朔州陶瓷职业技术学院《控制工程综合实践》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页朔州陶瓷职业技术学院《控制工程综合实践》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、计算机控制系统中的网络通信技术实现了系统各部分之间的数据传输和信息共享。以下关于网络通信的描述，哪一项是不正确的？（）A.现场总线是一种应用于工业控制领域的网络通信技术，具有实时性、可靠性和开放性等特点B.工业以太网在工业控制中的应用越来越广泛，它结合了以太网的高速传输和工业控制的实时性要求C.无线网络通信技术为移动设备和远程监控提供了便利，但存在信号不稳定和安全性等问题D.网络通信协议的选择对系统的性能没有影响，任何一种协议都可以满足控制要求2、计算机控制技术在交通领域有着重要的应用，如智能交通系统。以下关于智能交通系统中的计算机控制的描述，哪一项是错误的？（）A.可以实现交通信号灯的智能控制，根据交通流量实时调整信号灯的时长B.能够对车辆进行实时跟踪和监控，提高交通安全和管理效率C.智能交通系统中的计算机控制完全依赖于卫星导航和通信技术，不需要其他传感器的支持D.可以通过大数据分析和预测，优化交通路线规划，缓解交通拥堵3、在计算机控制技术中，当设计一个闭环控制系统来精确控制工业生产中的温度时，需要考虑多个因素。其中，对于传感器的选择，以下哪个特性对于确保温度测量的准确性和稳定性至关重要？（）A.测量范围B.响应时间C.精度D.价格4、在计算机控制系统的人机交互界面设计中，如果需要操作人员能够直观、方便地监控和操作控制系统，以下哪个方面是需要重点关注的？（）A.界面的布局和颜色搭配B.操作的便捷性和响应速度C.数据的可视化展示方式D.以上都是5、在计算机控制的飞行器姿态控制系统中，由于飞行器的动态特性复杂且对控制的实时性要求苛刻，以下哪种控制器结构和算法能够满足要求？（）A.串级控制结构，提高系统的快速性和稳定性B.状态反馈控制，基于系统状态进行精确控制C.智能PID控制，结合智能算法优化PID参数D.以上控制结构和算法结合使用6、对于计算机控制系统中的集散控制系统（DCS），以下说法不正确的是？（）A.DCS是一种分布式的控制系统，它将控制功能分散到多个控制单元，通过网络实现集中管理和监控B.DCS具有可靠性高、开放性好、易于扩展和维护等优点，能够满足大型工业过程的控制需求C.DCS的体系结构包括现场控制层、监控层和管理层，各层之间通过高速网络进行通信和数据交换D.DCS已经过时，被新型的控制系统如现场总线控制系统（FCS）完全取代，在现代工业控制中不再使用7、对于计算机控制系统中的离散控制系统稳定性分析，以下哪种方法是最常用和有效的？（）A.利用Z变换将离散系统的差分方程转换为Z域的传递函数，通过分析传递函数的极点分布来判断系统的稳定性B.直接对离散系统的差分方程进行数值求解，观察系统的输出响应是否收敛来判断稳定性C.将离散系统近似为连续系统，然后使用连续系统的稳定性分析方法进行判断D.离散控制系统的稳定性难以分析，通常通过实际运行来检验系统是否稳定8、关于计算机控制系统中的工业控制计算机（IPC），以下描述错误的是（）A.IPC是专门为工业控制应用设计的计算机，具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好等特点B.IPC通常采用标准的硬件架构和操作系统，如x86架构和Windows、Linux等操作系统C.IPC可以通过插入各种功能卡，如数据采集卡、运动控制卡等，实现对不同类型信号的处理和控制D.IPC的性能和功能不如普通个人计算机，因此在工业控制中的应用逐渐减少9、关于计算机控制系统中的数据采集与处理，在保证数据准确性和可靠性方面，以下哪一种措施是最为重要的？（）A.选择合适的传感器和变送器，确保其精度和稳定性满足要求；采用有效的信号调理电路，去除噪声和干扰；采用合适的数据采集卡和采集算法，保证数据的完整性和准确性B.增加数据采集的频率，即使采集到大量冗余数据，也能通过后期处理得到准确的结果C.忽略数据中的异常值和错误数据，认为它们对系统的影响不大D.数据采集与处理过程中，应尽量简化硬件和软件设计，以降低成本和提高效率，准确性和可靠性可以在一定程度上牺牲10、在计算机控制技术中，控制系统的性能指标是衡量系统优劣的重要标准。关于控制系统的性能指标，以下描述错误的是（）A.稳定性是控制系统能够正常工作的首要条件，指系统在受到外界干扰后，能够恢复到原来的平衡状态或趋于一个新的平衡状态B.快速性要求系统能够在较短的时间内对输入信号做出响应，通常用上升时间、调节时间等指标来衡量C.准确性要求系统的输出能够准确地跟踪给定的输入信号，常用稳态误差来表示D.为了实现良好的控制性能，只需要关注快速性和准确性，稳定性并不重要11、在计算机控制的新能源汽车充电系统中，需要对充电电流和电压进行精确控制，以保护电池并提高充电效率。