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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共2頁(yè)山西國(guó)際商務(wù)職業(yè)學(xué)院《控制工程基礎(chǔ)》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制（MotionControl）領(lǐng)域，以下敘述不正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)控制用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精確控制，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等B.包括位置控制、速度控制、加速度控制等方面C.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通常采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，以提高控制精度和穩(wěn)定性D.運(yùn)動(dòng)控制只關(guān)注機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)，不考慮電氣和電子方面的因素2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)中，以下關(guān)于基于模型的診斷方法的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.基于模型的診斷方法是通過(guò)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，將實(shí)際測(cè)量值與模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而檢測(cè)和診斷系統(tǒng)的故障B.該方法需要準(zhǔn)確的系統(tǒng)模型，對(duì)于復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng)，建立精確的模型可能比較困難C.基于模型的診斷方法可以實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警和定位，具有較高的診斷精度和可靠性D.一旦系統(tǒng)模型建立完成，就不需要對(duì)其進(jìn)行更新和維護(hù)，即使系統(tǒng)發(fā)生了變化3、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的先進(jìn)控制策略中，關(guān)于模糊控制的原理和特點(diǎn)，以下哪種說(shuō)法是準(zhǔn)確的？（）A.模糊控制基于模糊邏輯和模糊推理，不依賴(lài)精確的數(shù)學(xué)模型，對(duì)非線(xiàn)性、時(shí)變系統(tǒng)具有較好的控制效果，具有適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好等特點(diǎn)B.模糊控制原理復(fù)雜，難以理解和應(yīng)用，控制效果不穩(wěn)定C.模糊控制只適用于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用D.模糊控制需要精確的數(shù)學(xué)模型才能實(shí)現(xiàn)有效控制4、在計(jì)算機(jī)控制的玻璃制造工藝中，需要對(duì)熔爐的溫度和玻璃液的流動(dòng)進(jìn)行精確控制。當(dāng)工藝參數(shù)需要頻繁調(diào)整且調(diào)整幅度較大時(shí)，以下哪種控制器具有更好的適應(yīng)性和魯棒性？（）A.常規(guī)PID控制器B.智能PID控制器C.非線(xiàn)性控制器D.以上都不是5、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制，假設(shè)要精確控制一個(gè)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡，以下哪個(gè)控制參數(shù)的精度要求最高？（）A.不考慮控制參數(shù)精度，運(yùn)動(dòng)控制不準(zhǔn)確B.位置控制精度，直接影響機(jī)械臂到達(dá)目標(biāo)位置的準(zhǔn)確性，對(duì)于高精度的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)至關(guān)重要C.速度控制精度，影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性D.加速度控制精度，對(duì)機(jī)械沖擊有影響6、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(xiàn)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(kāi)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(wú)線(xiàn)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(wèn)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7、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，以下關(guān)于其在控制中的作用和方法的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中用于信號(hào)的濾波、變換、特征提取等。通過(guò)離散傅里葉變換、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等方法，可以提高信號(hào)的質(zhì)量和有用信息的提取，為控制決策提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)有助于改善系統(tǒng)的抗干擾能力和控制精度B.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能提升作用不大，可以忽略C.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)只適用于特定類(lèi)型的控制系統(tǒng)，應(yīng)用范圍有限D(zhuǎn).數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的方法復(fù)雜，計(jì)算量大，不適合在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中應(yīng)用8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理電路中，以下關(guān)于其功能和常見(jiàn)類(lèi)型的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.