攀枝花学院《计算机控制课程设计》2025-2026学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共2页攀枝花学院《计算机控制课程设计》2025-2026学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在计算机控制的自动化生产线中，多个执行机构需要协同工作以完成复杂的生产任务。当不同执行机构的动作时间和顺序需要精确协调时，以下哪种控制方式更能确保生产过程的顺利进行？（）A.集中控制，由一个中央控制器统一指挥B.分散控制，各执行机构独立控制C.分级控制，分层次进行协调控制D.无序控制，各执行机构随机动作2、计算机控制技术在医疗设备中的应用越来越广泛，如手术机器人、医疗影像设备、生命支持系统等。这些设备对控制的精度和可靠性要求极高。例如，在心脏起搏器中，需要精确控制起搏频率和输出能量。以下关于计算机控制技术在医疗设备中的描述，不正确的是：（）A.医疗设备的计算机控制系统需要经过严格的安全性和有效性认证B.采用无线通信技术可以方便地实现医疗设备与外部系统的数据传输C.医疗设备中的计算机控制技术发展已经非常成熟，不会存在任何风险D.为了保障患者的安全，医疗设备的软件需要定期更新和维护3、在计算机控制技术的智能控制与传统控制结合方面，例如在一个复杂的工业过程控制中，以下哪种结合方式是具有潜力的？（）A.完全分开使用智能控制和传统控制，无法发挥优势B.将智能控制用于系统的优化和自适应调整，传统控制用于基础的稳定控制，实现优势互补，提高系统的整体性能和适应性C.不尝试结合，只依赖单一控制方式D.随意结合，不考虑系统需求4、对于计算机控制系统中的滞后补偿（Dead-timeCompensation）技术，以下说法不准确的是（）A.滞后现象会降低系统的控制性能，需要进行补偿B.可以采用史密斯预估器（SmithPredictor）等方法来补偿滞后C.滞后补偿能够完全消除滞后对系统的影响，使系统性能恢复到无滞后时的水平D.滞后补偿的效果受到模型精度和参数变化的影响，需要进行适当的调整和优化5、在计算机控制的机器人系统中，轨迹规划是实现精确运动控制的关键。当要求机器人在有限的时间内从起始点以最短路径到达目标点，并避开障碍物时，以下哪种轨迹规划算法更适用？（）A.直线插补算法，简单直接B.圆弧插补算法，适用于曲线运动C.多项式插补算法，可灵活设定运动曲线D.随机生成轨迹，不考虑路径优化6、在计算机控制的污水处理系统中，需要对水质参数进行实时监测和控制。当水质参数出现异常波动时，以下哪种控制算法能够更快速地调整处理工艺，保证出水质量达标？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.组合控制7、在计算机控制系统的性能指标（PerformanceIndex）方面，以下描述不正确的是：（）A.常见的性能指标包括稳态误差、超调量、调节时间等B.稳态误差反映了系统在稳态时输出与期望值之间的偏差C.超调量越大，系统的响应速度越快，性能越好D.调节时间是指系统从受到扰动到重新稳定所需的时间8、计算机控制系统的人机交互界面设计对于操作人员的使用体验和工作效率有着重要影响。以下关于人机交互界面设计的描述，错误的是（）A.界面应该简洁明了，布局合理，操作方便，符合操作人员的工作习惯B.提供丰富的图形显示和实时数据监测功能，便于操作人员直观地了解系统的运行状态C.具有良好的错误提示和帮助信息，方便操作人员在遇到问题时能够及时解决D.人机交互界面的设计只需要考虑美观性，功能的实用性和易用性并不重要9、在计算机控制系统的抗干扰技术中，以下关于其措施和原理的描述，哪一项是正确的？（）A.为提高计算机控制系统的可靠性，需要采取多种抗干扰措施，如电源滤波、接地处理、屏蔽技术、软件滤波等。电源滤波用于抑制电源中的噪声；接地处理确保电位基准稳定；屏蔽技术防止电磁干扰；软件滤波对输入信号进行数字处理。这些措施综合运用，减少干扰对系统的影响B.抗干扰技术对计算机控制系统的作用不大，系统本身可以自动抵抗干扰C.只要硬件设计合理，就不需要考虑抗干扰的软件措施D.抗干扰措施只需要在系统设计阶段考虑，运行过程中不需要关注10、在计算机控制系统的故障诊断与容错技术中，以下哪个选项是正确的？（）A.故障诊断和容错技术只是在系统出现故障后进行修复，不能预防故障B.故障诊断技术通过监测系统的运行状态、分析数据，及时发现潜在的故障并定位故障源。容错技术则通过冗余设计、备份机制等手段，使系统在部分故障情况下仍能正常工作或快速恢复。例如，在航空航天领域，容错计算机系统能够保证飞行器在关键部件故障时仍能安全飞行C.故障诊断和容错技术会增加系统的复杂性和成本，应尽量避免使用D.计算机控制系统的故障都是硬件故障，与软件无关11、在计算机控制系统的先进控制技术中，以下关于预测控制的特点和优势，哪种说法是不准确的？（）A.预测控制基于模型预测未来的输出，并通过优化算法计算最优的控制输入，能够有效地处理具有约束和时滞的系统B.它能够充分利用系统的过去、现在和未来的信息，对系统的动态性能进行预测和优化，提高控制品质C.