南京视觉艺术职业学院《计算机控制系统实验》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页南京视觉艺术职业学院《计算机控制系统实验》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、在计算机控制技术的多变量控制系统中，以下关于其特点和控制策略的描述，哪一项是正确的？（）A.多变量控制系统具有多个输入和多个输出，变量之间存在耦合关系。控制策略包括解耦控制、预测控制、自适应控制等。解耦控制用于消除变量之间的耦合；预测控制考虑系统的未来行为；自适应控制能够根据系统变化调整控制器参数。这些策略旨在实现良好的控制性能B.多变量控制系统与单变量控制系统没有本质区别，控制策略可以通用C.多变量控制系统过于复杂，不适合在实际工程中应用D.多变量控制系统的控制策略只需要考虑当前的系统状态，不需要考虑未来的变化2、计算机控制系统中的实时数据库技术用于存储和管理实时数据。以下关于实时数据库的描述，错误的是（）A.实时数据库能够快速地存储、检索和更新实时数据，满足系统对数据实时性的要求B.它具有数据压缩、数据缓存和事务处理等功能，提高数据管理的效率C.实时数据库与关系数据库在数据结构和存储方式上有很大的不同D.实时数据库的设计和实现非常简单，不需要考虑数据的一致性和可靠性3、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4、在计算机控制系统的数字滤波算法（DigitalFilteringAlgorithm）选择中，以下描述错误的是（）A.数字滤波算法用于去除输入信号中的噪声和干扰，提高数据的准确性B.常见的数字滤波算法有均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波等C.不同的数字滤波算法具有不同的特点和适用范围，应根据信号特性和要求进行选择D.数字滤波算法越复杂，滤波效果越好，应优先选择复杂的算法5、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6、当利用计算机控制技术实现一个智能家居系统时，需要考虑多种设备和系统的集成，如照明控制、家电控制、安防监控等。为了实现统一的管理和智能化的场景控制，以下哪种通信协议和技术架构是合适的？（）A.Zigbee协议，低功耗、短距离无线通信B.蓝牙协议，常用于个人设备连接C.云计算架构，集中处理和存储数据D.以上技术结合，构建多层次的智能家居网络7、关于计算机控制系统中的控制器实现方式，假设要在硬件上实现一个复杂的控制器，以下哪种硬件平台是常见且高效的？（）A.不选择合适的硬件平台，实现效率低B.现场可编程门阵列（FPGA），具有并行处理能力和可定制性，能够快速实现复杂的逻辑和算法，适用于对速度和性能要求较高的控制器实现C.专用集成电路（ASIC），成本高且灵活性差D.通用微处理器，处理速度可能无法满足要求8、在计算机控制系统的信号调理电路中，以下关于其作用和类型的描述，不正确的是哪一项？（）A.信号调理电路的作用是将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、隔离等处理，使其满足A/D转换器的输入要求B.放大电路可以提高信号的幅度，使其能够被准确测量；滤波电路用于去除信号中的噪声和干扰；隔离电路用于防止信号之间的串扰和共模干扰C.信号调理电路可以分为模拟信号调理电路和数字信号调理电路，分别适用于不同类型的信号和系统D.信号调理电路的性能对系统的测量精度和稳定性没有影响，只要能够将信号转换为合适的形式即可9、在计算机控制系统的多变量控制（MultivariableControl）问题中，以下叙述错误的是（）A.多变量控制系统具有多个输入和多个输出，控制关系较为复杂B.相比单变量控制，多变量控制需要考虑变量之间的耦合和相互影响C.解耦控制是解决多变量控制问题的一种有效方法，可以将多变量系统分解为多个独立的单变量系统进行控制D.多变量控制只在大型工业系统中存在，小型控制系统不会涉及10、在计算机控制系统中，系统的稳定性是至关重要的。以下关于系统稳定性的描述，哪一项是不正确的？（）A.稳定的系统能够在受到外界干扰后，经过一段时间恢复到平衡状态B.可以通过系统的特征方程、根轨迹或频率响应等方法来判断系统的稳定性C.系统的参数变化可能会导致系统从稳定变为不稳定，需要进行稳定性分析和校验D.只要系统的开环增益足够小，系统就一定是稳定的，与其他因素无关11、在计算机控制系统的现场总线（Fieldbus）技术中，以下描述不正确的是：（）A.现场总线是一种用于工业现场的数字通信网络B.现场总线可以实现现场设备之间的互联互通和数据共享C.不同的现场总线标准具有不同的特点和适用范围D.现场总线技术已经非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性问题12、在计算机控制技术的智能仪表与智能变送器中，以下描述不正确的是：（）A.