2026年大学大三（自动化）计算机控制技术综合测试试题及答案

2025年大学大三（自动化）计算机控制技术综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）本大题共10小题，每小题3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.计算机控制系统中，能够实现数字量和模拟量之间转换的部件是（）A.传感器B.控制器C.执行器D.接口电路答案：D2.下列哪种控制算法不属于数字PID控制算法的改进形式（）A.位置式PIDB.增量式PIDC.积分分离PIDD.不完全微分PID答案：A3.在计算机控制系统中，采样周期的选择非常重要。采样周期过短会导致（）A.数据处理量过大B.系统响应变慢C.控制精度降低D.抗干扰能力增强答案：A4.对于离散控制系统，其稳定性判据通常采用（）A.劳斯判据B.奈奎斯特判据C.朱利判据D.根轨迹法答案：C5.计算机控制系统中，常用的数字滤波方法不包括（）A.算术平均滤波B.中值滤波C.加权平均滤波D.巴特沃斯滤波答案：D6.模糊控制系统的核心是（）A.模糊控制器B.模糊规则库C.模糊推理机D.解模糊接口答案：A7.在计算机控制系统的设计中，首先需要确定的是（）A.控制算法B.系统结构C.采样周期D.被控对象答案：D8.下列哪种编程语言常用于编写计算机控制系统的程序（）A.C语言B.Java语言C.Python语言D.VisualBasic语言答案：A9.计算机控制系统中的通信网络主要用于（）A.数据传输B.设备控制C.系统监控D.以上都是答案：D10.对于多变量计算机控制系统，常用的解耦控制方法有（）A.前馈解耦B.反馈解耦C.动态解耦D.以上都是答案：D第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述计算机控制系统的组成及各部分的作用。答案：计算机控制系统一般由被控对象、传感器、控制器、执行器和计算机组成。传感器用于采集被控对象的各种物理量；控制器接收传感器的信号，经过运算处理后产生控制信号；执行器根据控制信号对被控对象进行操作；计算机实现控制算法的运算以及对整个系统的监控和管理等功能。12.（15分）推导位置式PID控制算法的表达式，并说明其优缺点。答案：位置式PID控制算法表达式为：u(k)=Kp[e(k)+1/Ti∑e(j)+Td(e(k)-e(k-1))]。优点：算法简单，直接输出控制量。缺点：积分项累积误差大，易产生较大超调；计算量大，对计算机性能要求高；控制量变化剧烈，不利于执行机构动作。13.（15分）已知离散系统的脉冲传递函数为G(z)=z(z+1)/(z-0.5)(z-0.6)，试用朱利判据判断系统的稳定性。答案：首先计算系统的特征方程：D(z)=(z-0.5)(z-0.6)+z(z+1)=z²-1.1z+0.3+z²+z=2z²-0.1z+0.3。然后根据朱利判据计算相关行列式的值进行判断。14.（15分）材料：某温度控制系统，采用计算机控制。被控对象为一个加热炉，要求温度保持在设定值±5℃范围内。已知传感器采集到的温度信号存在噪声干扰。问题：请设计一种数字滤波方法来处理该温度信号，并说明其原理。答案：可采用中值滤波方法。原理是对连续采样的N个数据进行排序，取中间值作为滤波后的结果。对于存在噪声干扰的温度信号，中值滤波能有效去除因干扰产生的异常数据，使输出的温度信号更接近真实值，从而提高系统对温度控制的准确性。15.（15分）材料：一个液位控制系统，被控对象为水箱，要求液位稳定在一定高度。采用模糊控制算法。问题：请简述模糊控制的基本原理，并设计模糊控制规则表。答案：模糊控制基本原理是将输入的精确量通过模糊化转化为模糊量，利用模糊规则进行推理，再经过解模糊得到精确的控制量。对于液位控制系统，假设液位误差