學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海戲劇學院

《智能控制技術》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在計算機控制技術的多變量控制系統中，以下關于其特點和控制策略的描述，哪一項是正確的？（）A.多變量控制系統具有多個輸入和多個輸出，變量之間存在耦合關系。控制策略包括解耦控制、預測控制、自適應控制等。解耦控制用于消除變量之間的耦合；預測控制考慮系統的未來行為；自適應控制能夠根據系統變化調整控制器參數。這些策略旨在實現良好的控制性能B.多變量控制系統與單變量控制系統沒有本質區別，控制策略可以通用C.多變量控制系統過于復雜，不適合在實際工程中應用D.多變量控制系統的控制策略只需要考慮當前的系統狀態，不需要考慮未來的變化2、當利用計算機控制技術實現一個水質監測系統時，需要對多個監測點的數據進行實時采集和分析。為了保證數據的準確性和可靠性，以下哪種數據處理方法是重要的？（）A.數據濾波，去除噪聲和干擾B.數據融合，綜合多個傳感器的數據C.數據異常檢測，發現異常值并進行處理D.以上方法都是3、在計算機控制技術中，實時數據庫系統用于存儲和管理實時數據。它具有高并發、快速讀寫、數據一致性等特點。例如，在電力監控系統中，實時數據庫能夠及時記錄電網的運行狀態。以下關于實時數據庫系統的說法，不正確的是：（）A.實時數據庫系統能夠保證數據的實時性和準確性B.實時數據庫系統的架構和普通數據庫系統沒有區別C.實時數據庫系統需要支持數據的備份和恢復機制D.實時數據庫系統的性能優化是一個重要的研究方向4、在計算機控制的物流配送系統中，車輛路徑的優化和調度是提高配送效率、降低成本的重要環節。當面臨多個配送點、不同貨物需求和時間限制時，以下哪種路徑優化算法更能找到最優的配送方案？（）A.遺傳算法，通過模擬進化過程搜索最優解B.蟻群算法，利用螞蟻覓食行為尋找路徑C.貪心算法，每次選擇局部最優解D.隨機選擇路徑，不進行優化5、在計算機控制系統中，為了實現遠程監控和操作，需要建立通信網絡。當控制現場與監控中心距離較遠，且對通信的實時性和可靠性要求較高時，以下哪種通信方式是較為理想的選擇？（）A.以太網B.無線通信C.現場總線D.衛星通信6、在計算機控制系統的抗干擾設計中，當系統受到強烈的電磁干擾時，以下哪種措施對于提高系統的抗干擾能力最為有效？（）A.屏蔽B.濾波C.接地D.以上都是7、計算機控制系統的網絡通信技術在實現遠程監控和分布式控制方面發揮著重要作用。以下關于網絡通信技術的描述，錯誤的是（）A.現場總線是一種應用于工業現場的數字通信網絡，具有開放性、互操作性和可靠性等優點B.工業以太網將以太網技術應用于工業控制領域，能夠實現高速、實時的數據傳輸C.無線網絡通信技術為計算機控制系統提供了更加靈活的連接方式，但存在信號不穩定和安全性等問題D.網絡通信技術只需要考慮數據傳輸的速度和穩定性，不需要考慮網絡的安全性和實時性8、計算機控制系統中的嵌入式系統應用越來越廣泛。關于嵌入式系統，以下描述錯誤的是（）A.嵌入式系統是將計算機技術嵌入到設備中，實現特定功能的專用計算機系統B.具有體積小、功耗低、可靠性高等優點，適用于各種控制應用場景C.嵌入式系統的開發需要掌握硬件設計和軟件開發的知識和技能D.嵌入式系統的性能不如通用計算機系統，因此應用范圍有限9、在計算機控制系統的魯棒控制（RobustControl）方面，以下描述錯誤的是：（）A.魯棒控制是使系統在存在模型不確定性和外部擾動的情況下仍能保持穩定和性能要求B.魯棒控制方法通常基于H∞控制理論和μ綜合方法C.魯棒控制器的設計需要考慮系統的最壞情況，因此可能會導致保守性D.魯棒控制只適用于線性系統，對于非線性系統無法應用10、在計算機控制技術的汽車電子控制系統中，對于發動機控制和制動系統控制的特點，以下哪一種比較是最恰當的？（）A.發動機控制主要關注燃油噴射、點火時機等參數的精確控制，以提高燃燒效率和動力性能；制動系統控制則側重于實現快速、平穩的制動，保障行車安全B.汽車電子控制系統中，發動機控制比制動系統控制更為復雜和關鍵，因為發動機是汽車的動力源C.發動機控制和制動系統控制都可以采用簡單的開環控制策略，因為汽車的運行環境相對穩定D.制動系統控制對實時性的要求不高，而發動機控制需要快速響應各種工況變化11、當考慮計算機控制系統的預測控制（PredictiveControl）時，以下哪種說法不正確？（）A.預測控制基于模型預測未來的輸出，并根據預測結果進行控制決策B.預測控制可以處理約束條件和多步預測，適用于復雜的工業過程C.預測控制需要大量的計算資源和精確的模型，實現難度較大D.預測控制只能用于確定性系統，對于隨機系統無法應用12、在計算機控制的醫療設備中，如輸液泵、呼吸機等，需要保證控制的精度和安全性。