湖南工商大学《控制工程综合实践》2025-2026学年第一学期期末试卷

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页湖南工商大学《控制工程综合实践》2025-2026学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、关于计算机控制系统中的容错控制（Fault-tolerantControl）技术，以下说法不正确的是（）A.容错控制是指系统在出现故障时，仍能保持一定的性能或安全运行B.可以采用硬件冗余、软件冗余、故障检测与诊断等手段实现容错控制C.容错控制只能处理轻微的故障，对于严重的故障无法保证系统的正常运行D.容错控制的设计需要考虑故障的类型、概率和影响，以及系统的恢复策略2、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3、在计算机控制技术中，分布式控制系统（DCS）具有独特的优势。以下关于DCS的描述，哪一项是错误的？（）A.DCS将控制功能分散到多个控制节点，提高了系统的可靠性和灵活性B.各控制节点通过网络进行通信和协调，实现整体的控制目标C.DCS适用于大规模、复杂的工业过程控制，如化工、电力等行业D.DCS的建设和维护成本低，易于扩展和升级4、对于计算机控制系统中的数字信号处理技术应用，假设要对采集的信号进行频谱分析，以下哪种数字信号处理方法是常用的？（）A.不进行数字信号处理，无法分析频谱B.快速傅里叶变换（FFT），能够快速有效地将时域信号转换为频域信号，进行频谱分析和特征提取C.离散余弦变换（DCT），主要用于图像压缩D.不熟悉数字信号处理方法，无法应用5、在计算机控制的智能温室系统中，需要对室内的温度、湿度、光照等环境参数进行综合控制。当外界气候条件变化剧烈时，以下哪种控制策略能够实现温室环境的快速稳定调节？（）A.预测控制结合反馈控制B.模糊控制结合PID控制C.自适应控制结合智能优化算法D.以上都是6、在计算机控制技术中，关于开环控制系统（Open-loopControlSystem）的特点，以下描述不准确的是：（）A.开环控制系统中，输出量不影响控制作用，控制作用的输入信号是给定值B.开环控制系统结构简单、成本低，但控制精度通常较低C.开环控制系统不存在稳定性问题，因为没有反馈环节D.开环控制系统能够自动补偿外部干扰和系统参数变化对输出的影响7、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8、在计算机控制系统的通信网络中，如果需要在长距离、高噪声环境下保证数据传输的准确性和实时性，以下哪种通信协议和技术是较为理想的选择？（）A.CAN（控制器局域网络）总线，具有高可靠性和实时性B.Ethernet（以太网），广泛应用且成本低C.RS-232串行通信，简单易用D.Wi-Fi无线通信，方便灵活9、有关计算机控制系统的故障诊断与容错技术，以下哪种说法是比较全面的？（）A.故障诊断与容错技术用于检测和识别系统中的故障，并采取相应的措施保证系统的正常运行。故障诊断方法包括基于模型的诊断、基于信号处理的诊断等。容错技术包括冗余设计、故障屏蔽、故障恢复等。这些技术提高了系统的可靠性和可用性B.计算机控制系统很少出现故障，不需要故障诊断与容错技术C.故障诊断与容错技术会增加系统的成本和复杂性，不应该采用D.故障诊断与容错技术只能在系统出现故障后发挥作用，无法预防故障的发生10、在计算机控制技术的工业控制网络安全方面，考虑到可能的网络攻击和数据泄露风险，以下哪种防护措施是首要的？（）A.不采取任何防护措施，系统易受攻击B.访问控制和身份认证，限制只有授权的人员和设备能够访问控制网络，确保数据的保密性和完整性C.安装杀毒软件，不能完全防范攻击D.不重视网络安全，存在巨大隐患11、在计算机控制技术中，实时数据库系统用于存储和管理实时数据。它具有高并发、快速读写、数据一致性等特点。例如，在电力监控系统中，实时数据库能够及时记录电网的运行状态。以下关于实时数据库系统的说法，不正确的是：（）A.实时数据库系统能够保证数据的实时性和准确性B.实时数据库系统的架构和普通数据库系统没有区别C.实时数据库系统需要支持数据的备份和恢复机制D.实时数据库系统的性能优化是一个重要的研究方向12、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13、关于计算机控制系统中的数据采集与处理，以下哪种方法能够提高数据的准确性？（）A.不进行任何数据校准和滤波处理，直接使用采集到的数据B.采用合适的传感器校准方法、信号调理电路、数据滤波算法（如中值滤波、卡尔曼滤波等）以及误差补偿技术，能够有效地去除噪声、减小误差，提高数据采集的准确性和可靠性C.数据采集的频率越高，数据的准确性就越高D.只采集一次数据，不进行多次采样和平均14、对于计算机控制系统中的工业4.0与智能制造，以下说法不准确的是：（）A.工业4.0强调通过信息技术实现制造业的智能化、数字化和网络化转型B.计算机控制技术在智能制造中发挥着关键作用，实现生产过程的自动化和优化控制C.智能制造能够提高生产效率、产品质量和企业的竞争力，但实施成本高昂，只有大型企业才能承担D.