青岛滨海学院《建模与辨识》2023-2024学年第二学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页青岛滨海学院

《建模与辨识》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在计算机控制技术中，关于数字控制器的设计方法，以下哪种说法是不准确的？（）A.数字控制器的设计可以基于连续控制系统的设计方法，通过离散化将其转换为数字形式。常用的离散化方法有前向差分法、后向差分法和双线性变换法等B.直接数字设计法是直接根据系统的性能指标和数字控制器的特点，在z域中进行设计，无需经过连续系统到离散系统的转换过程C.数字控制器的设计需要考虑系统的稳定性、准确性和快速性等性能指标，通过调整控制器的参数来满足这些要求D.数字控制器的设计一旦完成，就不能再进行修改和优化，即使系统的运行环境或控制要求发生变化2、计算机控制系统的安全性是一个不容忽视的问题。以下关于系统安全性的描述，错误的是（）A.采取措施防止未经授权的访问、篡改和破坏，保障系统的正常运行和数据的安全B.安装防火墙、入侵检测系统等安全设备，加强网络安全防护C.对系统进行定期的安全评估和漏洞扫描，及时发现并修复安全隐患D.系统安全性只与软件和网络有关，与硬件设备无关3、当设计一个计算机控制的医疗设备系统时，对系统的安全性和可靠性要求极高。为了确保患者的安全和治疗效果，以下哪种措施是必不可少的？（）A.采用多重备份和冗余设计B.进行严格的软件和硬件测试C.遵循相关的医疗设备标准和规范D.以上都是4、在计算机控制系统的抗干扰设计中，如果系统受到来自电源的干扰，以下哪种措施能够有效地抑制干扰？（）A.安装电源滤波器，滤除电源中的杂波B.采用隔离电源，隔离干扰源C.合理布线，减少电源线的环路面积D.以上措施都是5、关于计算机控制系统中的工业网络（IndustrialNetwork），以下描述错误的是（）A.工业网络用于连接计算机控制系统中的各个设备，实现数据的传输和共享B.常见的工业网络有现场总线（Fieldbus）、工业以太网（IndustrialEthernet）等C.工业网络具有高实时性、高可靠性和抗干扰能力强等特点D.工业网络的通信协议是统一的，不同厂家的设备可以直接互联互通，无需进行任何配置和调试6、对于计算机控制系统中的网络通信技术，以下关于其特点和应用的描述，不正确的是哪一项？（）A.网络通信技术可以实现计算机控制系统中各个节点之间的数据交换和资源共享，提高系统的灵活性和可扩展性B.现场总线是一种应用于工业现场的网络通信技术，具有实时性强、可靠性高、开放性好等特点，广泛应用于工业自动化领域C.以太网作为一种通用的网络技术，也逐渐应用于计算机控制系统中，但在实时性和确定性方面不如专用的现场总线D.无线网络通信技术在计算机控制系统中的应用受到限制，主要是因为其传输速度慢、稳定性差、安全性低7、在计算机控制技术中，网络通信技术的应用使得控制系统更加智能化和分布式。工业以太网、现场总线等技术为控制系统的数据传输提供了高效的通道。例如，在一个汽车生产车间的自动化控制系统中，各个工位的设备通过网络进行通信和协同工作。以下关于网络通信在计算机控制中的说法，不准确的是：（）A.网络通信的实时性和可靠性对于控制系统的性能至关重要B.不同的网络通信协议适用于不同的控制场景，需要根据需求进行选择C.网络通信技术可以实现远程监控和诊断，方便系统的维护和管理D.只要网络带宽足够大，就能够满足计算机控制系统的通信需求，无需考虑其他因素8、计算机控制技术在智能家居领域的应用越来越广泛。通过对家电设备、照明系统、安防系统等的控制，实现家居的智能化和自动化。例如，可以根据室内光线和人员活动情况自动调节灯光亮度。以下关于计算机控制技术在智能家居中的描述，正确的是：（）A.智能家居系统的安全性不重要，因为不会对用户造成严重影响B.不同厂家的智能设备之间无法实现互联互通，限制了系统的扩展性C.智能家居系统的安装和维护非常简单，用户可以自行完成D.基于物联网技术的智能家居系统能够实现远程控制和智能化管理9、在计算机控制技术的应用中，传感器的精度和响应速度对系统的准确性和实时性有着重要影响。当需要测量一个快速变化的物理量，且要求测量精度达到很高的水平时，以下哪种类型的传感器更适合？（）A.光电式传感器，具有高响应速度和高精度B.电容式传感器，适用于测量微小变化C.电感式传感器，稳定性较好但响应速度一般D.热电偶传感器，常用于温度测量但精度有限10、在计算机控制的工业生产过程中，对于多变量控制系统的解耦控制是一个复杂的问题。当多个变量之间存在较强的耦合关系，严重影响系统控制性能时，以下哪种解耦方法更有效？（）A.前馈补偿解耦，通过引入前馈通道实现解耦B.对角矩阵解耦，将系统矩阵转化为对角矩阵C.单位矩阵解耦，使耦合矩阵变为单位矩阵D.忽略耦合关系，分别对每个变量进行独立控制11、在计算机控制的数控机床中，为了实现高精度的加工，需要对刀具的运动轨迹进行精确控制。当加工复杂的曲面零件时，以下哪种插补算法能够提供更高的加工精度和表面质量？