信號(hào)調(diào)理電路用于將傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、隔離等處理，使其滿(mǎn)足A/D轉(zhuǎn)換的要求，常見(jiàn)的類(lèi)型有放大器、濾波器、隔離器等，能夠提高信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性B.信號(hào)調(diào)理電路作用不大，傳感器輸出的信號(hào)可以直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換C.信號(hào)調(diào)理電路類(lèi)型單一，功能有限，不能滿(mǎn)足復(fù)雜的信號(hào)處理需求D.信號(hào)調(diào)理電路會(huì)引入額外的誤差，應(yīng)盡量避免使用9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制器的參數(shù)整定是優(yōu)化系統(tǒng)性能的重要步驟。以下關(guān)于控制器參數(shù)整定的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過(guò)試湊法、臨界比例度法等經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)整定控制器的參數(shù)B.基于模型的參數(shù)整定方法需要建立準(zhǔn)確的系統(tǒng)模型，并通過(guò)優(yōu)化算法求解最優(yōu)參數(shù)C.參數(shù)整定的結(jié)果是唯一的，一旦整定完成，就不需要再進(jìn)行調(diào)整D.控制器的參數(shù)整定需要在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行，根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)不斷優(yōu)化10、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制方面，如果系統(tǒng)中的某個(gè)傳感器發(fā)生故障，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，以下哪種方法能夠及時(shí)檢測(cè)到故障并采取相應(yīng)的容錯(cuò)措施？（）A.基于硬件冗余的方法，使用多個(gè)相同傳感器進(jìn)行對(duì)比B.基于模型的方法，通過(guò)模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值的差異判斷C.基于信號(hào)處理的方法，分析測(cè)量信號(hào)的特征來(lái)檢測(cè)故障D.以上方法結(jié)合使用，提高故障診斷的準(zhǔn)確性和可靠性11、在計(jì)算機(jī)控制的新能源汽車(chē)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12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求方面，例如在一個(gè)高速自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的控制應(yīng)用，以下哪個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能影響最為顯著？（）A.不考慮實(shí)時(shí)性要求，導(dǎo)致生產(chǎn)出錯(cuò)B.控制器的計(jì)算速度和算法復(fù)雜度，高效的算法和快速的硬件能夠減少計(jì)算時(shí)間，確保系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成控制任務(wù)C.只關(guān)注系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，忽略實(shí)時(shí)性D.不優(yōu)化系統(tǒng)的軟件和硬件，影響實(shí)時(shí)性能13、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，以下關(guān)于其實(shí)現(xiàn)方式和優(yōu)勢(shì)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等通信方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制B.它可以采用基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）架構(gòu)或客戶(hù)端/服務(wù)器（C/S）架構(gòu)，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)或?qū)Ｓ每蛻?hù)端軟件進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)C.遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)效率，降低成本，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行D.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，容易導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)泄露和被非法控制，因此不應(yīng)該在實(shí)際中應(yīng)用14、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是：（）A.模擬化設(shè)計(jì)方法是先將連續(xù)的被控對(duì)象模型離散化，然后基于離散模型設(shè)計(jì)數(shù)字控制器B.直接數(shù)字設(shè)計(jì)方法直接根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和數(shù)字控制器的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)需經(jīng)過(guò)離散化過(guò)程C.無(wú)論采用哪種設(shè)計(jì)方法，最終得到的數(shù)字控制器都能夠精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制性能，不存在任何誤差和限制D.設(shè)計(jì)數(shù)字控制器時(shí)，需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性等性能指標(biāo)15、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用。以下關(guān)于航空航天中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)飛行器的姿態(tài)控制、導(dǎo)航和制導(dǎo)，確保飛行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性B.能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性C.航空航天中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)重量、體積和功耗有嚴(yán)格的限制，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)D.