒng)測(cè)試中，黑盒測(cè)試關(guān)注？（）A.代碼邏輯B.模塊內(nèi)部C.輸入輸出D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三、多選題（每題2分，共20分）1.系統(tǒng)工程常用的建模方法包括？（）A.需求模型B.功能模型C.數(shù)據(jù)模型D.狀態(tài)空間模型2.系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)原則包括？（）A.幾余設(shè)計(jì)B.模塊化C.容錯(cuò)機(jī)制D.簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)3.系統(tǒng)集成測(cè)試的典型流程是？（）A.測(cè)試計(jì)劃B.測(cè)試用例設(shè)計(jì)C.缺陷修復(fù)D.測(cè)試報(bào)告4.系統(tǒng)優(yōu)化問題中，線性規(guī)劃的應(yīng)用場(chǎng)景包括？（）A.資源分配B.成本最小化C.生產(chǎn)計(jì)劃D.非線性目標(biāo)5.系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)的步驟包括？（）A.模型建立B.參數(shù)設(shè)置C.結(jié)果分析D.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證6.系統(tǒng)需求分析的方法有？（）A.訪談B.觀察法C.文本分析D.代碼審查7.系統(tǒng)功能分解的層次結(jié)構(gòu)包括？（）A.頂層功能B.子功能C.細(xì)化模塊D.具體操作8.系統(tǒng)測(cè)試的類型包括？（）A.單元測(cè)試B.集成測(cè)試C.系統(tǒng)測(cè)試D.性能測(cè)試9.系統(tǒng)可靠性分析方法有？（）A.故障樹分析B.風(fēng)險(xiǎn)矩陣C.可用性分析D.網(wǎng)絡(luò)分析法10.系統(tǒng)需求變更的影響包括？（）A.成本增加B.項(xiàng)目延期C.質(zhì)量下降D.需求明確四、案例分析（每題6分，共18分）案例1：智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)某城市計(jì)劃開發(fā)一套智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)，要求：（1）系統(tǒng)需根據(jù)實(shí)時(shí)車流量動(dòng)態(tài)調(diào)整綠燈時(shí)長(zhǎng)，優(yōu)先保障主干道通行效率；（2）需預(yù)留接口接入未來可能增加的行人檢測(cè)模塊；（3）系統(tǒng)需具備故障自診斷功能，異常時(shí)自動(dòng)切換至手動(dòng)模式。問題：（1）請(qǐng)簡(jiǎn)述該系統(tǒng)需求分析的關(guān)鍵步驟及需考慮的約束條件。（4分）（2）若采用功能分解方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)，請(qǐng)給出頂層功能模塊劃分及各模塊間依賴關(guān)系。（2分）案例2：某化工生產(chǎn)線可靠性優(yōu)化某化工生產(chǎn)線包含3個(gè)關(guān)鍵反應(yīng)單元（A、B、C），故障數(shù)據(jù)如下：-單元A故障率：0.05/天，修復(fù)時(shí)間：4小時(shí)；-單元B故障率：0.03/天，修復(fù)時(shí)間：6小時(shí)；-單元C故障率：0.02/天，修復(fù)時(shí)間：3小時(shí)。問題：（1）若需提高系統(tǒng)可用率，請(qǐng)?zhí)岢鲋辽賰煞N可靠性設(shè)計(jì)措施。（3分）（2）若采用故障樹分析，請(qǐng)繪制單元A失效導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)的故障樹。（3分）五、論述題（每題11分，共22分）1.論述系統(tǒng)工程中“系統(tǒng)邊界”的劃分原則及其對(duì)項(xiàng)目成功的影響。（11分）2.結(jié)合實(shí)際案例，分析系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)在需求驗(yàn)證中的作用及局限性。（11分）---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.×（系統(tǒng)工程核心方法論是切克蘭德七階段模型）2.×（系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)適用于分析非線性、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)）3.√4.×（依賴關(guān)系過多會(huì)增加耦合，降低可維護(hù)性）5.×（需評(píng)估變更對(duì)進(jìn)度、成本的影響）6.×（需考慮模型復(fù)雜度與實(shí)際需求的平衡）7.×（驗(yàn)證子模塊間協(xié)作）8.√9.×（非線性問題需采用非線性規(guī)劃）10.×（需考慮樣本量與統(tǒng)計(jì)顯著性）二、單選題1.D2.A3.C4.B5.A6.B7.B8.B9.B10.C三、多選題1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABC四、案例分析案例1（1）需求分析步驟：-收集用戶需求（車流量、行人優(yōu)先級(jí)等）；-約束條件：實(shí)時(shí)性（響應(yīng)時(shí)間<1秒）、安全性（故障切換時(shí)間<5秒）、成本預(yù)算。（2）功能模塊劃分：-頂層模塊：信號(hào)控制核心、數(shù)據(jù)采集、用戶交互；-依賴關(guān)系：數(shù)據(jù)采集→信號(hào)控制核心（數(shù)據(jù)輸入），信號(hào)控制核心→用戶交互（狀態(tài)反饋）。案例2（1）可靠性設(shè)計(jì)措施：-幾余設(shè)計(jì)：?jiǎn)卧狝/B增加熱備；-容錯(cuò)機(jī)制：故障時(shí)自動(dòng)切換至備用管道。（2）故障樹：```系統(tǒng)停機(jī)└──單元A故障└──單元A內(nèi)部元件失效```五、論述題1.系統(tǒng)邊界劃分原則：-明確系統(tǒng)與環(huán)境的交互界面；-