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頁鄭州電力職業技術學院

《計算機控制技術（英語）》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、在計算機控制系統中，故障診斷和容錯控制是提高系統可靠性的重要手段。以下關于故障診斷和容錯控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.故障診斷通過監測系統的運行狀態，及時發現故障并確定故障的位置和類型B.容錯控制能夠在系統出現故障的情況下，采取相應的措施保證系統的正常運行或維持一定的性能C.基于模型的故障診斷方法需要建立精確的系統模型，對模型的準確性要求很高D.一旦系統發生故障，容錯控制總是能夠完全恢復系統的正常性能，不受故障影響2、關于計算機控制系統的穩定性（Stability）分析，以下說法錯誤的是：（）A.系統的穩定性是指系統在受到擾動后，能夠恢復到平衡狀態或保持在一定范圍內的能力B.可以通過勞斯判據、根軌跡法等方法判斷系統的穩定性C.系統穩定的充要條件是所有特征根都位于復平面的左半平面D.只要系統的開環增益足夠大，系統就一定是穩定的3、對于計算機控制系統中的先進控制策略，以下關于其應用和優勢的描述，哪一種是準確的？（）A.先進控制策略如模糊控制、神經網絡控制、預測控制等在復雜工業過程中得到了廣泛應用。它們能夠處理非線性、時變、多變量等復雜系統，具有更好的控制性能和適應性。然而，先進控制策略的實現通常需要較高的計算資源和專業知識B.先進控制策略過于復雜，不適合在實際的計算機控制系統中應用C.傳統的控制策略已經足夠滿足所有需求，不需要采用先進控制策略D.先進控制策略可以直接應用于任何計算機控制系統，無需進行調整和優化4、在計算機控制技術中，關于開環控制系統（Open-loopControlSystem）的特點，以下描述不準確的是：（）A.開環控制系統中，輸出量不影響控制作用，控制作用的輸入信號是給定值B.開環控制系統結構簡單、成本低，但控制精度通常較低C.開環控制系統不存在穩定性問題，因為沒有反饋環節D.開環控制系統能夠自動補償外部干擾和系統參數變化對輸出的影響5、關于計算機控制系統的穩定性裕度計算，假設要評估一個控制系統的穩定程度和魯棒性，以下哪個指標是重要的？（）A.不計算穩定性裕度，無法評估系統B.相位裕度和幅值裕度，它們能夠定量地反映系統在穩定性方面的儲備，相位裕度越大，系統的相對穩定性越好；幅值裕度越大，系統對參數變化的不敏感性越強C.只關注穩定性，不考慮裕度D.不了解穩定性裕度的概念和計算方法6、在計算機控制系統的故障診斷中，及時準確地檢測和定位故障對于系統的正常運行至關重要。當系統出現異常輸出，但輸入正常時，以下哪種故障診斷方法更有助于快速確定故障源？（）A.基于模型的診斷方法，對比實際輸出與模型預測輸出B.基于信號處理的診斷方法，分析信號特征C.專家系統診斷方法，利用知識庫和推理規則D.盲目猜測故障原因，進行隨機維修7、計算機控制技術在航空航天領域也有廣泛的應用。例如，飛機的飛行控制系統、衛星的姿態控制系統等都依賴于計算機控制技術。在這些系統中，對控制精度和可靠性的要求極高。以下關于計算機控制技術在航空航天領域的描述，不正確的是：（）A.微小的控制誤差可能導致嚴重的后果，因此需要高精度的傳感器和執行機構B.采用冗余設計可以提高系統的可靠性，保障飛行安全C.航空航天領域的計算機控制系統不需要考慮重量和體積的限制D.先進的控制算法和仿真技術有助于優化系統性能，降低研發成本8、在計算機控制系統中，數據通信的可靠性是一個關鍵問題。以下關于數據通信可靠性的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以采用差錯控制編碼技術，如奇偶校驗、CRC校驗等，檢測和糾正傳輸中的錯誤B.通信協議中的確認和重傳機制能夠保證數據的可靠傳輸C.數據通信的可靠性只取決于傳輸介質和通信設備的質量，與通信協議無關D.提高數據通信的可靠性可能會增加通信的延遲和開銷，需要在兩者之間進行權衡9、在計算機控制技術中，網絡通信技術的應用使得控制系統更加智能化和分布式。工業以太網、現場總線等技術為控制系統的數據傳輸提供了高效的通道。例如，在一個汽車生產車間的自動化控制系統中，各個工位的設備通過網絡進行通信和協同工作。以下關于網絡通信在計算機控制中的說法，不準確的是：（）A.網絡通信的實時性和可靠性對于控制系統的性能至關重要B.不同的網絡通信協議適用于不同的控制場景，需要根據需求進行選擇C.