自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共2頁(yè)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院《自動(dòng)控制原理》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括準(zhǔn)確性、快速性和穩(wěn)定性等多個(gè)方面。以下關(guān)于性能指標(biāo)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.準(zhǔn)確性要求系統(tǒng)的輸出能夠精確地跟蹤給定的輸入信號(hào)，誤差盡可能小B.快速性要求系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短C.穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的前提，而準(zhǔn)確性和快速性則是在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步追求的目標(biāo)D.性能指標(biāo)之間是相互獨(dú)立的，優(yōu)化一個(gè)指標(biāo)不會(huì)對(duì)其他指標(biāo)產(chǎn)生影響2、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），以下敘述不準(zhǔn)確的是（）A.DCS是一種將控制功能分散、管理功能集中的控制系統(tǒng)，它由多個(gè)控制站、操作站和通信網(wǎng)絡(luò)組成B.各個(gè)控制站可以獨(dú)立完成局部的控制任務(wù)，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與操作站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)調(diào)控制C.DCS具有可靠性高、擴(kuò)展性好、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域D.DCS是一種完全獨(dú)立的控制系統(tǒng)，與其他控制系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行集成和通信3、當(dāng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)貨物的分揀、搬運(yùn)和存儲(chǔ)進(jìn)行自動(dòng)化控制。為了提高系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，以下哪種技術(shù)的應(yīng)用是重要的？（）A.機(jī)器視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的貨物識(shí)別和定位B.機(jī)器學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化物流流程C.柔性制造技術(shù)，適應(yīng)不同規(guī)格的貨物處理D.以上技術(shù)結(jié)合使用4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)對(duì)于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。關(guān)于抗干擾技術(shù)，以下描述不正確的是（）A.干擾可以分為內(nèi)部干擾和外部干擾，內(nèi)部干擾主要來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部的電路噪聲和電磁輻射，外部干擾主要來(lái)自電源波動(dòng)、空間電磁輻射和信號(hào)線引入的干擾等B.硬件抗干擾技術(shù)包括濾波、屏蔽、接地、隔離等方法，可以有效地抑制干擾信號(hào)的傳播C.軟件抗干擾技術(shù)包括數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷阱等方法，可以提高系統(tǒng)的可靠性D.只要采用了先進(jìn)的硬件設(shè)備和軟件算法，就可以完全消除系統(tǒng)中的干擾，無(wú)需采取其他措施5、在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組建中，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點(diǎn)都連接在一條總線上，易于擴(kuò)展，但故障診斷和隔離較困難B.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中心節(jié)點(diǎn)為核心，連接其他節(jié)點(diǎn)，具有易于管理和故障隔離的優(yōu)點(diǎn)，但中心節(jié)點(diǎn)故障可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓C.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)依次連接形成環(huán)形，數(shù)據(jù)沿一個(gè)方向傳輸，傳輸效率高，但某個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)D.樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星型拓?fù)涞臄U(kuò)展，層次清晰，適用于大型網(wǎng)絡(luò)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且對(duì)根節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)，根節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將無(wú)法正常工作6、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的系統(tǒng)建模中，以下關(guān)于其方法和作用的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.系統(tǒng)建模可以采用機(jī)理建模、實(shí)驗(yàn)建模或兩者結(jié)合的方法。機(jī)理建?；谙到y(tǒng)的物理和化學(xué)原理；實(shí)驗(yàn)建模通過(guò)輸入輸出數(shù)據(jù)辨識(shí)系統(tǒng)模型。建模的作用在于為控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供基礎(chǔ)，幫助理解系統(tǒng)特性，預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為B.系統(tǒng)建模是一項(xiàng)復(fù)雜且不準(zhǔn)確的工作，對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有實(shí)際幫助C.系統(tǒng)建模只需要在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的初期進(jìn)行，后續(xù)不需要更新和改進(jìn)D.系統(tǒng)建模可以完全依賴數(shù)學(xué)公式，不需要考慮實(shí)際系統(tǒng)的特性7、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，先進(jìn)控制策略的研究不斷推動(dòng)著控制領(lǐng)域的發(fā)展。預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制等為解決復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的控制問(wèn)題提供了新的方法。例如，在一個(gè)石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，采用先進(jìn)控制策略可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。以下關(guān)于先進(jìn)控制策略的說(shuō)法，不正確的是：（）A.先進(jìn)控制策略通常需要更多的計(jì)算資源和復(fù)雜的算法實(shí)現(xiàn)B.先進(jìn)控制策略在所有工業(yè)過(guò)程中都能取得顯著的效果C.先進(jìn)控制策略的應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求D.對(duì)先進(jìn)控制策略的性能評(píng)估需要綜合考慮多個(gè)因素8、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(yǔ)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^(guò)培訓(xùn)來(lái)適應(yīng)界面9、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的先進(jìn)控制策略（AdvancedControlStrategy），以下說(shuō)法不正確的是（）A.先進(jìn)控制策略包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、預(yù)測(cè)控制等，用于解決復(fù)雜的控制問(wèn)題B.這些策略通?；谌斯ぶ悄堋C(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，能夠適應(yīng)系統(tǒng)的不確定性和非線性特性C.先進(jìn)控制策略的實(shí)現(xiàn)需要較高的計(jì)算資源和復(fù)雜的算法，在實(shí)際應(yīng)用中受到一定限制D.傳統(tǒng)的控制策略（如PID控制）已經(jīng)能夠滿足所有控制需求，無(wú)需采用先進(jìn)控制策略10、在計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)過(guò)程中，需要對(duì)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。當(dāng)數(shù)據(jù)采集的頻率很高，且數(shù)據(jù)量巨大時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理方式能夠有效地提高數(shù)據(jù)處理的效率和查詢速度？