站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁重慶醫(yī)科大學《智能控制》

2023-2024學年第二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、在計算機控制技術的數字濾波算法應用中，比如要去除測量信號中的噪聲干擾，以下哪種數字濾波算法是適用于高頻噪聲的？（）A.不使用數字濾波，信號質量差B.低通濾波算法，能夠有效地濾除高頻噪聲，保留低頻有用信號，但可能會導致信號的一定延遲C.高通濾波算法，適用于去除低頻噪聲，保留高頻信號D.不了解數字濾波算法，無法選擇合適的方法2、關于局域網中的虛擬專用網絡（VPN）技術，以下說法不正確的是：（）A.VPN可以在公共網絡上建立安全的私有網絡連接，實現遠程辦公、異地分支機構互聯等功能B.VPN技術通過加密和隧道協議，保證數據在傳輸過程中的安全性和保密性C.可以使用IPSecVPN、SSLVPN等不同類型的VPN技術，根據網絡環(huán)境和需求選擇合適的方案D.VPN連接建立后，用戶在遠程訪問局域網資源時的速度和穩(wěn)定性與本地訪問沒有任何區(qū)別3、在計算機控制系統(tǒng)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(tǒng)在存在模型不確定性和外部擾動的情況下仍能保持穩(wěn)定和性能要求B.魯棒控制方法通?；贖∞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(tǒng)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(tǒng)，對于非線性系統(tǒng)無法應用4、在計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型（StateSpaceModel）表示和分析中，以下敘述不準確的是（）A.狀態(tài)空間模型能夠全面描述系統(tǒng)的內部狀態(tài)和外部輸入輸出關系B.通過狀態(tài)空間模型，可以分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性和可觀性等特性C.狀態(tài)空間模型的求解需要一定的數學知識和計算方法，如矩陣運算和線性代數D.狀態(tài)空間模型只適用于線性系統(tǒng)，對于非線性系統(tǒng)無法進行描述和分析5、在計算機控制系統(tǒng)的硬件平臺（HardwarePlatform）選擇中，以下說法錯誤的是：（）A.硬件平臺的選擇需要考慮系統(tǒng)的性能要求、成本預算和開發(fā)難度等因素B.可以選擇工業(yè)控制計算機、嵌入式系統(tǒng)或可編程控制器等作為硬件平臺C.不同的硬件平臺具有不同的特點和適用場景，需要根據實際情況進行選擇D.一旦選擇了硬件平臺，就不能再更改，否則會導致系統(tǒng)重新設計6、計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術對于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關重要。關于抗干擾技術，以下描述不正確的是（）A.干擾可以分為內部干擾和外部干擾，內部干擾主要來自系統(tǒng)內部的電路噪聲和電磁輻射，外部干擾主要來自電源波動、空間電磁輻射和信號線引入的干擾等B.硬件抗干擾技術包括濾波、屏蔽、接地、隔離等方法，可以有效地抑制干擾信號的傳播C.軟件抗干擾技術包括數字濾波、指令冗余、軟件陷阱等方法，可以提高系統(tǒng)的可靠性D.只要采用了先進的硬件設備和軟件算法，就可以完全消除系統(tǒng)中的干擾，無需采取其他措施7、在計算機控制的汽車電子系統(tǒng)中，發(fā)動機的燃油噴射控制對于提高燃油經濟性和減少尾氣排放起著重要作用。當考慮到不同工況下（如加速、勻速、怠速）的燃油需求時，以下哪種燃油噴射控制策略更能優(yōu)化發(fā)動機性能？（）A.基于模型的預測控制，根據工況預測燃油需求B.