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)展的空間16、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。以下關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以采用冗余技術(shù)，如硬件冗余、軟件冗余和信息冗余，提高系統(tǒng)的可靠性B.對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行故障診斷和預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障并采取相應(yīng)的措施C.合理選擇元器件和設(shè)備，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和可靠性測(cè)試D.為了降低成本，可以適當(dāng)降低系統(tǒng)的可靠性要求17、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的系統(tǒng)建模中，關(guān)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(zhǔn)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(guān)系，適用于多輸入多輸出系統(tǒng)和非線(xiàn)性系統(tǒng)；傳遞函數(shù)模型則主要用于單輸入單輸出線(xiàn)性定常系統(tǒng)。兩者可以通過(guò)一定的數(shù)學(xué)變換相互轉(zhuǎn)換B.狀態(tài)空間模型和傳遞函數(shù)模型在本質(zhì)上是相同的，只是表達(dá)方式不同，因此在實(shí)際應(yīng)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(guān)、更容易理解和分析，所以應(yīng)優(yōu)先使用傳遞函數(shù)模型進(jìn)行系統(tǒng)建模D.狀態(tài)空間模型只適用于復(fù)雜的大型系統(tǒng)，對(duì)于小型簡(jiǎn)單系統(tǒng)，傳遞函數(shù)模型更為適用18、對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，需要根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素自動(dòng)控制灌溉量和灌溉時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，以下哪種控制策略是合適的？（）A.基于模糊邏輯的控制，根據(jù)模糊規(guī)則進(jìn)行決策B.模型預(yù)測(cè)控制，考慮未來(lái)的氣象變化C.自適應(yīng)控制，根據(jù)土壤特性和作物生長(zhǎng)階段調(diào)整控制參數(shù)D.以上控制策略結(jié)合使用19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的綠色控制（GreenControl）理念中，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.綠色控制旨在減少控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展B.可以通過(guò)優(yōu)化控制算法、降低能耗等方式實(shí)現(xiàn)綠色控制C.綠色控制只關(guān)注系統(tǒng)的能源消耗，不考慮其他環(huán)境因素D.綠色控制需要在系統(tǒng)性能和環(huán)境友好之間進(jìn)行平衡20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的非線(xiàn)性系統(tǒng)控制（ControlofNonlinearSystems）中，以下敘述不正確的是（）A.非線(xiàn)性系統(tǒng)的控制比線(xiàn)性系統(tǒng)更為復(fù)雜，需要采用特殊的控制方法B.常見(jiàn)的非線(xiàn)性控制方法有反饋線(xiàn)性化、滑?？刂啤⒆赃m應(yīng)控制等C.對(duì)于某些強(qiáng)非線(xiàn)性系統(tǒng)，可能無(wú)法找到有效的控制方法，只能采用近似或簡(jiǎn)化處理D.非線(xiàn)性系統(tǒng)控制在實(shí)際應(yīng)用中很少遇到，主要研究線(xiàn)性系統(tǒng)控制即可二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡(jiǎn)要分析計(jì)算機(jī)控制在印刷行業(yè)的作用。2、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的無(wú)模型控制技術(shù)。3、（本題5分）什么是智能音箱控制？4、（本題5分）闡述故障監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5、（本題5分）簡(jiǎn)要分析計(jì)算機(jī)控制在充電樁中的作用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的液體濃度分布控制系統(tǒng)，控制液體濃度在容器內(nèi)的分布。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電阻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠在0-1000Ω范圍內(nèi)精確控制電阻值，誤差不超過(guò)±5Ω。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的光照強(qiáng)度變化率控制系統(tǒng)，控制光照強(qiáng)度變化率。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的角度控制系統(tǒng)，能夠控制旋轉(zhuǎn)角度在0-360°范圍內(nèi)，精度為±1°。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通系統(tǒng)中的公交專(zhuān)用道智能監(jiān)控控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的水利工程控制系統(tǒng)，如水閘控制、泵站控制和水資源調(diào)度系統(tǒng)。解釋水利工程控制系統(tǒng)的功能和運(yùn)行原理，分析水文數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和處理在控制中的作用。結(jié)合一個(gè)大型水利樞紐的運(yùn)行管理，說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)水利工程的優(yōu)化控制和水資源的合理利用。2、（本題10分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的智能優(yōu)化算法如粒子群優(yōu)化算法、蟻群算法等在控制器參數(shù)整定和系統(tǒng)優(yōu)化方面具有應(yīng)用潛力。請(qǐng)深入探討這些智能優(yōu)化算法的基本原理和特