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頁溫州大學《智能控制技術》

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批閱人一、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、在計算機控制技術的系統(tǒng)建模中，關于狀態(tài)空間模型與傳遞函數(shù)模型的區(qū)別和聯(lián)系，以下哪一種闡述是最清晰和準確的？（）A.狀態(tài)空間模型能夠全面描述系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)和外部輸入輸出關系，適用于多輸入多輸出系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)；傳遞函數(shù)模型則主要用于單輸入單輸出線性定常系統(tǒng)。兩者可以通過一定的數(shù)學變換相互轉換B.狀態(tài)空間模型和傳遞函數(shù)模型在本質上是相同的，只是表達方式不同，因此在實際應用中可以隨意選擇C.傳遞函數(shù)模型比狀態(tài)空間模型更直觀、更容易理解和分析，所以應優(yōu)先使用傳遞函數(shù)模型進行系統(tǒng)建模D.狀態(tài)空間模型只適用于復雜的大型系統(tǒng)，對于小型簡單系統(tǒng)，傳遞函數(shù)模型更為適用2、對于計算機控制系統(tǒng)中的虛擬儀器（VirtualInstrument）技術，以下觀點不正確的是（）A.虛擬儀器通過軟件將計算機與測量硬件結合，實現(xiàn)儀器的功能B.具有靈活性高、開發(fā)成本低、功能強大等優(yōu)點C.虛擬儀器完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要使用傳統(tǒng)儀器進行測量和控制D.虛擬儀器的開發(fā)需要掌握一定的編程語言和測量原理知識3、計算機控制系統(tǒng)的結構形式多種多樣，其中分布式控制系統(tǒng)（DCS）具有獨特的特點。對于分布式控制系統(tǒng)，以下說法不正確的是（）A.DCS采用分散控制、集中管理的結構，將控制功能分散到多個控制器中，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的交互和共享B.這種系統(tǒng)具有可靠性高、靈活性強、易于擴展等優(yōu)點，適用于大規(guī)模、復雜的工業(yè)過程控制C.DCS中的各個控制站可以獨立工作，即使部分站點出現(xiàn)故障，也不會影響整個系統(tǒng)的運行D.分布式控制系統(tǒng)的開發(fā)和維護成本較低，適合所有規(guī)模的控制項目4、在計算機控制技術的智能家居系統(tǒng)中，關于環(huán)境監(jiān)測和設備控制的實現(xiàn)方式，以下哪一種描述是最符合實際的？（）A.通過部署各種傳感器（如溫度、濕度、光照、煙霧等傳感器）采集環(huán)境數(shù)據(jù)，利用微控制器或嵌入式系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)設定的規(guī)則或用戶的指令，通過智能插座、繼電器等控制設備實現(xiàn)對家電、照明等的自動控制B.智能家居系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測和設備控制主要依賴于云服務器的計算和決策能力，本地設備只負責數(shù)據(jù)采集和傳輸C.智能家居系統(tǒng)中的設備控制通常采用集中式控制架構，所有設備的控制信號都由一個中央控制器統(tǒng)一發(fā)送D.為了降低成本和復雜性，智能家居系統(tǒng)可以忽略環(huán)境監(jiān)測功能，只實現(xiàn)基本的設備控制5、關于計算機控制系統(tǒng)中的過程監(jiān)控（ProcessMonitoring）系統(tǒng)，以下說法錯誤的是（）A.過程監(jiān)控系統(tǒng)用于實時監(jiān)測生產(chǎn)過程中的參數(shù)和狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況B.可以采用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來實現(xiàn)過程監(jiān)控C.過程監(jiān)控系統(tǒng)只提供數(shù)據(jù)顯示和報警功能，不能對生產(chǎn)過程進行控制和調(diào)整D.有效的過程監(jiān)控可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質量和減少事故發(fā)生6、在計算機控制技術的嵌入式系統(tǒng)應用中，比如要在一個小型的智能設備中實現(xiàn)控制功能，以下哪個方面是需要重點關注的？（）A.不關注嵌入式系統(tǒng)的特點，開發(fā)困難B.資源受限、功耗控制和實時性要求，嵌入式系統(tǒng)通常具有有限的計算資源和存儲空間，需要優(yōu)化算法和代碼以降低功耗，并保證控制任務的實時執(zhí)行C.只關注功能實現(xiàn)，忽略系統(tǒng)資源限制D.