學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣東潮州衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院

《現(xiàn)代控制理論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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)控制的新能源汽車充電系統(tǒng)中，需要對(duì)充電電流和電壓進(jìn)行精確控制，以保護(hù)電池并提高充電效率。當(dāng)電池狀態(tài)和外界環(huán)境條件變化時(shí)，以下哪種充電控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的充電效果？（）A.恒流充電B.恒壓充電C.分段式充電D.智能充電2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求較高的情況下，如果要減少系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和提高控制的及時(shí)性，以下哪個(gè)方面的優(yōu)化是關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化算法的計(jì)算復(fù)雜度B.提高硬件的處理速度C.改進(jìn)操作系統(tǒng)的調(diào)度策略D.以上都是3、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化倉儲(chǔ)系統(tǒng)中，需要對(duì)貨物的存儲(chǔ)位置和出入庫流程進(jìn)行管理。當(dāng)貨物種類繁多，且存儲(chǔ)量巨大時(shí)，以下哪種貨物存儲(chǔ)策略能夠提高倉庫的空間利用率和出入庫效率？（）A.隨機(jī)存儲(chǔ)B.分類存儲(chǔ)C.定位存儲(chǔ)D.以上都不是4、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要通過分析加工過程中的力、振動(dòng)等信號(hào)來判斷刀具的磨損狀態(tài)。當(dāng)信號(hào)噪聲較大且特征不明顯時(shí)，以下哪種信號(hào)處理方法能夠更有效地提取刀具磨損的特征信息？（）A.小波變換B.傅里葉變換C.經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解D.以上都是5、在計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，為了保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，通常會(huì)采用冗余技術(shù)。當(dāng)關(guān)鍵的控制器出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種冗余方式能夠最快地實(shí)現(xiàn)無縫切換，確保生產(chǎn)不受影響？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.信息冗余D.時(shí)間冗余6、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，以下說法準(zhǔn)確的是：（）A.A/D和D/A轉(zhuǎn)換的精度對(duì)系統(tǒng)性能影響不大，只要能完成轉(zhuǎn)換即可B.A/D轉(zhuǎn)換的分辨率決定了所能測(cè)量的最小信號(hào)變化量，D/A轉(zhuǎn)換的分辨率決定了輸出信號(hào)的平滑程度。轉(zhuǎn)換速度、量化誤差等也是重要的指標(biāo)，需要根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行合理選擇C.A/D和D/A轉(zhuǎn)換的速度越快越好，無需考慮成本和其他因素D.A/D和D/A轉(zhuǎn)換與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關(guān)7、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于人機(jī)界面的功能和設(shè)計(jì)原則，哪種描述是不正確的？（）A.人機(jī)界面是操作人員與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行交互的窗口，其功能包括數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警提示、操作控制等B.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循簡(jiǎn)潔、直觀、易用、可靠等原則，以提高操作人員的工作效率和舒適度，減少操作失誤C.可以采用圖形化界面、觸摸屏、語音交互等多種方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面，以滿足不同用戶的需求和使用習(xí)慣D.人機(jī)界面的設(shè)計(jì)只需要考慮美觀和個(gè)性化，不需要考慮操作人員的技能水平和工作環(huán)境，因?yàn)橛脩艨梢酝ㄟ^培訓(xùn)來適應(yīng)界面8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）技術(shù)中，以下描述不正確的是：（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線是一種用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)B.現(xiàn)場(chǎng)總線可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享C.不同的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)具有不同的特點(diǎn)和適用范圍D.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性問題9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，如果系統(tǒng)受到來自電源的干擾，以下哪種措施能夠有效地抑制干擾？（）A.安裝電源濾波器，濾除電源中的雜波B.采用隔離電源，隔離干擾源C.合理布線，減少電源線的環(huán)路面積D.以上措施都是10、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和分布式控制方面發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，具有開放性、互操作性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)B.工業(yè)以太網(wǎng)將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸C.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供了更加靈活的連接方式，但存在信號(hào)不穩(wěn)定和安全性等問題D.