自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共2頁吉林體育學(xué)院《智能控制》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20個(gè)小題，每小題2分，共40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、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的非線性系統(tǒng)控制，假設(shè)要控制一個(gè)具有明顯非線性特性的對(duì)象，以下哪種處理方式是合適的？（）A.將非線性系統(tǒng)近似為線性系統(tǒng)，控制效果差B.采用非線性控制理論和方法，如反饋線性化、滑?？刂频?，直接針對(duì)非線性特性進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，以獲得更好的控制效果C.不處理非線性特性，系統(tǒng)性能不穩(wěn)定D.放棄對(duì)非線性系統(tǒng)的控制，尋找替代方案2、在計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉是提高水資源利用效率的關(guān)鍵。當(dāng)需要根據(jù)不同區(qū)域的土壤濕度差異進(jìn)行分區(qū)灌溉時(shí)，以下哪種傳感器布局和控制策略更合理？（）A.在每個(gè)分區(qū)均勻布置多個(gè)濕度傳感器，采用分區(qū)獨(dú)立控制B.在整個(gè)區(qū)域布置少量傳感器，采用統(tǒng)一控制C.隨機(jī)布置傳感器，不進(jìn)行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時(shí)間進(jìn)行灌溉3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的算法優(yōu)化方面，以下關(guān)于其目的和方法的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.算法優(yōu)化的目的是提高系統(tǒng)的控制性能、降低計(jì)算復(fù)雜度、減少資源占用，以滿足實(shí)時(shí)性和高效性的要求B.常見的算法優(yōu)化方法包括代碼優(yōu)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、算法改進(jìn)、并行計(jì)算等C.算法優(yōu)化只需要考慮計(jì)算效率，不需要考慮算法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性D.在進(jìn)行算法優(yōu)化時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)的性能、成本和可實(shí)現(xiàn)性等因素，選擇合適的優(yōu)化方案4、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（Actuator），以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器的輸出信號(hào)，對(duì)被控對(duì)象施加控制作用B.常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓等類型C.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能指標(biāo)包括行程、速度、精度和驅(qū)動(dòng)力等D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇只取決于被控對(duì)象的特性，與控制要求無關(guān)5、在計(jì)算機(jī)控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，葉片的槳距角控制對(duì)于提高發(fā)電效率和保障機(jī)組安全運(yùn)行具有重要意義。當(dāng)風(fēng)速頻繁變化時(shí)，以下哪種槳距角控制策略更能適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)變化并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電？（）A.變槳距控制，根據(jù)風(fēng)速實(shí)時(shí)調(diào)整B.固定槳距控制，不隨風(fēng)速變化C.隨機(jī)調(diào)整槳距角，不考慮風(fēng)速D.關(guān)閉風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，避免不穩(wěn)定運(yùn)行6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于冗余技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)的說法，哪種是不正確的？（）A.冗余技術(shù)是通過增加備用設(shè)備或部件，提高系統(tǒng)在故障情況下的可用性，如電源冗余、控制器冗余等B.容錯(cuò)技術(shù)則是通過設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和算法，使系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能夠自動(dòng)檢測、診斷和恢復(fù)，不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行C.冗余技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)都能夠提高系統(tǒng)的可靠性，但冗余技術(shù)成本較高，容錯(cuò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大D.只要采用了冗余技術(shù)或容錯(cuò)技術(shù)，就可以完全消除系統(tǒng)故障，保證系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)停機(jī)或失控的情況7、在計(jì)算機(jī)控制的造紙生產(chǎn)過程中，需要對(duì)紙張的厚度、濕度等進(jìn)行均勻控制。當(dāng)生產(chǎn)線上存在多個(gè)控制環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)時(shí)，以下哪種控制結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)整體的優(yōu)化控制？（）A.串級(jí)控制B.比值控制C.均勻控制D.以上都是8、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)，以下關(guān)于其方法和考慮因素的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法包括直接數(shù)字設(shè)計(jì)法、模擬化設(shè)計(jì)法等。