當設備出現故障或異常情況時，以下哪種報警和保護機制能夠及時有效地保障患者的生命安全？（）A.聲光報警B.自動停機C.緊急呼叫D.以上都是13、在計算機控制的紡織生產線上，需要對紗線的張力、速度等參數進行實時控制。當生產過程中出現斷紗等突發情況時，以下哪種應急處理機制能夠快速響應并減少損失？（）A.自動停機并報警B.快速切換備用設備C.自動調整工藝參數D.以上都是14、對于計算機控制系統中的實時操作系統選擇，以下哪種因素是最為關鍵的？（）A.實時操作系統的價格，越便宜越好B.關鍵因素包括任務調度算法的有效性、中斷響應時間的快速性、內存管理的高效性、內核的可裁剪性等。一個優秀的實時操作系統能夠確保控制系統的實時性和可靠性要求，滿足各種復雜控制任務的需求C.實時操作系統的界面是否友好，操作是否簡單D.實時操作系統支持的編程語言種類，越多越好15、在計算機控制系統的非線性系統控制（ControlofNonlinearSystems）中，以下敘述不正確的是（）A.非線性系統的控制比線性系統更為復雜，需要采用特殊的控制方法B.常見的非線性控制方法有反饋線性化、滑模控制、自適應控制等C.對于某些強非線性系統，可能無法找到有效的控制方法，只能采用近似或簡化處理D.非線性系統控制在實際應用中很少遇到，主要研究線性系統控制即可16、在計算機控制系統的現場總線技術中，以下關于現場總線的特點和應用，哪種描述是不正確的？（）A.現場總線是一種連接現場設備和自動化系統的全數字化、雙向、多站的通信網絡，具有開放性、互操作性和分散性等特點B.它能夠減少系統布線、降低成本、提高系統的可靠性和靈活性，同時便于實現設備的智能化和遠程監控C.常見的現場總線標準有CAN總線、Profibus總線、LonWorks總線等，不同的現場總線適用于不同的應用場景和行業D.現場總線技術已經非常成熟，所有的工業設備和控制系統都支持現場總線通信，無需再使用傳統的模擬信號傳輸方式17、在計算機控制系統的工業機器人控制中，以下哪種控制方式對軌跡精度要求最高？（）A.點位控制，只要求機器人到達指定的位置，不關心路徑B.連續軌跡控制，要求機器人按照預定的軌跡精確運動，對軌跡精度和速度都有很高的要求，常用于焊接、噴漆等需要高精度軌跡的作業C.力控制，主要關注機器人與環境的交互力，對軌跡精度要求不高D.所有控制方式對軌跡精度的要求都一樣18、在計算機控制的光伏電站系統中，為了實現最大功率點跟蹤（MPPT），提高發電效率，以下哪種控制算法是常用的？（）A.擾動觀察法，通過不斷擾動工作點尋找最大功率點B.電導增量法，根據電導變化判斷最大功率點C.模糊控制算法，根據經驗規則調整工作點D.以上算法結合使用19、對于計算機控制系統中的數據預處理（DataPreprocessing）環節，以下觀點不正確的是（）A.數據預處理包括數據濾波、歸一化、去噪等操作，以提高數據的質量和可用性B.它可以有效地去除數據中的異常值和干擾，為后續的控制決策提供可靠的依據C.數據預處理對系統的控制性能影響不大，可以簡單處理甚至忽略D.不同的數據預處理方法適用于不同類型的數據和控制任務，需要根據實際情況選擇20、在計算機控制系統的現場總線（Fieldbus）技術中，以下描述不正確的是：（）A.現場總線是一種用于工業現場的數字通信網絡B.現場總線可以實現現場設備之間的互聯互通和數據共享C.不同的現場總線標準具有不同的特點和適用范圍D.現場總線技術已經非常成熟，不存在任何兼容性和互操作性問題二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述計算機控制在智能停車場中的應用。2、（本題5分）闡述求解最優控制問題的數值方法。3、（本題5分）簡述計算機控制在智能洗衣機中的應用。4、（本題5分）說明計算機控制在橡膠生產中的應用。5、（本題5分）闡述狀態空間模型的表示方法和優勢。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個智能交通系統中的匝道控制與誘導系統。2、（本題5分）設計一個智能家居的水電氣三表遠程抄表與計費控制系統。3、（本題5分）為一個自動化玻璃鍍膜生產線設計鍍膜厚度和均勻度的控制系統。4、（本題5分）設計一個智能農業灌溉系統的控制策略，實現精準灌溉。5、（本題5分）針對一個熱電廠的給水泵，設計其流量和壓力的控制系統。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在計算機控制技術中，數字控制器的設計是核心內容之一。請詳細論述數字控制器的設計方法，包括直接數字設計法、模擬化設計法等，并分析它們各自的優缺點和適用場景。同時，結合實際控制系統，闡述如何根據系統性能要求選擇合適的數字控制器設計方法，以及在設計過程中需要考慮的關鍵因素，如穩定性、準確性和快速性等。2、（本題10分）詳細論述計算機控制系統中的自適應神經