學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁燕山大學里仁學院《智能控制理論》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、對于一個計算機控制的自動化生產線升級項目，需要在現有設備的基礎上進行改造和優化。在評估可行性和制定方案時，以下哪個因素是首要考慮的？（）A.新設備與現有設備的兼容性B.升級成本和預期收益C.技術的先進性和成熟度D.對生產流程的影響和調整難度2、計算機控制系統中的運動控制技術在機器人、數控機床等領域發揮著重要作用。以下關于運動控制技術的描述，錯誤的是（）A.運動控制技術包括位置控制、速度控制和加速度控制等方面B.可以實現精確的軌跡規劃和運動控制，滿足各種復雜的運動需求C.運動控制技術的發展已經非常成熟，沒有進一步提高的空間D.與傳感器技術和智能控制算法相結合，提高運動控制的精度和穩定性3、關于計算機控制系統中的控制器實現方式，假設要在硬件上實現一個復雜的控制器，以下哪種硬件平臺是常見且高效的？（）A.不選擇合適的硬件平臺，實現效率低B.現場可編程門陣列（FPGA），具有并行處理能力和可定制性，能夠快速實現復雜的邏輯和算法，適用于對速度和性能要求較高的控制器實現C.專用集成電路（ASIC），成本高且靈活性差D.通用微處理器，處理速度可能無法滿足要求4、計算機控制系統中的數字濾波技術可以有效地去除噪聲干擾。關于數字濾波技術，以下描述錯誤的是（）A.常見的數字濾波方法有算術平均值濾波、中值濾波、加權平均值濾波等B.不同的數字濾波方法適用于不同類型的噪聲，需要根據實際情況選擇合適的濾波方法C.數字濾波可以完全消除噪聲，使信號恢復到原始的真實狀態D.數字濾波可以在硬件電路中實現，也可以通過軟件算法在計算機中實現5、在計算機控制的工業機器人軌跡規劃中，如果要求機器人在運動過程中避免與障礙物碰撞，同時優化運動路徑，以下哪種方法是有效的？（）A.人工勢場法，構建虛擬的勢場引導機器人運動B.快速搜索隨機樹（RRT）算法，隨機探索可行路徑C.A*算法，尋找最優路徑D.以上方法結合使用6、計算機控制系統中的數字信號處理技術用于對采集到的信號進行分析和處理。例如，通過濾波去除噪聲、通過頻譜分析提取有用信息等。在一個音頻處理系統中，需要對聲音信號進行降噪和增強。以下關于數字信號處理在計算機控制中的應用，錯誤的是：（）A.數字信號處理可以提高信號的質量和可靠性B.快速傅里葉變換（FFT）是數字信號處理中常用的算法之一C.數字信號處理的算法越復雜，效果就越好D.數字信號處理需要考慮硬件的計算能力和實時性要求7、對于計算機控制系統中的遠程控制技術，以下哪種實現方式更具安全性？（）A.基于公共網絡的遠程控制，不進行任何加密和認證B.采用虛擬專用網絡（VPN）技術，建立安全的加密通道，結合用戶認證和授權機制，確保遠程控制數據的保密性、完整性和可用性，提高系統的安全性C.遠程控制不需要考慮安全性，方便就行D.只要有密碼保護，就可以保證遠程控制的安全8、在計算機控制技術中，關于數字控制器的設計方法，以下選項錯誤的是：（）A.模擬化設計方法是先將連續的被控對象模型離散化，然后基于離散模型設計數字控制器B.直接數字設計方法直接根據系統的性能指標和數字控制器的特點進行設計，無需經過離散化過程C.無論采用哪種設計方法，最終得到的數字控制器都能夠精確地實現預期的控制性能，不存在任何誤差和限制D.設計數字控制器時，需要考慮系統的穩定性、準確性和快速性等性能指標9、對于計算機控制系統中的軟件設計，假設要開發一個復雜的控制程序，以下哪個設計原則是需要優先遵循的？（）A.不遵循任何設計原則，代碼混亂B.模塊化設計原則，將系統功能分解為獨立的模塊，便于開發、調試和維護，提高軟件的可擴展性和可重用性C.只追求代碼的簡潔性，忽略功能完整性D.不進行軟件架構設計，隨意編寫代碼10、在計算機控制的半導體制造工藝中，需要對溫度、氣體流量、壓力等多個工藝參數進行高精度控制。當工藝要求不斷提高，對控制精度的要求達到亞微米級別時，以下哪種先進控制技術能夠滿足需求？（）A.預測控制B.滑模控制C.