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮系統(tǒng)的性能指標(biāo)，如穩(wěn)態(tài)誤差、調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量等，以及系統(tǒng)的抗干擾能力、魯棒性。同時(shí)，還需考慮數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、計(jì)算量和對(duì)系統(tǒng)硬件的要求B.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)只需要滿足基本的控制功能，性能指標(biāo)和其他因素可以忽略C.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)可以完全依賴現(xiàn)成的通用算法，不需要根據(jù)具體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整D.數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)不需要考慮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，只關(guān)注穩(wěn)態(tài)性能即可9、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，假設(shè)要評(píng)估一個(gè)新設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在長期運(yùn)行中的可靠性，以下哪個(gè)方面是需要綜合考慮的？（）A.不進(jìn)行可靠性評(píng)估，系統(tǒng)存在風(fēng)險(xiǎn)B.硬件的可靠性、軟件的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的容錯(cuò)能力、維護(hù)的便捷性以及環(huán)境適應(yīng)性等方面，通過可靠性模型和指標(biāo)計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行量化評(píng)估C.只關(guān)注某一方面的可靠性，評(píng)估不全面D.認(rèn)為可靠性評(píng)估不重要，不進(jìn)行相關(guān)工作10、在計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療設(shè)備中，例如輸液泵，精確控制藥液的流速和流量是保障治療效果和患者安全的重要因素。當(dāng)需要根據(jù)患者的病情實(shí)時(shí)調(diào)整輸液速度時(shí)，以下哪種控制算法更能滿足要求？（）A.比例積分微分（PID）控制算法，綜合調(diào)節(jié)B.模糊邏輯控制算法，模擬人類思維C.開環(huán)控制算法，不考慮反饋D.固定速度輸液，不進(jìn)行調(diào)整11、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)，假設(shè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，以下哪種診斷方法能夠快速準(zhǔn)確地定位故障源？（）A.依靠人工檢查和判斷，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不準(zhǔn)確B.運(yùn)用基于模型的故障診斷方法，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過比較實(shí)際輸出與模型預(yù)測輸出的差異來檢測和診斷故障，結(jié)合智能算法提高診斷的準(zhǔn)確性和速度C.不進(jìn)行故障診斷，等待故障自行消失D.采用簡單的閾值判斷，容易誤判12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議方面，以下關(guān)于Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議的特點(diǎn)，哪種說法是不準(zhǔn)確的？（）A.Modbus協(xié)議是一種應(yīng)用廣泛的串行通信協(xié)議，具有簡單、開放、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于主從式通信結(jié)構(gòu)B.CANopen協(xié)議是基于CAN總線的高層協(xié)議，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)管理功能完善等特點(diǎn)，適用于多主式通信結(jié)構(gòu)C.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議在數(shù)據(jù)格式、傳輸速率、錯(cuò)誤處理等方面存在差異，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的協(xié)議D.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議可以相互兼容和轉(zhuǎn)換，在一個(gè)系統(tǒng)中可以同時(shí)使用這兩種協(xié)議，無需進(jìn)行特殊的處理13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的智能控制與傳統(tǒng)控制結(jié)合方面，例如在一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)過程控制中，以下哪種結(jié)合方式是具有潛力的？（）A.完全分開使用智能控制和傳統(tǒng)控制，無法發(fā)揮優(yōu)勢B.將智能控制用于系統(tǒng)的優(yōu)化和自適應(yīng)調(diào)整，傳統(tǒng)控制用于基礎(chǔ)的穩(wěn)定控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高系統(tǒng)的整體性能和適應(yīng)性C.不嘗試結(jié)合，只依賴單一控制方式D.隨意結(jié)合，不考慮系統(tǒng)需求14、在計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床刀具磨損監(jiān)測系統(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15、對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制架構(gòu)，以下關(guān)于其原理和適用場景的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.