安徽建筑大学《计算机控制技术》2024-2025学年期末试卷（A卷）

安徽建筑大学《计算机控制技术》2024-----2025学年期末试卷（A卷）专业

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题号一二三四五六七八九十成绩复核签字得分登分签字说明：本试卷共100分；答题要求：按要求答题考生须知:1.姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一律无效。一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30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。）计算机控制系统中，将模拟信号转换为数字信号的核心部件是（）A.D/A转换器B.A/D转换器C.滤波器D.采样保持器下列不属于计算机控制系统典型结构的是（）A.直接数字控制系统（DDC）B.监督控制系统（SCC）C.集散控制系统（DCS）D.数字信号处理系统（DSP）采样周期T的选择与下列哪项因素无关（）A.被控对象的惯性大小B.执行机构的响应速度C.计算机的运算能力D.传感器的测量精度数字控制器设计中，属于离散化直接设计法的是（）A.根轨迹法B.大林算法C.频率特性法D.状态空间法理想的计算机控制系统稳态输出与输入信号的哪项特性必然相同（）A.相位B.频率C.幅值D.波形计算机控制系统中，控制算法的实现主要依赖于（）A.传感器硬件B.执行机构C.软件编程D.滤波电路远距离工业通信中应用最广泛的通信方式是（）A.并行通信B.串行通信C.USB通信D.蓝牙通信下列哪种数字滤波方法对抑制随机脉冲干扰效果最佳（）A.算术平均值滤波B.中值滤波C.加权平均值滤波D.滑动滤波连续系统稳定的充要条件是其闭环极点位于s平面的（）A.右半平面B.左半平面C.虚轴上D.实轴上PID控制器中，用于消除静态误差的参数是（）A.比例系数KpB.积分时间TiC.微分时间TdD.采样周期T计算机控制系统中，“实时性”的核心要求是（）A.数据采集速度快B.控制决策响应及时C.数据显示延迟小D.故障诊断准确率高下列不属于硬件抗干扰措施的是（）A.合理接地B.电磁屏蔽C.软件陷阱D.电源滤波离散系统稳定的充要条件是其闭环极点位于z平面的（）A.单位圆内B.单位圆外C.单位圆上D.实轴上大林算法设计数字控制器的主要优势是针对（）A.快速响应系统B.大惯性纯滞后系统C.非线性系统D.随机干扰系统建筑空调温度控制系统中，温度传感器的输出信号通常需经过（）处理后送入计算机A.D/A转换B.功率放大C.A/D转换D.信号调制二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求，多选、少选、错选均不得分。）计算机控制系统的基本组成包括（）A.计算机主机B.传感器与检测装置C.执行机构D.被控对象与通信接口常用的数字控制器设计方法有（）A.间接设计法（模拟化设计）B.直接设计法（离散化设计）C.最小拍设计法D.模糊控制设计法计算机控制系统中的干扰来源主要有（）A.空间电磁干扰B.电源波动干扰C.信号传输干扰D.软件运行干扰提高计算机控制系统可靠性的措施包括（）A.硬件冗余设计B.故障诊断与容错技术C.数字滤波与软件抗干扰D.优化控制算法计算机控制技术在建筑工程中的应用场景有（）A.智能楼宇空调温度控制B.建筑给排水压力调节C.施工电梯运行速度控制D.建筑能耗监测与调控三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”。）采样周期越小，计算机控制系统的控制性能一定越好。（）A/D转换器的转换精度仅由其位数决定。（）直接数字控制系统中，计算机直接参与闭环控制回路。（）软件抗干扰措施可以完全消除系统中的电磁干扰。（）PID控制算法中，微分环节具有超前调节作用。（）集散控制系统的核心特点是“集中管理、分散控制”。（）传感器的输出信号必然是模拟信号。（）数字控制器设计时可忽略采样周期对系统性能的影响。（）串行通信的传输速率一定低于并行通信。（）建筑智能化系统本质上是计算机控制技术的综合应用。（）四、简答题与计算题（本大题共3小题，第1题12分，第2、3题各9分，共30分。）（1）简述计算机控制系统的工作过程，列举3个核心组成部分的功能；（6分）（2）某温度控制系统中，被控对象的传递函数为G(s)=10/(2s+1)，采用零阶保持器，采样周期T=1s，求其离散化传递函数G(z)。（6分）（1）阐述PID控制算法的基本原理，说明比例、积分、微分三个参数的核心作用；（5分）（2）已知某PID控制器的输出表达式为u(k)=10e(k)+2∑e(i)+0.5[e(k)-e(k-1)]，若e(0)=0，e(1)=2，e(2)=1，求u(2)的值。（4分）（1）说明数字滤波的概念及常用方法，对比硬件滤波与软件滤波的优缺点；（5分）（2）某压力传感器输出信号经采样得到数据序列：1.2、1.8、1.3、1.2、1.4（单位：MPa），采用中值滤波法处理，求滤波结果。（4分）五、综合应用与分析题（本大题共1小题，10分。）阅读下列案例，运用计算机控制技术相关知识完成分析。案例：某智能楼宇的通风控制系统需实现会议室CO₂浓度自动调节。系统由CO₂传感器（输出0-5V模拟信号，对应0-2000ppm浓度）、STM32单片机、变频风机（控制信号0-10V对应0-100%转速）及A/D、D/A转换器组成。要求当CO₂浓度超过1000ppm时启动风机，浓度降至800ppm时维持风机转速，浓度