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頁大理大學《系統建模與仿真》

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25個小題，每小題1分，共25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、當利用計算機控制技術實現一個智能倉儲物流系統時，需要對貨物的分揀、搬運和存儲進行自動化控制。為了提高系統的靈活性和適應性，以下哪種技術的應用是重要的？（）A.機器視覺引導技術，實現精準的貨物識別和定位B.機器學習算法，優化物流流程C.柔性制造技術，適應不同規格的貨物處理D.以上技術結合使用2、計算機控制系統的可靠性設計是確保系統長期穩定運行的關鍵。以下關于可靠性設計的描述，錯誤的是（）A.可以采用冗余技術，如硬件冗余、軟件冗余和信息冗余，提高系統的可靠性B.對關鍵部件進行故障診斷和預測，及時發現潛在的故障并采取相應的措施C.合理選擇元器件和設備，進行嚴格的質量控制和可靠性測試D.為了降低成本，可以適當降低系統的可靠性要求3、計算機控制技術在智能家居領域的應用越來越廣泛。通過對家電設備、照明系統、安防系統等的控制，實現家居的智能化和自動化。例如，可以根據室內光線和人員活動情況自動調節燈光亮度。以下關于計算機控制技術在智能家居中的描述，正確的是：（）A.智能家居系統的安全性不重要，因為不會對用戶造成嚴重影響B.不同廠家的智能設備之間無法實現互聯互通，限制了系統的擴展性C.智能家居系統的安裝和維護非常簡單，用戶可以自行完成D.基于物聯網技術的智能家居系統能夠實現遠程控制和智能化管理4、在計算機控制系統的控制器設計中，以下哪種控制算法在處理復雜非線性系統時具有優勢？（）A.傳統的PID控制算法，因其簡單易用，適用于所有類型的系統B.模糊控制算法，能夠處理難以建立精確數學模型的非線性系統，通過模糊推理和規則庫進行控制決策，具有較強的魯棒性和適應性C.最優控制算法，總是能夠在各種情況下提供最優的控制性能D.前饋控制算法，單獨使用就可以實現對復雜非線性系統的完美控制5、在計算機控制系統的抗干擾設計中，需要采取多種措施來降低外部干擾對系統的影響。當系統所處的環境存在強烈的電磁干擾時，以下哪種方法更能有效地提高系統的抗干擾能力？（）A.采用屏蔽線傳輸信號，減少電磁輻射B.合理布線，減少信號回路面積C.安裝電源濾波器，抑制電源中的干擾D.不采取任何抗干擾措施，任由干擾影響系統6、在計算機控制技術的控制系統性能評估指標中，例如評估一個溫度控制系統的性能，以下哪個指標能夠綜合反映系統的快速性和穩定性？（）A.不明確性能評估指標，無法有效評估B.調節時間和超調量，調節時間越短，系統響應越快；超調量越小，系統穩定性越好，綜合這兩個指標可以較好地評價系統的性能C.只關注單一指標，評估不全面D.不進行性能評估，無法改進系統7、計算機控制技術在醫療設備中的應用日益廣泛。以下關于醫療設備中的計算機控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以實現醫療設備的精確控制和自動化操作，提高診斷和治療的準確性和效率B.能夠對患者的生理參數進行實時監測和分析，為醫療決策提供依據C.醫療設備中的計算機控制系統對安全性和可靠性要求極高，需要嚴格的質量控制和認證D.計算機控制技術在醫療設備中的應用已經非常完善，不存在任何技術挑戰和風險8、對于計算機控制系統中的運動控制，以下關于其應用領域和技術特點的描述，哪一項是恰當的？（）A.運動控制僅用于工業機器人，其他領域很少應用B.運動控制廣泛應用于數控機床、自動化生產線、機器人、航空航天等領域，其技術特點包括高精度定位、高速運動、多軸協同控制、軌跡規劃等，要求系統具有快速響應和高穩定性C.運動控制的精度和速度要求不高，一般的控制技術就能滿足D.運動控制的發展已經成熟，沒有進一步提升的空間9、在計算機控制系統的實時性要求（Real-timeRequirement）中，以下說法錯誤的是：（）A.