不采用嵌入式系統(tǒng)，使用通用計算機7、對于計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集與處理，以下關于其重要性和方法的描述，哪一種是準確的？（）A.數(shù)據(jù)采集與處理是計算機控制系統(tǒng)的基礎，它為控制決策提供依據(jù)。通過傳感器獲取原始數(shù)據(jù)后，需要進行濾波、放大、A/D轉換等處理。數(shù)據(jù)的準確性、實時性和完整性對于控制系統(tǒng)的性能至關重要，采用合適的數(shù)據(jù)處理算法可以提高數(shù)據(jù)質量B.數(shù)據(jù)采集與處理對控制系統(tǒng)的影響不大，可以簡單處理或忽略C.數(shù)據(jù)采集與處理只需要使用固定的方法和參數(shù)，不需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整D.數(shù)據(jù)采集與處理只關注數(shù)據(jù)的采集，不需要進行后續(xù)的分析和利用8、在計算機控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性是重要的考慮因素。當需要在一個分布式計算機控制系統(tǒng)中實現(xiàn)多個節(jié)點之間的高速、實時數(shù)據(jù)傳輸時，以下哪種通信協(xié)議更適合？（）A.CAN總線協(xié)議，具有高可靠性和實時性B.Ethernet以太網(wǎng)協(xié)議，廣泛應用但實時性一般C.Wi-Fi無線協(xié)議，方便但易受干擾D.藍牙協(xié)議，適用于短距離通信但速度較慢9、計算機控制技術在交通領域有著重要的應用，如智能交通系統(tǒng)。以下關于智能交通系統(tǒng)中的計算機控制的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以實現(xiàn)交通信號燈的智能控制，根據(jù)交通流量實時調(diào)整信號燈的時長B.能夠對車輛進行實時跟蹤和監(jiān)控，提高交通安全和管理效率C.智能交通系統(tǒng)中的計算機控制完全依賴于衛(wèi)星導航和通信技術，不需要其他傳感器的支持D.可以通過大數(shù)據(jù)分析和預測，優(yōu)化交通路線規(guī)劃，緩解交通擁堵10、在計算機控制系統(tǒng)的輸入輸出接口技術中，以下關于并行接口和串行接口的比較，哪一項是不準確的？（）A.并行接口一次可以傳輸多個比特的數(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比特的數(shù)據(jù)，傳輸速度相對較慢，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D.在現(xiàn)代計算機控制系統(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行數(shù)據(jù)傳輸11、計算機控制技術在航空航天領域有著至關重要的作用。以下關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、導航和制導，確保飛行的穩(wěn)定性和準確性B.能夠對發(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)化設計D.計算機控制技術在航空航天領域的應用已經(jīng)非常成熟，沒有進一步發(fā)展的空間12、在計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡安全方面，以下關于其面臨的威脅和防護措施的描述，不正確的是哪一項？（）A.工業(yè)網(wǎng)絡面臨著來自外部的黑客攻擊、病毒感染、惡意軟件等威脅，以及內(nèi)部的誤操作、設備故障等風險B.為了保障工業(yè)網(wǎng)絡的安全，可以采取網(wǎng)絡隔離、訪問控制、加密傳輸、漏洞掃描、安全監(jiān)測等防護措施C.工業(yè)網(wǎng)絡安全只需要關注網(wǎng)絡層面的防護，不需要考慮終端設備和應用程序的安全D.建立完善的安全管理制度和應急預案，加強員工的安全意識培訓，也是保障工業(yè)網(wǎng)絡安全的重要手段13、關于計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)選擇，在評估其是否適用于特定的控制任務時，以下哪一個因素是最為重要的？（）A.實時操作系統(tǒng)的任務調(diào)度算法、中斷響應時間、內(nèi)存管理機制等性能指標，以及對硬件的支持和可擴展性，決定了其能否滿足控制任務對實時性和可靠性的要求B.實時操作系統(tǒng)的用戶界面友好程度和開發(fā)工具的易用性，對于開發(fā)人員的工作效率有很大影響C.實時操作系統(tǒng)的價格和許可證費用，對于項目的成本控制至關重要D.實時操作系統(tǒng)的市場占有率和流行程度，反映了其可靠性和穩(wěn)定性14、在計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術方面，考慮到工業(yè)現(xiàn)場存在的各種干擾源，以下哪種抗干擾措施是最為基礎和重要的？