分布式控制架構(gòu)將控制功能分布到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)。它適用于大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)，如工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能電網(wǎng)等。分布式控制架構(gòu)提高了系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性和靈活性，降低了單點(diǎn)故障的影響B(tài).分布式控制架構(gòu)只適用于小型、簡單的系統(tǒng)，對(duì)于大型系統(tǒng)不適用C.分布式控制架構(gòu)的原理復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，不應(yīng)該采用D.分布式控制架構(gòu)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的通信開銷增大，控制性能下降16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的節(jié)能控制策略中，以下哪種方法能夠顯著降低系統(tǒng)能耗？（）A.不采取任何節(jié)能措施，讓系統(tǒng)一直處于全速運(yùn)行狀態(tài)B.采用智能調(diào)速技術(shù)（如變頻調(diào)速）、優(yōu)化控制算法（如根據(jù)負(fù)載調(diào)整輸出）、合理安排設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等方法，根據(jù)實(shí)際需求動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在滿足控制要求的前提下，顯著降低系統(tǒng)的能耗C.節(jié)能控制會(huì)影響系統(tǒng)的性能，不應(yīng)該采用D.只要降低設(shè)備的運(yùn)行功率，就能實(shí)現(xiàn)節(jié)能17、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的最優(yōu)控制問題，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，只要能夠通過優(yōu)化算法得到最優(yōu)解即可18、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，分布式控制系統(tǒng)（DCS）具有獨(dú)特的優(yōu)勢。它將控制功能分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)。例如，在一個(gè)大型發(fā)電廠的控制系統(tǒng)中，采用DCS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)機(jī)組和設(shè)備的集中管理和分散控制。以下關(guān)于分布式控制系統(tǒng)的說法，錯(cuò)誤的是：（）A.DCS能夠提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)B.分布式控制系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)之間不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，各自獨(dú)立運(yùn)行C.網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性對(duì)于DCS的性能至關(guān)重要D.DCS的開發(fā)和維護(hù)成本相對(duì)較高19、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性評(píng)估中，以下關(guān)于可靠性指標(biāo)和評(píng)估方法的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.可靠性指標(biāo)如平均無故障時(shí)間（MTBF）、故障率等用于衡量系統(tǒng)的可靠性，評(píng)估方法包括故障樹分析、可靠性框圖等，通過對(duì)系統(tǒng)的硬件、軟件和環(huán)境進(jìn)行綜合分析，預(yù)測系統(tǒng)的可靠性水平B.可靠性評(píng)估只是理論上的計(jì)算，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的可靠性提升沒有幫助C.只要系統(tǒng)在短期內(nèi)沒有出現(xiàn)故障，就可以認(rèn)為其可靠性高，不需要進(jìn)行評(píng)估D.可靠性評(píng)估方法復(fù)雜且不準(zhǔn)確，沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值20、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性是重要的考慮因素。當(dāng)需要在一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的高速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，以下哪種通信協(xié)議更適合？（）A.CAN總線協(xié)議，具有高可靠性和實(shí)時(shí)性B.Ethernet以太網(wǎng)協(xié)議，廣泛應(yīng)用但實(shí)時(shí)性一般C.Wi-Fi無線協(xié)議，方便但易受干擾D.藍(lán)牙協(xié)議，適用于短距離通信但速度較慢二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的專家控制方法。2、（本題5分）什么是解耦控制？在多變量系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)解耦？3、（本題5分）解釋智能照明控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）為一個(gè)食品冷凍生產(chǎn)線的溫度和時(shí)間設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電流控制系統(tǒng)，使電流在0-10A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，精度達(dá)到±0.1A。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的光照強(qiáng)度分布控制系統(tǒng)，控制空間內(nèi)的光照強(qiáng)度分布。4、（本題5分）基于計(jì)算機(jī)控制，設(shè)計(jì)一個(gè)水輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和功率控制優(yōu)化系統(tǒng)