当电池状态和外界环境条件变化时，以下哪种充电控制策略能够实现最优的充电效果？（）A.恒流充电B.恒压充电C.分段式充电D.智能充电12、对于计算机控制系统中的数字控制器设计，以下关于其方法和考虑因素的描述，哪一个是恰当的？（）A.数字控制器的设计方法包括直接数字设计法、模拟化设计法等。在设计过程中，需要考虑系统的性能指标，如稳态误差、调节时间、超调量等，以及系统的抗干扰能力、鲁棒性。同时，还需考虑数字控制器的实现复杂度、计算量和对系统硬件的要求B.数字控制器的设计只需要满足基本的控制功能，性能指标和其他因素可以忽略C.数字控制器的设计可以完全依赖现成的通用算法，不需要根据具体系统进行调整D.数字控制器的设计不需要考虑系统的动态特性，只关注稳态性能即可13、对于计算机控制系统中的数字控制器实现方式，以下哪种描述是正确的？（）A.数字控制器只能通过硬件实现，软件无法实现B.数字控制器可以通过硬件（如专用集成电路）、软件（在微处理器或计算机上运行的控制算法）或软硬件结合的方式实现。软件实现具有灵活性高、易于修改和升级的优点，硬件实现则具有速度快、可靠性高的特点C.数字控制器的实现方式对系统性能没有影响，可以随意选择D.数字控制器只能通过软件实现，硬件实现成本太高14、在计算机控制的汽车电子系统中，如发动机管理系统、制动系统等，需要保证系统在各种恶劣环境下的稳定工作。以下哪种可靠性设计方法是常用的？（）A.降额设计，降低元器件的工作应力B.冗余设计，增加备份部件C.故障树分析（FTA），预测和预防故障D.以上方法都是15、在计算机控制系统的信号调理电路中，以下关于其功能和常见类型的描述，哪一项是准确的？（）A.信号调理电路用于将传感器输出的信号进行放大、滤波、隔离等处理，使其满足A/D转换的要求，常见的类型有放大器、滤波器、隔离器等，能够提高信号的质量和稳定性B.信号调理电路作用不大，传感器输出的信号可以直接进行A/D转换C.信号调理电路类型单一，功能有限，不能满足复杂的信号处理需求D.信号调理电路会引入额外的误差，应尽量避免使用16、在计算机控制系统的软件开发过程中，需要选择合适的编程语言和开发工具。当系统对实时性和可靠性要求极高时，以下哪种编程语言通常是首选？（）A.C/C++B.JavaC.PythonD.VisualBasic17、当研究计算机控制系统的先进控制算法（AdvancedControlAlgorithm）时，以下哪种说法是不正确的？（）A.先进控制算法如模型预测控制、自适应控制等，能够解决传统控制方法难以处理的问题B.先进控制算法通常需要更复杂的数学模型和更高的计算能力C.先进控制算法在实际应用中已经得到广泛普及，取代了传统的控制算法D.先进控制算法的应用需要根据具体的控制对象和控制要求进行选择和优化18、在计算机控制技术中，系统的仿真和测试是必不可少的环节。以下关于系统仿真和测试的描述，哪一项是错误的？（）A.仿真可以在实际系统构建之前，对系统的性能进行预测和评估，降低开发成本和风险B.测试可以验证系统的功能和性能是否满足设计要求，发现潜在的问题C.可以使用数学模型和仿真软件进行系统的离线仿真，也可以在实际硬件上进行在线测试D.系统的仿真和测试结果总是准确可靠的，能够完全反映系统在实际运行中的情况19、在计算机控制系统的实时操作系统选择中，以下关于其特点和考虑因素的描述，哪一项是正确的？（）A.实时操作系统具有任务调度的及时性、确定性和可靠性等特点。在选择实时操作系统时，需要考虑系统的硬实时或软实时要求、任务数量和优先级、内存管理、中断响应时间等因素。合适的实时操作系统能够保障计算机控制系统的实时性能B.实时操作系统的选择对计算机控制系统的性能影响不大，可以随意选择C.任何通用操作系统都可以作为计算机控制系统的实时操作系统，不需要专门的实时操作系统D.一旦选择了实时操作系统，就不能再更换或升级20、在计算机控制的航空航天领域中，需要对飞行器的姿态、速度等进行精确控制。当飞行器处于复杂的飞行环境和高动态条件下，以下哪种控制方法能够更好地保证飞行的稳定性和安全性？（）A.最优控制B.鲁棒控制C.自适应控制D.模型预测控制二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）什么是变结构控制？简述其特点。2、（本题5分）简述现场总线技术在控制系统中的应用。3、（本题5分）什么是事件触发控制？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个智能交通系统中的匝道控制与诱导系统。2、（本题5分）为一个数控机床的进给系统设计控制器，提高其加工精度和响应速度。3、（本题5分）为一个自动化玻璃切割生产线设计切割精度和速度的控制系统。4、（本题5分）设计一个计算机控制的液体浓度变化速度控制系统，控制液体浓度