工业4.0和智能制造的发展需要跨学科的知识和技术融合，以及企业的战略规划和创新思维15、在计算机控制的纺织生产线上，需要对纱线的张力、速度等参数进行实时控制。当生产过程中出现断纱等突发情况时，以下哪种应急处理机制能够快速响应并减少损失？（）A.自动停机并报警B.快速切换备用设备C.自动调整工艺参数D.以上都是16、对于计算机控制系统中的无线控制技术（WirelessControlTechnology），以下观点不正确的是（）A.无线控制技术可以摆脱线缆的束缚，实现灵活的远程控制B.常见的无线控制技术有蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等C.无线控制技术存在信号不稳定、易受干扰、安全性差等问题D.无线控制技术在所有控制场景中都优于有线控制技术，应优先选择17、在计算机控制系统的实时性要求较高的情况下，如果要减少系统的响应时间和提高控制的及时性，以下哪个方面的优化是关键的？（）A.优化算法的计算复杂度B.提高硬件的处理速度C.改进操作系统的调度策略D.以上都是18、在计算机控制技术中，关于控制系统的性能指标，以下描述错误的是：（）A.常用的性能指标包括稳态误差、超调量、调节时间、上升时间等，用于衡量系统的控制效果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，超调量表示系统输出超过稳态值的最大幅度C.调节时间是指系统从受到干扰到重新恢复稳定所需的时间，上升时间则是指系统输出从0上升到稳态值所需的时间D.这些性能指标是相互独立的，优化一个指标不会对其他指标产生影响19、计算机控制系统中的数据采集与处理是获取信息和进行控制决策的基础。以下关于数据采集与处理的描述，错误的是（）A.数据采集系统需要选择合适的传感器和信号调理电路，以保证采集到的信号准确可靠B.对采集到的数据进行滤波、平滑、变换等处理，以去除噪声和提取有用信息C.数据压缩技术可以减少数据量，提高数据存储和传输的效率，但可能会导致信息丢失D.数据采集与处理只需要在系统运行的初始阶段进行，后续不需要再进行更新和调整20、在计算机控制技术中，关于控制系统的节能优化，以下选项错误的是：（）A.通过合理的控制策略和参数调整，可以实现控制系统的节能运行，降低能耗B.考虑设备的负载特性和运行规律，采用智能控制算法进行优化调度C.节能优化只关注系统的能耗，不考虑系统的控制性能和稳定性D.对控制系统进行节能优化需要综合考虑技术、经济和环境等因素21、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22、在计算机控制系统的软件开发过程中，如果要提高代码的可重用性和可移植性，以下哪种编程规范和技术是应该遵循的？（）A.遵循统一的代码风格和命名规范B.使用模块化编程，将功能封装成独立的模块C.采用跨平台的开发框架和编程语言D.以上都是23、计算机控制系统中的嵌入式系统应用广泛，如智能手机、平板电脑、汽车电子等。嵌入式系统具有体积小、功耗低、实时性强等特点。例如，在汽车的发动机控制系统中，嵌入式系统负责控制燃油喷射、点火时机等。以下关于嵌入式系统在计算机控制中的描述，错误的是：（）A.嵌入式系统的开发需要考虑硬件资源的限制和优化B.嵌入式操作系统的选择对系统性能有重要影响C.嵌入式系统的软件和硬件可以随意修改和升级，不会影响系统稳定性D.嵌入式系统通常需要进行严格的测试和验证，以确保其可靠性24、在计算机控制技术中，关于控制系统的性能指标，以下哪种描述最为全面且准确？（）A.控制系统的性能指标仅仅包括稳定性，只要系统稳定，性能就良好B.性能指标主要涵盖了稳定性、快速性和准确性，其中稳定性是指系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态，快速性反映系统的响应速度，准确性则体现系统输出与期望值的接近程度C.控制系统的性能指标只有快速性重要，因为快速响应能满足大多数实际需求D.准确性是唯一关键的性能指标，其他指标相对次要25、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释智能照明控制系统的实现方式。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）解释仿真软件在控制系统分析中的作用。4、（本题5分）解释计算机控制系统中的H∞控制理论。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智能轨道列车运行控制系统。2、（本题5分）为一个自动化仓库的货架存储优化设计控制系统。3、（本题5分）为汽车组装生产线设计一个计算机控制的零部件供应和装配顺序管理系统。4、（本题5分）设计一个船舶航向控制系统，提高航行的稳定性和准确性。5、（本题5分）设计一个基于计算机的温度分布控制系统，实现空间温度的均匀分布控制。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）计算机控制系统中的实时数据库管理对于系统的高效运行和数据处理至关重要。请详细阐述实时数据库的特点和功能，如数据的快速存储和检索、事务处理的实时性等。分析实时数据库的体系结构和数据模型。结合实际的