網絡通信技術可以實現遠程監控和診斷，方便系統的維護和管理D.只要網絡帶寬足夠大，就能夠滿足計算機控制系統的通信需求，無需考慮其他因素10、在計算機控制系統的工業控制計算機（IndustrialControlComputer，IPC）特點中，以下說法不準確的是（）A.IPC具有高可靠性、強抗干擾能力和豐富的接口資源B.適用于惡劣的工業環境，能夠長時間穩定運行C.IPC的性能和功能已經固定，無法進行升級和擴展D.可以根據不同的控制需求，靈活配置硬件和軟件11、在計算機控制技術的飛行器控制系統中，關于姿態控制和軌跡跟蹤控制的重要性，以下哪一種描述是最準確的？（）A.姿態控制確保飛行器在飛行過程中的穩定姿態，軌跡跟蹤控制則使飛行器按照預定的軌跡飛行。兩者相輔相成，對于飛行器的安全、準確飛行至關重要B.姿態控制在飛行器起飛和降落階段比較重要，軌跡跟蹤控制在巡航階段更為關鍵C.飛行器控制系統中，姿態控制比軌跡跟蹤控制更為重要，因為姿態不穩定會直接導致飛行事故D.軌跡跟蹤控制是飛行器控制系統的核心，姿態控制相對次要，可以通過其他方式進行補償12、對于計算機控制系統中的數字控制器設計，當考慮采用PID控制算法時，以下關于其參數整定方法的描述，哪一項是最恰當的？（）A.PID參數的整定可以通過理論計算、實驗試湊或基于模型的方法來實現。實驗試湊法雖然簡單直觀，但需要反復調試，耗費時間；基于模型的方法則需要準確的系統模型，否則難以得到理想的參數B.PID控制算法的參數整定只需根據經驗設定一組固定的值，無需根據系統的實際運行情況進行調整，因為其具有較強的適應性C.PID參數整定的關鍵在于使系統的響應速度最快，而不必考慮超調量和穩態誤差，只要能快速達到設定值即可D.數字控制器設計中應盡量避免使用PID控制算法，因為其過于老舊，有許多更先進的控制算法可以替代，如模糊控制、神經網絡控制等13、在計算機控制的自動化倉庫堆垛機系統中，要實現高效的貨物存取操作，以下哪種控制方式能夠提高堆垛機的運行速度和精度？（）A.開環控制，根據預設指令運行B.閉環控制，實時反饋位置和速度信息C.智能控制，自適應調整控制參數D.以上控制方式結合使用14、在計算機控制系統的智能控制算法（IntelligentControlAlgorithm）應用中，以下說法不準確的是（）A.智能控制算法能夠自適應地調整控制參數，以應對系統的變化和不確定性B.例如模糊邏輯控制可以處理模糊和不精確的信息，具有較強的魯棒性C.雖然智能控制算法具有很多優點，但由于其復雜性，在實際應用中不如傳統控制算法廣泛D.智能控制算法的性能完全取決于算法本身，與系統的特性和應用場景無關15、關于計算機控制系統中的執行機構（Actuator），以下說法不準確的是：（）A.執行機構根據控制器的輸出信號，對被控對象施加控制作用B.常見的執行機構有電動、氣動和液壓等類型C.執行機構的性能指標包括行程、速度、精度和驅動力等D.執行機構的選擇只取決于被控對象的特性，與控制要求無關二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋冗余技術在提高可靠性中的應用。2、（本題5分）解釋計算機控制系統中的溫室環境控制。3、（本題5分）簡述計算機控制在生物醫學工程中的應用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明計算機控制系統中的水利水電控制技術。闡述水利水電系統中的水庫調度、水輪機控制和閘門控制等方面的控制技術。分析如何利用計算機控制系統實現水資源的合理利用和發電的優化運行。2、（本題5分）詳細探討計算機控制系統中的工業機器人控制技術，包括機器人運動學建模、軌跡規劃和力控制。闡述工業機器人控制系統的架構和工作原理，分析不同控制算法在機器人控制中的應用。結合一個工業機器人的裝配作業任務，說明如何設計有效的控制策略實現精確的運動和力控制。3、（本題5分）詳細探討計算機控制系統中的樓宇自動化控制系統，包括暖通空調控制、照明控制和電梯控制。闡述樓宇自動化系統的網絡架構和通信協議，分析節能控制策略在系統中的應用。結合一座智能辦公樓的建設，說明如何實現舒適、節能的樓宇環境控制。4、（本題5分）全面剖析計算機控制系統中的運動控制技術，包括數控機床、機器人等的控制原理和算法，討論如何實現高精度、高速度的運動控制。5、（本題5分）在計算機控制技術中，實時操作系統對于保證控制系統的實時性和確定性至關重要。請詳細論述實時操作系統的特點和工作原理，如任務調度機制、中斷處理機制等。分析常見的實時操作系統（如VxWorks、RTX等）在計算機控制系統中的應用。結合實際的控制項