智能仪表和智能变送器具有测量精度高、功能丰富、通信能力强等优点B.它们可以实现远程监控、自动校准、故障诊断等智能化功能C.智能仪表和智能变送器的广泛应用提高了控制系统的自动化水平D.智能仪表和智能变送器只是增加了成本，对于控制系统的性能提升没有实质性帮助13、计算机控制系统中的执行机构是实现控制动作的关键部件。常见的执行机构有电动执行器、气动执行器和液压执行器等。在一个自动化生产线的物料输送系统中，需要选择合适的执行机构来控制输送带的速度和位置。以下关于执行机构的描述，正确的是：（）A.执行机构的响应速度越快越好，不需要考虑其精度B.不同类型的执行机构在性能、成本和适用场景方面存在差异C.执行机构的选择只取决于控制信号的类型，与系统的要求无关D.一旦安装了执行机构，就不需要进行维护和校准14、计算机控制技术在航空航天领域有着至关重要的作用。以下关于航空航天中的计算机控制的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以实现飞行器的姿态控制、导航和制导，确保飞行的稳定性和准确性B.能够对发动机的工作状态进行实时监测和控制，提高发动机的性能和可靠性C.航空航天中的计算机控制系统对重量、体积和功耗有严格的限制，需要进行优化设计D.计算机控制技术在航空航天领域的应用已经非常成熟，没有进一步发展的空间15、对于计算机控制系统中的组态软件，以下关于其功能和应用领域的描述，哪一项是准确的？（）A.组态软件具有图形界面设计、数据库管理、控制策略组态、实时监控等功能，广泛应用于工业自动化、电力、石油化工等领域，能够快速搭建个性化的控制系统B.组态软件功能单一，只能用于简单的控制系统C.组态软件操作复杂，需要专业的编程知识才能使用D.组态软件价格昂贵，性价比低，不适合推广应用16、对于计算机控制系统中的运动控制，以下关于其应用领域和技术特点的描述，哪一项是恰当的？（）A.运动控制仅用于工业机器人，其他领域很少应用B.运动控制广泛应用于数控机床、自动化生产线、机器人、航空航天等领域，其技术特点包括高精度定位、高速运动、多轴协同控制、轨迹规划等，要求系统具有快速响应和高稳定性C.运动控制的精度和速度要求不高，一般的控制技术就能满足D.运动控制的发展已经成熟，没有进一步提升的空间17、数字控制器的设计是计算机控制技术中的重要内容。对于数字控制器的设计，以下哪一项是错误的？（）A.可以通过连续控制系统的离散化方法，将成熟的连续控制算法转换为数字控制器B.直接数字设计方法直接根据离散系统的特点设计数字控制器，无需考虑连续系统的特性C.数字控制器的稳定性是设计时需要重点考虑的因素，关系到系统的正常运行D.数字控制器的设计只需要考虑系统的性能指标，无需考虑硬件实现的可行性18、对于计算机控制系统中的分布式控制架构，以下关于其原理和适用场景的描述，哪一种是准确的？（）A.分布式控制架构将控制功能分布到多个节点上，通过网络进行通信和协调。它适用于大规模、复杂的系统，如工厂自动化生产线、智能电网等。分布式控制架构提高了系统的可靠性、可扩展性和灵活性，降低了单点故障的影响B.分布式控制架构只适用于小型、简单的系统，对于大型系统不适用C.分布式控制架构的原理复杂，难以实现和维护，不应该采用D.分布式控制架构会导致系统的通信开销增大，控制性能下降19、关于计算机控制系统中的执行机构（Actuator），以下说法不准确的是：（）A.执行机构根据控制器的输出信号，对被控对象施加控制作用B.常见的执行机构有电动、气动和液压等类型C.执行机构的性能指标包括行程、速度、精度和驱动力等D.执行机构的选择只取决于被控对象的特性，与控制要求无关20、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.以上措施都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明计算机控制系统中的容错控制方法。2、（本题5分）说明计算机控制系统中的安防监控控制。3、（本题5分）解释工业以太网与传统以太网的区别。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）为一个自动化生产线的质量检测设备设计控制程序。2、（本题5分）设计一个智能电网中的电压稳定控制系统。3、（本题5分）针对一个啤酒生产厂的发酵过程，设计温度和酸碱度的控制系统。4、（本题5分）针对一个水泥厂的余热发电过程，设计其蒸汽参数和发电量的控制系统。5、（本题5分）设计一个机器人的花样滑冰表演动作控制系统。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在计算机控制技术中，实时操作系统对于保证控制系统的实时性和确定性至关重要。请详细论述实时操作系统的特点和工作原理，如任务调度机制、中断处理机制等。分析常见的实时操作系统（如VxWorks、RTX等）在计算机控制系统中的应用。结合实际的控制项目，说明如