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)B.分布式文件系統(tǒng)C.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)D.傳統(tǒng)的文本文件11、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，以下關(guān)于其分類(lèi)和應(yīng)用的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)和輪廓控制系統(tǒng)等。點(diǎn)位控制系統(tǒng)要求準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置；直線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直線軌跡的控制；輪廓控制系統(tǒng)能夠控制多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的曲線軌跡。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域B.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)不重要，應(yīng)用場(chǎng)景也比較單一C.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)只適用于高精度的工業(yè)設(shè)備，對(duì)一般的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制沒(méi)有作用D.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)成熟，沒(méi)有進(jìn)一步創(chuàng)新和改進(jìn)的空間12、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的最優(yōu)控制問(wèn)題，在考慮性能指標(biāo)的選擇時(shí)，以下哪一個(gè)因素是最需要重點(diǎn)考慮的？（）A.性能指標(biāo)應(yīng)綜合反映系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度、能量消耗等方面的要求，同時(shí)要考慮實(shí)際系統(tǒng)的約束條件和可實(shí)現(xiàn)性B.性能指標(biāo)的選擇主要取決于控制算法的復(fù)雜度，應(yīng)選擇能夠用簡(jiǎn)單算法實(shí)現(xiàn)的性能指標(biāo)C.性能指標(biāo)應(yīng)盡量選擇易于測(cè)量和計(jì)算的參數(shù)，以便于在實(shí)際控制中進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估D.性能指標(biāo)的選擇可以隨意，只要能夠通過(guò)優(yōu)化算法得到最優(yōu)解即可13、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的節(jié)能控制（Energy-savingControl）策略中，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.節(jié)能控制旨在降低系統(tǒng)的能耗，同時(shí)保證系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)要求B.可以通過(guò)優(yōu)化控制算法、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制C.節(jié)能控制會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益沒(méi)有幫助D.隨著能源成本的增加和環(huán)保要求的提高，節(jié)能控制在工業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越受到重視14、對(duì)于局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）保障，以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是：（）A.QoS可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分類(lèi)、標(biāo)記和調(diào)度，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)和應(yīng)用的帶寬和優(yōu)先級(jí)，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量B.可以根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、端口號(hào)、協(xié)議類(lèi)型等因素對(duì)流量進(jìn)行分類(lèi)，為不同類(lèi)型的流量分配不同的優(yōu)先級(jí)C.擁塞控制算法和隊(duì)列管理機(jī)制是實(shí)現(xiàn)QoS的重要手段，可以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，保證高優(yōu)先級(jí)流量的傳輸D.只要網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠大，就不需要考慮QoS問(wèn)題，所有的應(yīng)用和業(yè)務(wù)都能得到良好的服務(wù)15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，選擇合適的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具對(duì)于提高開(kāi)發(fā)效率和系統(tǒng)性能至關(guān)重要。當(dāng)開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制軟件，要求高效執(zhí)行和良好的可維護(hù)性時(shí)，以下哪種編程語(yǔ)言更合適？（）A.C語(yǔ)言，執(zhí)行效率高B.Python語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)效率高但執(zhí)行速度相對(duì)較慢C.Java語(yǔ)言，跨平臺(tái)性好D.匯編語(yǔ)言，直接控制硬件但開(kāi)發(fā)難度大二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)控制在智能家居中的應(yīng)用場(chǎng)景。2、（本題5分）說(shuō)明魯棒控制的概念和意義。3、（本題5分）闡述狀態(tài)空間模型的表示方法和優(yōu)勢(shì)。4、（本題5分）解釋飛行器的姿態(tài)控制原理。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制策略在復(fù)雜工業(yè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。請(qǐng)深入探討自適應(yīng)控制的原理和分類(lèi)，如自校正控制、模型參考自適應(yīng)控制等。分析自適應(yīng)控制算法的實(shí)現(xiàn)和參數(shù)調(diào)整方法。結(jié)合實(shí)際的工業(yè)過(guò)程，如化工過(guò)程、電力系統(tǒng)等，說(shuō)明自適應(yīng)控制在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和不確定性方面的優(yōu)勢(shì)，并討論自適應(yīng)控制在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的困難和解決辦法。2、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)。解釋系統(tǒng)辨識(shí)的目的和方法，包括基于輸入輸出數(shù)據(jù)的辨識(shí)和基于模型結(jié)構(gòu)的辨識(shí)。分析系統(tǒng)辨識(shí)的精度和可靠性影響因素，以及如何在實(shí)際控制系統(tǒng)中應(yīng)用系統(tǒng)辨識(shí)來(lái)建立準(zhǔn)確的模型。3、（本題5分）在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，先進(jìn)控制算法如模型預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等正逐漸得到廣泛應(yīng)用。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述模型預(yù)測(cè)控制的基本原理和算法流程，包括預(yù)測(cè)模型、滾動(dòng)優(yōu)化和反饋校正等環(huán)節(jié)。分析模型預(yù)測(cè)控制在處理約束條件和多變量系統(tǒng)方面的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合實(shí)際工業(yè)過(guò)程，討論如何建立有效的預(yù)測(cè)模型，以及如何選擇合適的優(yōu)化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)模型預(yù)測(cè)控制，并說(shuō)明模型預(yù)測(cè)控制在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略。4、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。介紹電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)組成，分析電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制策略，如直流電機(jī)控制、交流電機(jī)控制等。探討如何通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提高電動(dòng)汽車(chē)的性能和續(xù)航里程。5、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的模型預(yù)測(cè)控制中的約束處理技術(shù)，分析如何在存在輸入輸