（）A.不采取任何抗干擾措施，任由系統(tǒng)受到干擾B.良好的接地技術，包括單點接地、多點接地和混合接地等方式，合理的接地能夠有效地抑制共模干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.單純依靠屏蔽技術，不考慮接地D.認為抗干擾不重要，不進行相關設計15、對于計算機控制系統(tǒng)中的采樣定理，以下關于其重要性和應用的描述，哪一項是恰當?shù)模浚ǎ〢.采樣定理規(guī)定了采樣頻率必須大于信號最高頻率的兩倍，否則會導致信號失真，在設計采樣系統(tǒng)時必須嚴格遵循，以保證系統(tǒng)能夠準確地還原原始信號B.采樣定理不太重要，實際系統(tǒng)中可以忽略，對控制效果影響不大C.只要采樣頻率足夠高，就可以不考慮采樣定理的限制D.采樣定理只適用于理論研究，在實際工程中難以應用16、關于計算機控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計算機（IPC），以下描述錯誤的是（）A.IPC是專門為工業(yè)控制應用設計的計算機，具有可靠性高、抗干擾能力強、擴展性好等特點B.IPC通常采用標準的硬件架構和操作系統(tǒng)，如x86架構和Windows、Linux等操作系統(tǒng)C.IPC可以通過插入各種功能卡，如數(shù)據(jù)采集卡、運動控制卡等，實現(xiàn)對不同類型信號的處理和控制D.IPC的性能和功能不如普通個人計算機，因此在工業(yè)控制中的應用逐漸減少17、在計算機控制技術中，先進控制策略不斷涌現(xiàn)。以下關于先進控制策略的描述，哪一項是不正確的？（）A.預測控制通過預測系統(tǒng)未來的輸出，提前采取控制措施，提高控制性能B.自適應控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的變化自動調(diào)整控制器的參數(shù)，適應不同的工況C.魯棒控制在系統(tǒng)存在不確定性和干擾的情況下，仍能保持較好的控制效果D.先進控制策略雖然性能優(yōu)越，但計算復雜度高，不適合在實時性要求高的系統(tǒng)中應用18、有關計算機控制系統(tǒng)中的故障診斷與容錯控制，下列說法不正確的是：（）A.故障診斷技術能夠及時檢測和識別系統(tǒng)中的故障，為容錯控制提供依據(jù)B.容錯控制通過采取冗余、重構等措施，使系統(tǒng)在故障情況下仍能保持一定的性能C.故障診斷和容錯控制可以完全避免系統(tǒng)故障的發(fā)生，確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性D.這些技術的應用需要考慮系統(tǒng)的成本、復雜性和性能要求等因素19、對于計算機控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng)（DCS），以下說法不正確的是？（）A.DCS是一種分布式的控制系統(tǒng)，它將控制功能分散到多個控制單元，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)集中管理和監(jiān)控B.DCS具有可靠性高、開放性好、易于擴展和維護等優(yōu)點，能夠滿足大型工業(yè)過程的控制需求C.DCS的體系結構包括現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層和管理層，各層之間通過高速網(wǎng)絡進行通信和數(shù)據(jù)交換D.DCS已經(jīng)過時，被新型的控制系統(tǒng)如現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）完全取代，在現(xiàn)代工業(yè)控制中不再使用20、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，知名品牌就一定好二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是多速率控制？2、（本題5分）什么是大林算法？其主要應用場景是什么？3、（本題5分）解釋控制系統(tǒng)的基本組成部分及其功能。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）針對一個電子生產(chǎn)線的貼片設備，設計其貼片精度和速度的控制系統(tǒng)。2、（本題5分）針對一個石油化工廠的催化裂化過程，設計其反應溫度和催化劑流量的控制系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個智能家居的太陽能熱水器水溫與水量控制系統(tǒng)。4、（本題5分）針對一個鋼鐵廠的連鑄過程，設計其拉速和冷卻溫度的控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設計一個智能家居的照明控制系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能和舒適的照明效果。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在計算機控制技術中，系統(tǒng)辨識是建立被