自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖北藝術職業學院

《控制科學進展》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在計算機控制的污水處理系統中，需要對水質參數進行實時監測和控制。當水質參數出現異常波動時，以下哪種控制算法能夠更快速地調整處理工藝，保證出水質量達標？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.組合控制2、在計算機控制的機器人系統中，為了實現精確的軌跡規劃和運動控制，需要對機器人的動力學模型進行分析。當機器人的關節數量較多，且運動復雜時，以下哪種建模方法能夠更有效地描述其運動特性？（）A.拉格朗日方程B.牛頓-歐拉方程C.凱恩方程D.以上都不是3、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4、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5、對于一個計算機控制的船舶自動駕駛系統，需要應對復雜的海洋環境和多變的航行條件。以下哪種傳感器和導航技術的組合是至關重要的？（）A.全球定位系統（GPS）、慣性導航系統和雷達B.聲納、電子海圖和風速傳感器C.羅盤、測深儀和衛星通信設備D.以上組合綜合運用6、對于一個計算機控制的農業灌溉系統，需要根據土壤濕度、氣象條件等因素自動控制灌溉量和灌溉時間。為了實現精準灌溉，以下哪種控制策略是合適的？（）A.基于模糊邏輯的控制，根據模糊規則進行決策B.模型預測控制，考慮未來的氣象變化C.自適應控制，根據土壤特性和作物生長階段調整控制參數D.以上控制策略結合使用7、計算機控制技術在能源管理領域發揮著重要作用。以下關于能源管理中的計算機控制的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以實現對能源生產、傳輸和分配過程的實時監控和優化控制，提高能源利用效率B.能夠對能源消耗進行精確計量和分析，為節能減排提供數據支持C.能源管理系統中的計算機控制可以與可再生能源系統集成，實現能源的綜合利用D.能源管理中的計算機控制技術只適用于大型工業企業，對小型商業和居民用戶沒有作用8、當利用計算機控制技術實現一個倉儲管理系統時，需要對貨物的入庫、出庫和庫存進行精確控制和管理。為了提高倉儲效率和減少錯誤，以下哪種技術的應用是重要的？（）A.射頻識別（RFID）技術，自動識別貨物信息B.數據庫管理技術，存儲和處理大量數據C.自動化搬運設備的控制技術，實現貨物的自動搬運D.以上技術結合使用，實現倉儲的智能化管理9、在計算機控制技術中，當設計一個閉環控制系統來精確控制工業生產中的溫度時，需要考慮多個因素。其中，對于傳感器的選擇，以下哪個特性對于確保溫度測量的準確性和穩定性至關重要？（）A.測量范圍B.響應時間C.精度D.價格10、在計算機控制技術中，關于控制系統的綠色發展理念，以下選項錯誤的是：（）A.控制系統的設計和運行應考慮資源節約和環境友好，減少能源消耗和廢棄物排放B.采用高效的控制算法和節能設備，實現可持續發展的目標C.綠色發展理念只適用于大型工業控制系統，對小型控制系統不重要D.推動控制系統的綠色發展需要政策引導、技術創新和公眾意識的提高11、計算機控制技術在航空航天領域有著至關重要的作用。以下關于航空航天中的計算機控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以實現飛行器的姿態控制、導航和制導，確保飛行的穩定性和準確性B.能夠對發動機的工作狀態進行實時監測和控制，提高發動機的性能和可靠性C.航空航天中的計算機控制系統對重量、體積和功耗有嚴格的限制，需要進行優化設計D.計算機控制技術在航空航天領域的應用已經非常成熟，沒有進一步發展的空間12、對于計算機控制系統中的工業以太網應用，在考慮其與傳統現場總線的比較時，以下哪一項優勢是最為突出的？（）A.工業以太網具有更高的帶寬、更遠的傳輸距離、更好的兼容性和開放性，能夠滿足現代工業自動化系統對大數據量、高速通信和互操作性的需求B.工業以太網的安裝和維護成本低于傳統現場總線，因為其使用的線纜和連接器更為常見和便宜C.傳統現場總線在實時性和確定性方面優于工業以太網，因此在對實時性要求極高的場合，工業以太網不適用D.工業以太網的安全性不如傳統現場總線，容易受到網絡攻擊和干擾13、計算機控制系統中的數字信號處理技術用于對采集到的信號進行分析和處理。例如，通過濾波去除噪聲、通過頻譜分析提取有用信息等。在一個音頻處理系統中，需要對聲音信號進行降噪和增強。以下關于數字信號處理在計算機控制中的應用，錯誤的是：（）A.數字信號處理可以提高信號的質量和可靠性B.快速傅里葉變換（FFT）是數字信號處理中常用的算法之一C.數字信號處理的算法越復雜，效果就越好D.數字信號處理需要考慮硬件的計算能力和實時性要求14、在計算機控制系統的工業控制計算機選型中，以下哪種考慮因素對系統性能影響最大？（）A.工業控制計算機的外觀和尺寸，越美觀越好B.處理器性能、內存容量、存儲設備速度、擴展接口數量和類型等硬件指標，以及操作系統的穩定性和兼容性，這些因素直接決定了系統的計算能力、數據處理速度和可擴展性，對系統性能產生重要影響C.工業控制計算機的價格，越便宜越好D.工業控制計算機的品牌，知名品牌就一定好15、在計算機控制技術的先進控制策略應用中，比如對于具有大滯后、非線性特性的被控對象，以下哪種先進控制方法可能更有效？（）A.堅持使用傳統的控制方法，控制效果不佳B.采用模糊控制、神經網絡控制或預測控制等先進控制策略，能夠更好地處理復雜的被控對象特性，提高控制精度和適應性C.不了解先進控制方法，不進行應用D.認為先進控制方法復雜，不嘗試使用二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明如何根據診斷結果進行故障修復。2、（本題5分）簡述計算機控制在儲能系統中的應用。3、（本題5分）解釋計算機控制系統中的積分分離PID控制的原理。4、（本題5分）闡述智能家居中的溫度和濕度控制方法。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計算機控制系統中的采樣定理，解釋其原理和重要性，分析在實際系統中如何確定合適的采樣頻率，以避免頻譜混疊和信息丟失，同時考慮對系統穩定性和控制精度的影響。2、（本題5分）詳細論述計算機控制系統中的智能控制在物流自動化中的應用，分析如何通過智能控制實現倉儲管理、運輸調度等環節的優化。3、（本題5分）詳細論述計算機控制系統中的系統集成技術，涵蓋硬件集成、軟件集成、通信協議轉換等，分析如何整合不同廠家、不同類型的設備和系統，實現協同工作。4、（本題5分）詳細探討計算機控制系統中的實時操作系統（RTOS）在控制任務調度和資源管理方面的作用。闡述常見的RTOS（如VxWorks、μC/OS-II等）的特點和工作原理，分析其任務調度策略（如優先級調度、時間片輪轉調度等）和內存管理機制。結合一個實時性要求較高的計算機控制系統，說明如何選擇合適的RTOS，并根據系統需求進行配置和優化。5、（本題5分）計算機控制系統的軟件設計包括控制算法的實現、人機界面的開發和數據處理等方面。請深入探討軟件設計的方法和流程，如結構化編程、面向對象編程在控制系統軟件中的應用。分析軟件的可靠性、可維護性和可擴展性設計原則。結合實際的控制系統軟件項目，說明如何進行代碼優化和測試，以及如何利用軟件工程的方法提高軟件的質量，并討論在軟件開發