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頁中國礦業(yè)大學（北京）《系統(tǒng)仿真》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、對于計算機控制系統(tǒng)中的抗干擾技術，在考慮電磁干擾的抑制措施時，以下哪種方法是最為關鍵和有效的？（）A.采用屏蔽、濾波、接地等技術手段，從源頭上減少電磁干擾的產生和傳播；同時，合理布線、優(yōu)化系統(tǒng)布局，提高系統(tǒng)的抗干擾能力B.增加系統(tǒng)的功率和電壓，以抵抗電磁干擾的影響C.采用軟件濾波算法，對采集到的數據進行處理，消除干擾信號D.忽略電磁干擾的影響，認為系統(tǒng)自身具有足夠的穩(wěn)定性和容錯能力2、在計算機控制系統(tǒng)的實時性要求較高的情況下，如果要減少系統(tǒng)的響應時間和提高控制的及時性，以下哪個方面的優(yōu)化是關鍵的？（）A.優(yōu)化算法的計算復雜度B.提高硬件的處理速度C.改進操作系統(tǒng)的調度策略D.以上都是3、在計算機控制系統(tǒng)的可靠性設計中，以下關于冗余技術和故障診斷與容錯技術的描述，哪一項是恰當的？（）A.冗余技術通過增加備份設備或部件來提高系統(tǒng)的可靠性，故障診斷與容錯技術則能夠及時發(fā)現和處理故障，使系統(tǒng)在部分故障情況下仍能正常工作，綜合應用這些技術可以顯著提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性和可用性B.冗余技術和故障診斷與容錯技術成本高、效果不明顯，不值得采用C.只要系統(tǒng)設計合理，就不需要考慮冗余技術和故障診斷與容錯技術D.冗余技術會增加系統(tǒng)的復雜性，應盡量避免使用；故障診斷與容錯技術則難以實現，實際應用價值不大4、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷中，及時準確地檢測和定位故障對于系統(tǒng)的正常運行至關重要。當系統(tǒng)出現異常輸出，但輸入正常時，以下哪種故障診斷方法更有助于快速確定故障源？（）A.基于模型的診斷方法，對比實際輸出與模型預測輸出B.基于信號處理的診斷方法，分析信號特征C.專家系統(tǒng)診斷方法，利用知識庫和推理規(guī)則D.盲目猜測故障原因，進行隨機維修5、在計算機控制系統(tǒng)的人機交互界面設計中，以下哪種原則是需要優(yōu)先遵循的？（）A.人機交互界面設計只注重美觀，不考慮操作的便捷性和信息的可讀性B.以用戶為中心的原則，充分考慮用戶的需求和操作習慣，設計簡潔、直觀、易于操作的界面，提供清晰的信息顯示和便捷的操作方式，同時確保界面的響應速度和穩(wěn)定性，提高用戶的工作效率和滿意度C.人機交互界面的功能越多越好，不管用戶是否能夠理解和使用D.人機交互界面不需要考慮不同用戶的權限和安全級別6、計算機控制系統(tǒng)中的多傳感器數據融合技術可以提高系統(tǒng)的感知能力和決策準確性。以下關于多傳感器數據融合的描述，錯誤的是（）A.數據融合可以對來自多個傳感器的信息進行綜合處理和分析，得到更全面、準確的測量結果B.常見的數據融合方法有加權平均法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計法等C.多傳感器數據融合技術可以有效地克服單個傳感器的局限性和不確定性D.多傳感器數據融合技術非常簡單，不需要考慮傳感器的特性和數據的相關性7、關于計算機控制系統(tǒng)中的數據壓縮與傳輸，假設要在有限的帶寬下傳輸大量的控制數據，以下哪種數據壓縮方法是有效的？（）A.不進行數據壓縮，傳輸效率低B.無損壓縮方法，如霍夫曼編碼、LZ77算法等，能夠在不損失數據精度的前提下減少數據量，提高傳輸效率C.有損壓縮方法，會損失一定數據精度D.不考慮數據壓縮，增加帶寬8、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，如數據采集卡、運動控制卡等，實現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9、在計算機控制的醫(yī)療設備中，如輸液泵、呼吸機等，需要保證控制的精度和安全性。當設備出現故障或異常情況時，以下哪種報警和保護機制能夠及時有效地保障患者的生命安全？（）A.聲光報警B.自動停機C.緊急呼叫D.以上都是10、計算機控制系統(tǒng)中的信號調理環(huán)節(jié)用于對傳感器輸出的信號進行處理和優(yōu)化。對于信號調理，以下哪一項描述是錯誤的？（）A.信號調理可以包括放大、濾波、線性化等操作，以改善信號質量B.