（）A.直线插补B.圆弧插补C.样条插补D.脉冲增量插补12、在计算机控制技术中，分布式控制系统（DCS）具有独特的优势。它将控制功能分散到多个节点，通过网络进行通信和协调。例如，在一个大型发电厂的控制系统中，采用DCS可以实现对各个机组和设备的集中管理和分散控制。以下关于分布式控制系统的说法，错误的是：（）A.DCS能够提高系统的可靠性和灵活性，便于系统的扩展和升级B.分布式控制系统中的节点之间不需要进行数据同步，各自独立运行C.网络通信的稳定性对于DCS的性能至关重要D.DCS的开发和维护成本相对较高13、在计算机控制技术的飞行器控制系统中，关于姿态控制和轨迹跟踪控制的重要性，以下哪一种描述是最准确的？（）A.姿态控制确保飞行器在飞行过程中的稳定姿态，轨迹跟踪控制则使飞行器按照预定的轨迹飞行。两者相辅相成，对于飞行器的安全、准确飞行至关重要B.姿态控制在飞行器起飞和降落阶段比较重要，轨迹跟踪控制在巡航阶段更为关键C.飞行器控制系统中，姿态控制比轨迹跟踪控制更为重要，因为姿态不稳定会直接导致飞行事故D.轨迹跟踪控制是飞行器控制系统的核心，姿态控制相对次要，可以通过其他方式进行补偿14、在计算机控制系统的网络安全方面，如果要防止未经授权的访问和数据篡改，以下哪种安全措施是关键的？（）A.安装防火墙和入侵检测系统B.对数据进行加密传输和存储C.实施用户认证和授权管理D.以上措施都是15、有关计算机控制系统中的分布式控制系统（DCS），以下哪种描述是合理的？（）A.DCS系统结构复杂，成本高，不如集中式控制系统实用B.DCS采用分散控制、集中管理的架构，将控制功能分散到多个控制器中，通过网络实现信息共享和协调控制。它具有可靠性高、扩展性强、便于维护等优点，适用于大规模、复杂的工业过程控制。比如，在大型化工厂中，DCS可以对各个生产环节进行精确控制和集中监控C.DCS系统中的各个节点独立性差，一个节点故障会影响整个系统D.DCS系统已经过时，被新的控制系统完全取代16、在计算机控制系统的故障诊断与容错控制方面，以下哪种技术能够提高系统的可靠性？（）A.不进行故障诊断和容错控制，等故障发生后再处理B.基于模型的故障诊断技术，通过建立系统的数学模型，对比实际输出和模型预测输出，检测和诊断故障；容错控制技术则通过冗余配置、控制重构等手段，使系统在故障情况下仍能保持一定的性能或安全运行C.故障诊断和容错控制技术会增加系统的成本和复杂性，不值得采用D.只依靠人工经验进行故障诊断，不使用自动化的技术17、关于计算机控制系统的分布式控制（DistributedControl），以下说法错误的是：（）A.分布式控制系统由多个相互独立的控制单元组成，通过网络进行通信和协调B.分布式控制可以提高系统的可靠性和灵活性，便于系统的扩展和维护C.分布式控制系统中的各个控制单元具有相同的功能和地位，不存在主从之分D.分布式控制只适用于大规模、复杂的工业控制系统，不适用于小型系统18、在计算机控制系统的硬件平台（HardwarePlatform）选择中，以下说法错误的是：（）A.硬件平台的选择需要考虑系统的性能要求、成本预算和开发难度等因素B.可以选择工业控制计算机、嵌入式系统或可编程控制器等作为硬件平台C.不同的硬件平台具有不同的特点和适用场景，需要根据实际情况进行选择D.一旦选择了硬件平台，就不能再更改，否则会导致系统重新设计19、在计算机控制的智能交通系统中，车辆的流量控制和优化是缓解交通拥堵的重要手段。当道路上的车流量实时变化时，以下哪种交通信号控制算法更能有效地提高道路通行能力？（）A.感应式控制算法，根据实时车流量调整信号灯B.定时控制算法，固定的信号灯周期C.随机控制算法，信号灯变化无规律D.关闭交通信号灯，让车辆自由行驶20、关于计算机控制系统中的实时操作系统选择，在评估其是否适用于特定的控制任务时，以下哪一个因素是最为重要的？（）A.实时操作系统的任务调度算法、中断响应时间、内存管理机制等性能指标，以及对硬件的支持和可扩展性，决定了其能否满足控制任务对实时性和可靠性的要求B.实时操作系统的用户界面友好程度和开发工具的易用性，对于开发人员的工作效率有很大影响C.实时操作系统的价格和许可证费用，对于项目的成本控制至关重要D.实时操作系统的市场占有率和流行程度，反映了其可靠性和稳定性二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）什么是智能仓储控制？2、（本题5分）简要分析计算机控制在智能除湿器中的作用。3、（本题5分）简述计算机控制技术在智能交通中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个计算机控制的液体浓度控制系统，使液体浓度保持在设定值的±1%范围内。2、（本题5分）为游乐场的游乐设施设计一个计算机控制的运行速度和安全保护系统。3、（本题5分）基于计算机控制，设计一个水轮机发电系统的转速和功率控制优化系统。4、（本题5分）设计一个基于计算机的风力发电系统的功率输出控制系统。5、（本题5分）设