實時性是指系統能夠在規定的時間內完成對輸入信號的處理和輸出響應B.對于不同的應用場景，計算機控制系統的實時性要求不同C.提高系統的硬件性能和優化軟件算法可以提高系統的實時性D.只要系統的響應速度足夠快，就一定滿足實時性要求10、在計算機控制系統的信號類型中，以下關于模擬信號（AnalogSignal）和數字信號（DigitalSignal）的描述，錯誤的是：（）A.模擬信號是連續變化的，其幅值可以取任意值B.數字信號是離散的，只有有限個特定的取值C.模擬信號在傳輸過程中容易受到噪聲干擾，而數字信號抗干擾能力強D.數字信號可以直接通過模擬信道進行傳輸，無需進行任何轉換11、計算機控制系統中的信號調理環節用于對傳感器輸出的信號進行處理和優化。對于信號調理，以下哪一項描述是錯誤的？（）A.信號調理可以包括放大、濾波、線性化等操作，以改善信號質量B.它能夠將傳感器的微弱輸出信號放大到適合計算機處理的范圍C.濾波可以去除信號中的噪聲和干擾，提高信號的純度和可信度D.信號調理環節的功能是單一的，只能進行一種操作，如放大或濾波12、在計算機控制系統的故障診斷與容錯控制方面，以下哪種技術能夠提高系統的可靠性？（）A.不進行故障診斷和容錯控制，等故障發生后再處理B.基于模型的故障診斷技術，通過建立系統的數學模型，對比實際輸出和模型預測輸出，檢測和診斷故障；容錯控制技術則通過冗余配置、控制重構等手段，使系統在故障情況下仍能保持一定的性能或安全運行C.故障診斷和容錯控制技術會增加系統的成本和復雜性，不值得采用D.只依靠人工經驗進行故障診斷，不使用自動化的技術13、在計算機控制系統中，PID控制器是應用最為廣泛的控制器之一。關于PID控制器，以下描述錯誤的是（）A.PID控制器由比例、積分和微分三個環節組成，通過調整三個參數可以實現不同的控制效果B.比例環節可以加快系統的響應速度，但過大的比例系數會導致系統產生較大的超調C.積分環節可以消除系統的穩態誤差，但積分作用過強會使系統的穩定性下降D.微分環節可以預測系統的變化趨勢，提前進行控制，但對噪聲敏感，容易引起系統的振蕩14、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15、對于計算機控制系統中的模糊控制技術，以下關于其原理和特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.模糊控制是一種基于模糊邏輯的智能控制方法，它不需要精確的數學模型，而是根據操作人員的經驗和知識制定控制規則B.模糊控制器將輸入的精確量通過模糊化轉換為模糊量，然后根據模糊控制規則進行推理和決策，最后將輸出的模糊量通過解模糊轉換為精確量C.模糊控制具有較強的魯棒性和適應性，能夠處理非線性、時變和不確定的系統，但控制精度相對較低D.模糊控制只能用于簡單的控制系統，對于復雜的多變量、大滯后系統無法發揮作用16、在計算機控制系統的采樣過程中，例如要確定合適的采樣周期以保證系統性能，以下哪個因素對采樣周期的選擇影響最大？（）A.不考慮任何因素，隨機選擇采樣周期B.被控對象的動態特性，包括時間常數和自然頻率等，采樣周期應遠小于被控對象的最小時間常數，以準確捕捉系統的變化C.系統的抗干擾性能，采樣周期越短，抗干擾能力越強D.只考慮計算機的計算能力，而不考慮系統特性17、在計算機控制技術中，關于控制系統的穩定性分析，假設要判斷一個復雜的閉環控制系統在不同輸入條件下是否穩定，以下哪種方法是常用且有效的？（）A.僅通過觀察系統的輸出響應，主觀判斷其穩定性B.利用勞斯判據，通過計算系統特征方程的系數來確定系統的穩定性，該方法適用于線性定常系統，能準確判斷系統是否具有右半平面的極點，從而確定其穩定性C.采用根軌跡法，繪制系統的根軌跡圖，通過觀察根軌跡是否穿越虛軸來判斷系統的穩定性，但對于高階系統計算較為復雜D.完全依賴模擬實驗，不進行理論分析18、在計算機控制技術中，關于控制系統的建模方法，以下描述錯誤的是：（）A.可以通過機理建模，根據系統的物理和化學規律建立數學模型B.