预测控制算法复杂，计算量大，对模型的精度要求高，因此在实际应用中受到一定的限制D.预测控制适用于多变量、强耦合的复杂工业过程控制，在石油化工、电力等行业得到了广泛的应用12、计算机控制技术在工业自动化领域有着广泛的应用。以下关于工业自动化中的计算机控制的描述，哪一项是错误的？（）A.可以实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量B.能够对生产设备进行实时监测和故障诊断，减少停机时间和维修成本C.计算机控制系统可以完全取代人工操作，不需要人的干预和管理D.可以根据市场需求灵活调整生产工艺和参数，实现个性化定制生产13、对于一个计算机控制的化工生产过程，其中涉及到多种化学反应和物理变化，控制参数众多且相互关联。为了优化生产过程，提高产品质量和产量，以下哪种优化控制方法是可行的？（）A.线性规划，求解线性目标函数的最优解B.非线性规划，处理复杂的非线性关系C.动态规划，解决多阶段决策问题D.以上方法结合，根据具体问题选择合适的优化算法14、在计算机控制系统的先进控制策略应用中，以下哪种情况更适合采用预测控制？（）A.对于简单的线性定常系统，控制要求不高的情况B.当系统具有大时滞、多变量耦合、约束条件等复杂特性，且对控制性能有较高要求时，预测控制能够通过预测未来的输出，提前进行控制决策，有效地克服系统的不确定性和复杂性C.预测控制计算复杂，不适合任何实际系统D.只要系统存在不确定性，就应该采用预测控制15、在计算机控制的自动化生产线中，需要对多个执行机构进行协同控制。当各执行机构之间存在强耦合关系时，为了实现精确的同步和协调动作，以下哪种控制策略是关键的？（）A.分散控制策略，每个执行机构独立控制B.集中控制策略，由一个中央控制器统一指挥C.主从控制策略，确定一个主执行机构，其他为从执行机构D.解耦控制策略，消除或减弱各执行机构之间的相互影响16、关于计算机控制系统中的A/D和D/A转换，当考虑转换精度和速度的权衡时，以下哪一个观点是最合理的？（）A.在选择A/D和D/A转换器时，需要根据具体的应用需求来平衡转换精度和速度。对于精度要求高而速度要求相对较低的场合，应优先选择高精度的转换器；对于实时性要求高而对精度要求可以适当放宽的系统，则应注重转换器的速度B.A/D和D/A转换的精度和速度是相互独立的，不存在权衡的问题，应根据系统预算尽可能选择高精度和高速度的转换器C.为了保证系统性能，应始终选择具有最高精度和最快速度的A/D和D/A转换器，而不考虑成本和其他因素D.转换精度比速度更重要，因为精度直接影响系统的控制效果，而速度的影响相对较小，可以通过其他方式来弥补17、在计算机控制系统的软件设计（SoftwareDesign）过程中，以下描述不准确的是（）A.软件设计包括控制算法的实现、界面设计、数据管理等方面B.采用结构化、模块化的编程方法可以提高软件的可读性、可维护性和可扩展性C.实时操作系统（RTOS）可以为软件提供良好的任务调度和资源管理功能D.软件设计完成后无需进行测试和优化，只要能实现基本的控制功能即可18、在计算机控制系统的嵌入式系统（EmbeddedSystem）应用中，以下描述不准确的是（）A.嵌入式系统是将计算机技术嵌入到设备中，实现特定功能的专用计算机系统B.具有体积小、功耗低、实时性强等特点C.嵌入式系统在消费电子、汽车电子、工业控制等领域得到广泛应用D.嵌入式系统的开发难度较低，不需要专业的知识和技能19、在计算机控制系统的抗干扰技术（Anti-interferenceTechnology）中，以下描述错误的是：（）A.干扰是影响计算机控制系统正常运行的不利因素，可能来自系统内部或外部B.可以通过硬件滤波、屏蔽、接地等方法抑制干扰C.软件抗干扰技术包括数字滤波、指令冗余、软件陷阱等D.只要采用了有效的抗干扰措施，就可以完全消除干扰对系统的影响20、在计算机控制系统的模型预测控制（ModelPredictiveControl，MPC）中，以下说法不正确的是（）A.MPC通过预测未来一段时间内系统的输出，并根据优化目标计算最优控制输入B.它能够处理约束条件，适用于具有多变量、非线性和约束的复杂系统C.MPC的计算复杂度较高，实时性要求较高的系统可能不太适用D.MPC不需要建立系统的精确模型，依靠经验和试错就能实现良好的控制效果二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算机控制系统中的混合逻辑动态控制。2、（本题5分）阐述状态空间模型的表示方法和优势。3、（本题5分）解释计算机控制系统中的智能窗帘控制技术。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个机器人的舞蹈表演动作协调控制系统。2、（本题5分）设计一个计算机控制的位置偏差变化速度补偿系统，补偿位置偏差变化速度。3、（本题5分）针对一个自动化立体仓库的堆垛机，设计其运动和定位控制系统。4、（本题5分）为一个自动化印刷电路板生产线设计蚀刻液浓度和蚀刻速度的控制系统。5、（本题5分）针对一个