自抗擾控制D.以上都是11、在計算機控制系統的采樣過程中，例如要確定合適的采樣周期以保證系統性能，以下哪個因素對采樣周期的選擇影響最大？（）A.不考慮任何因素，隨機選擇采樣周期B.被控對象的動態特性，包括時間常數和自然頻率等，采樣周期應遠小于被控對象的最小時間常數，以準確捕捉系統的變化C.系統的抗干擾性能，采樣周期越短，抗干擾能力越強D.只考慮計算機的計算能力，而不考慮系統特性12、關于計算機控制系統中的執行機構，以下哪種描述能夠準確反映其作用和特點？（）A.執行機構只是簡單地按照控制器的指令動作，對系統性能影響不大B.執行機構負責將控制器的輸出信號轉換為實際的物理動作，其性能如動態響應、精度、工作范圍等直接影響控制系統的控制效果。不同類型的執行機構如電動、氣動、液壓等，具有各自的特點和適用場景C.執行機構的選擇只取決于系統的控制精度要求，其他因素如成本、可靠性可以忽略D.執行機構的工作原理和結構都非常簡單，不需要深入了解13、對于計算機控制系統中的智能控制算法，以下關于其在復雜系統中的應用優勢和挑戰的描述，哪一項是正確的？（）A.智能控制算法如神經網絡控制、遺傳算法控制等在處理復雜、不確定性系統時具有強大的自適應性和優化能力，但也面臨著計算量大、模型訓練困難、實時性要求高等挑戰B.智能控制算法理論復雜，實際應用效果不佳，不適合在工業控制中使用C.智能控制算法可以完全替代傳統控制算法，解決所有控制問題D.智能控制算法只適用于研究領域，在實際工程中難以應用14、計算機控制技術在航空航天領域也有廣泛的應用。例如，飛機的飛行控制系統、衛星的姿態控制系統等都依賴于計算機控制技術。在這些系統中，對控制精度和可靠性的要求極高。以下關于計算機控制技術在航空航天領域的描述，不正確的是：（）A.微小的控制誤差可能導致嚴重的后果，因此需要高精度的傳感器和執行機構B.采用冗余設計可以提高系統的可靠性，保障飛行安全C.航空航天領域的計算機控制系統不需要考慮重量和體積的限制D.先進的控制算法和仿真技術有助于優化系統性能，降低研發成本15、對于計算機控制系統中的實時數據庫，以下關于其功能和特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.實時數據庫用于存儲和管理計算機控制系統中的實時數據，包括測量數據、控制數據、報警數據等B.它能夠快速地響應數據的讀寫請求，保證數據的實時性和一致性，支持多用戶并發訪問C.實時數據庫具有數據壓縮、歷史數據存儲、數據檢索和分析等功能，為系統的監控和決策提供支持D.實時數據庫與關系數據庫沒有任何區別，可以使用相同的技術和方法進行設計和管理二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明如何應對飛行器控制中的不確定性。2、（本題5分）簡述計算機控制系統中的專家控制方法。3、（本題5分）說明微分控制器的作用和優勢。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面剖析計算機控制系統中的汽車電子控制系統，如發動機控制、底盤控制、車身控制等，分析控制算法和技術在提高汽車性能和安全性方面的應用。2、（本題5分）深入研究計算機控制系統中的人機界面（HMI）設計，包括界面布局、圖形顯示、操作交互和報警處理。闡述HMI設計的原則和用戶需求分析方法，討論如何使用現代圖形庫和編程語言實現直觀、友好的HMI。結合一個生產監控系統的HMI開發實例，說明如何根據用戶角色和操作流程設計功能齊全、易于使用的人機交互界面。3、（本題5分）計算機控制系統的穩定性是系統正常運行的關鍵。請全面論述計算機控制系統穩定性的分析方法，如勞斯判據、根軌跡法等在數字控制系統中的應用。解釋如何通過系統的開環傳遞函數或閉環傳遞函數來判斷穩定性。同時，探討在存在時延、非線性等因素時，如何分析系統的穩定性，并結合實際案例說明如何采取措施來提高系統的穩定性。4、（本題5分）詳細論述計算機控制系統中的非線性系統的控制方法，如反饋線性化、滑模控制等，分析這些方法在處理非線性問題時的有效性和局限性。5、（本題5分）全面剖析計算機控制系統中的