實驗建模則是通過對系統輸入輸出數據的測量和分析，來建立模型C.混合建模結合了機理建模和實驗建模的優點，能夠更準確地描述系統特性D.一旦建立了控制系統的模型，就不需要再進行更新和改進，能夠一直適用于系統的控制19、對于計算機控制系統的無線控制（WirelessControl）技術，以下哪種說法是錯誤的？（）A.無線控制可以擺脫線纜的束縛，實現更靈活的控制方式B.藍牙、Zigbee、Wi-Fi等是常見的無線控制技術C.無線控制的信號傳輸容易受到干擾和距離限制D.無線控制技術在安全性和可靠性方面已經完全達到了有線控制的水平20、在計算機控制技術的工業應用中，對于過程控制系統（如化工生產過程），以下關于其控制策略的選擇，哪一項描述是最符合實際情況的？（）A.過程控制系統通常具有大慣性、大滯后的特點，因此常采用預測控制、模糊控制等先進控制策略，結合常規的PID控制，以提高控制品質和應對復雜工況的能力B.過程控制系統由于其相對穩定的特性，只需采用簡單的PID控制即可滿足要求，無需引入復雜的控制算法C.過程控制系統應優先考慮使用智能控制算法，如神經網絡控制、遺傳算法等，以追求最優化的控制效果D.過程控制系統的控制策略選擇主要取決于控制工程師的個人偏好，而不是系統的特性和需求21、對于計算機控制系統中的實時數據庫，以下關于其功能和特點的描述，不正確的是哪一項？（）A.實時數據庫用于存儲和管理計算機控制系統中的實時數據，包括測量數據、控制數據、報警數據等B.它能夠快速地響應數據的讀寫請求，保證數據的實時性和一致性，支持多用戶并發訪問C.實時數據庫具有數據壓縮、歷史數據存儲、數據檢索和分析等功能，為系統的監控和決策提供支持D.實時數據庫與關系數據庫沒有任何區別，可以使用相同的技術和方法進行設計和管理22、對于一個計算機控制的化工生產過程，其中涉及到多種化學反應和物理變化，控制參數眾多且相互關聯。為了優化生產過程，提高產品質量和產量，以下哪種優化控制方法是可行的？（）A.線性規劃，求解線性目標函數的最優解B.非線性規劃，處理復雜的非線性關系C.動態規劃，解決多階段決策問題D.以上方法結合，根據具體問題選擇合適的優化算法23、在計算機控制的電梯系統中，需要實現平穩的運行和準確的樓層停靠。當電梯負載變化較大時，以下哪種控制方式能夠有效地調整電機的輸出轉矩，保證電梯的運行性能？（）A.矢量控制B.直接轉矩控制C.變頻調速控制D.以上都是24、在計算機控制技術中，系統的仿真和測試是必不可少的環節。以下關于系統仿真和測試的描述，哪一項是錯誤的？（）A.仿真可以在實際系統構建之前，對系統的性能進行預測和評估，降低開發成本和風險B.測試可以驗證系統的功能和性能是否滿足設計要求，發現潛在的問題C.可以使用數學模型和仿真軟件進行系統的離線仿真，也可以在實際硬件上進行在線測試D.系統的仿真和測試結果總是準確可靠的，能夠完全反映系統在實際運行中的情況25、在計算機控制技術的分布式控制系統架構中，考慮到系統的擴展性和可靠性，以下哪個特點是其顯著優勢？（）A.不了解分布式控制系統的特點，無法發揮優勢B.功能分散、危險分散、管理集中，各個控制節點相對獨立，便于系統的擴展和維護，同時提高了系統的可靠性，單個節點的故障不會導致整個系統癱瘓C.認為分布式控制系統復雜，不采用D.只看到分布式控制系統的缺點，忽略其優勢二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述生物醫學工程中的控制技術應用。2、（本題5分）什么是切換控制？3、（本題5分）闡述智能交通信號控制的優化策略。4、（本題5分）解釋干擾觀測器的工作原理。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個計算機控制的流量分布調節系統，實現流量在管道內的均勻分布。2、（本題5分）設計一個智能交通系統中的智能高速公路服務區管理系統。3、（本題5分）為造紙廠的紙漿濃度和流量設計一個計算機控制的穩定調節系統。4、（本題5分）設計一個智能家居的智能家電故障自診斷與報警控制系統。5、（本題5分）為數控機床設計一個計算機控制