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)只需要考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的安全性和實(shí)時(shí)性11、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性（Stability）分析，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)或保持在一定范圍內(nèi)的能力B.可以通過勞斯判據(jù)、根軌跡法等方法判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是所有特征根都位于復(fù)平面的左半平面D.只要系統(tǒng)的開環(huán)增益足夠大，系統(tǒng)就一定是穩(wěn)定的12、對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)精確的軌跡跟蹤控制，需要準(zhǔn)確的模型和高性能的算法。在模型不確定或存在較大誤差的情況下，以下哪種控制方法能夠較好地適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤？（）A.自適應(yīng)控制，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)整控制器參數(shù)B.魯棒控制，在模型存在不確定性時(shí)仍能保證系統(tǒng)穩(wěn)定C.最優(yōu)控制，尋求最優(yōu)的控制策略D.智能控制，結(jié)合多種智能算法進(jìn)行控制13、在計(jì)算機(jī)控制的物流分揀系統(tǒng)中，需要對(duì)包裹進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類和輸送。當(dāng)包裹的形狀、大小和重量差異較大時(shí)，以下哪種識(shí)別和分揀技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的工作效率和準(zhǔn)確性？（）A.條碼識(shí)別B.圖像識(shí)別C.射頻識(shí)別D.以上都是14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議中，以下關(guān)于CAN總線的特點(diǎn)和應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.CAN總線是一種具有高可靠性和實(shí)時(shí)性的現(xiàn)場(chǎng)總線，采用多主通信方式，支持分布式控制B.它具有較強(qiáng)的錯(cuò)誤檢測(cè)和處理能力，能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作C.CAN總線的通信速率較高，最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)10千米，適用于汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域D.CAN總線的協(xié)議復(fù)雜，開發(fā)成本高，因此在一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)中不常使用15、當(dāng)探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向（FutureDevelopmentDirectionofComputerControlSystem）時(shí)，以下哪個(gè)方面不是重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.更高的控制精度和更快的響應(yīng)速度B.更復(fù)雜的控制算法和模型C.更低的成本和更簡(jiǎn)單的操作D.更個(gè)性化的外觀設(shè)計(jì)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)要分析史密斯預(yù)估控制的基本思想。2、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制。3、（本題5分）說明如何實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。4、（本題5分）什么是仿人智能控制？簡(jiǎn)述其特點(diǎn)。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）在控制任務(wù)調(diào)度和資源管理方面的作用。闡述常見的RTOS（如VxWorks、μC/OS-II等）的特點(diǎn)和工作原理，分析其任務(wù)調(diào)度策略（如優(yōu)先級(jí)調(diào)度、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度等）和內(nèi)存管理機(jī)制。結(jié)合一個(gè)實(shí)時(shí)性要求較高的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，說明如何選擇合適的RTOS，并根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行配置和優(yōu)化。2、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制在智能制造中的應(yīng)用，分析如何通過智能控制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化、質(zhì)量控制和設(shè)備維護(hù)。3、（本題5分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的船舶自動(dòng)化中的控制技術(shù)，包括航向控制、動(dòng)力定位等，討論在復(fù)雜海洋環(huán)境下的控制挑戰(zhàn)和解決方案。4、（本題5分）詳細(xì)論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇和訓(xùn)練算法，分析如何構(gòu)建有效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，提高控制性能和泛化能力。5、（本題5分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性評(píng)估方法對(duì)于預(yù)測(cè)系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)和保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述可靠性評(píng)估的指標(biāo)和模型，如可靠度、失效率、故障模式影響及危害性分析（FMECA）等。分析可靠性評(píng)估方法的選擇和應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，說明如何進(jìn)行可靠性評(píng)估，并討論如何根據(jù)評(píng)估結(jié)果采取相應(yīng)的可靠性改進(jìn)措