它能夠將傳感器的微弱輸出信號放大到適合計算機處理的范圍C.濾波可以去除信號中的噪聲和干擾，提高信號的純度和可信度D.信號調理環(huán)節(jié)的功能是單一的，只能進行一種操作，如放大或濾波11、關于計算機控制系統(tǒng)的無線通信在控制中的應用，以下敘述錯誤的是：（）A.無線通信技術為計算機控制系統(tǒng)提供了更靈活的通信方式，擺脫了線纜的束縛B.常見的無線通信技術如藍牙、Wi-Fi、Zigbee等在工業(yè)控制中都有應用C.無線通信在控制中的應用存在信號干擾、傳輸距離有限、安全性等問題D.無線通信技術不穩(wěn)定，不適合在對可靠性要求高的計算機控制系統(tǒng)中使用12、在計算機控制系統(tǒng)的安全防護（SecurityProtection）方面，以下描述不正確的是：（）A.計算機控制系統(tǒng)面臨著網絡攻擊、病毒感染等安全威脅B.可以采取加密、認證、訪問控制等措施來保障系統(tǒng)的安全C.安全防護只需要在系統(tǒng)開發(fā)完成后進行一次性設置，不需要定期更新和維護D.員工的安全意識培訓也是安全防護的重要組成部分13、在計算機控制技術的分布式控制系統(tǒng)（DCS）中，以下關于其結構和特點的描述，哪一項是正確的？（）A.DCS采用分層分布式結構，包括現場控制層、監(jiān)控層和管理層，具有分散控制、集中管理、可靠性高、開放性好等特點，適用于大型工業(yè)過程的控制B.DCS結構復雜、成本高，不如集中式控制系統(tǒng)實用C.DCS的各層之間相互獨立，沒有信息交互D.DCS已經過時，被新的控制系統(tǒng)所取代14、在計算機控制系統(tǒng)的系統(tǒng)建模方法中，以下關于機理建模和實驗建模的比較，哪種說法是不正確的？（）A.機理建模是根據系統(tǒng)的物理、化學、生物等原理，建立系統(tǒng)的數學模型，能夠反映系統(tǒng)的內部結構和工作機理B.實驗建模則是通過對系統(tǒng)輸入輸出數據的采集和分析，建立系統(tǒng)的數學模型，不需要了解系統(tǒng)的內部結構C.機理建模適用于對系統(tǒng)工作原理清晰、內部結構簡單的系統(tǒng)進行建模，而實驗建模適用于復雜的、難以用機理分析的系統(tǒng)D.機理建模的精度和可靠性高于實驗建模，因此在系統(tǒng)建模中應優(yōu)先選擇機理建模，而盡量避免使用實驗建模15、在計算機控制的機器人系統(tǒng)中，軌跡規(guī)劃是實現精確運動控制的關鍵。當要求機器人在有限的時間內從起始點以最短路徑到達目標點，并避開障礙物時，以下哪種軌跡規(guī)劃算法更適用？（）A.直線插補算法，簡單直接B.圓弧插補算法，適用于曲線運動C.多項式插補算法，可靈活設定運動曲線D.隨機生成軌跡，不考慮路徑優(yōu)化二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋冗余技術在提高可靠性中的應用。2、（本題5分）簡述控制系統(tǒng)的魯棒性設計實例。3、（本題5分）簡述計算機控制在風力發(fā)電中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明計算機控制系統(tǒng)中的印刷機械控制技術。闡述印刷機械的工作流程和控制要點，分析印刷速度控制、套準控制和色彩控制等關鍵技術。探討如何通過計算機控制系統(tǒng)提高印刷質量和生產效率。2、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的網絡通信技術，包括現場總線（如CAN總線、Profibus等）和工業(yè)以太網，比較它們的特點、性能和適用場景，闡述如何構建高效可靠的網絡通信架構。3、（本題5分）全面論述計算機控制系統(tǒng)中的智能家電控制技術。解釋智能家電，如智能冰箱、智能洗衣機和智能空調等的控制功能和遠程操作方式。分析如何通過計算機控制系統(tǒng)實現家電的智能化和節(jié)能化運行。4、（本題5分）深入探討計算機控制系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)在控制中的應用。介紹常見的實時操作系統(tǒng)特點和功能，如任務調度、中斷處理等。分析實時操作系統(tǒng)如何滿足控制系統(tǒng)的實時性要求，以及在開發(fā)計算機控制應用程序時的注意事項。5、（本題5分）全面論述計算機控制系統(tǒng)中的能源管理系統(tǒng)，如企業(yè)能源監(jiān)控、建筑能耗分析和區(qū)域能源優(yōu)化。解釋能源管理系統(tǒng)的功能和架構，分析能源數據采集和分析技術在節(jié)能降耗中的作用。結合一個大型工業(yè)園區(qū)的能源管理實踐，說明如何