閉環(huán)反饋控制，根據氧傳感器反饋調節(jié)C.開環(huán)定時控制，按照固定時間噴射燃油D.隨機噴射燃油，不考慮工況差異8、在計算機控制的數控機床系統(tǒng)中，要實現高精度的加工，需要對刀具的運動軌跡進行精確控制。以下哪種插補算法能夠在保證精度的同時提高加工效率？（）A.逐點比較法插補，簡單直觀B.數字積分法（DDA）插補，運算速度快C.時間分割法插補，適用于各種曲線D.樣條插補，提供光滑的曲線軌跡9、在計算機控制系統(tǒng)的遠程監(jiān)控（RemoteMonitoring）中，以下說法錯誤的是：（）A.遠程監(jiān)控可以通過互聯網實現對控制系統(tǒng)的實時監(jiān)測和控制B.遠程監(jiān)控需要解決數據傳輸的安全性和穩(wěn)定性問題C.遠程監(jiān)控只能用于監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，不能進行參數調整和控制操作D.移動終端如手機、平板電腦也可以作為遠程監(jiān)控的設備10、對于計算機控制系統(tǒng)中的控制器算法優(yōu)化，以下關于其目標和方法的描述，哪一項是正確的？（）A.控制器算法優(yōu)化的目標是提高控制精度、加快響應速度、降低計算復雜度等，方法包括改進控制結構、調整參數、采用先進的控制理論等，以適應不同的控制對象和控制要求B.控制器算法優(yōu)化不重要，原始算法通常就能滿足要求C.控制器算法優(yōu)化只需要改變參數，不需要改變控制結構D.先進的控制理論在實際應用中難以實現，不適合用于控制器算法優(yōu)化11、關于計算機控制系統(tǒng)中的智能傳感器（IntelligentSensor），以下描述錯誤的是（）A.智能傳感器具有自診斷、自校準、數字通信等功能B.它能夠提高測量的精度和可靠性，減少系統(tǒng)的誤差C.智能傳感器的使用會增加系統(tǒng)的成本和復雜性，因此應盡量避免使用D.智能傳感器可以與計算機控制系統(tǒng)無縫集成，實現智能化的數據采集和處理12、在計算機控制系統(tǒng)的安全防護（SecurityProtection）方面，以下描述不正確的是：（）A.計算機控制系統(tǒng)面臨著網絡攻擊、病毒感染等安全威脅B.可以采取加密、認證、訪問控制等措施來保障系統(tǒng)的安全C.安全防護只需要在系統(tǒng)開發(fā)完成后進行一次性設置，不需要定期更新和維護D.員工的安全意識培訓也是安全防護的重要組成部分13、在計算機控制的半導體制造工藝中，精確控制溫度、壓力和氣體流量等參數對于芯片質量至關重要。當工藝過程中存在多種干擾因素時，以下哪種控制策略更能保證工藝的穩(wěn)定性和一致性？（）A.魯棒控制策略，對干擾具有較強的抵抗能力B.最優(yōu)控制策略，追求性能指標最優(yōu)C.自適應控制策略，根據干擾實時調整控制參數D.固定參數控制策略，不考慮干擾變化14、在計算機控制系統(tǒng)的信號調理電路中，以下關于其功能和常見類型的描述，哪一項是準確的？（）A.信號調理電路用于將傳感器輸出的信號進行放大、濾波、隔離等處理，使其滿足A/D轉換的要求，常見的類型有放大器、濾波器、隔離器等，能夠提高信號的質量和穩(wěn)定性B.信號調理電路作用不大，傳感器輸出的信號可以直接進行A/D轉換C.信號調理電路類型單一，功能有限，不能滿足復雜的信號處理需求D.信號調理電路會引入額外的誤差，應盡量避免使用15、在計算機控制的農業(yè)灌溉系統(tǒng)中，根據土壤濕度、氣象條件等因素實現精準灌溉是提高水資源利用效率的關鍵。當需要根據不同區(qū)域的土壤濕度差異進行分區(qū)灌溉時，以下哪種傳感器布局和控制策略更合理？（）A.在每個分區(qū)均勻布置多個濕度傳感器，采用分區(qū)獨立控制B.在整個區(qū)域布置少量傳感器，采用統(tǒng)一控制C.隨機布置傳感器，不進行分區(qū)控制D.不安裝傳感器，按照固定時間進行灌溉16、對于計算機控制系統(tǒng)中的分布式控制架構，以下關于其原理和適用場景的描述，哪一種是準確的？（）A.分布式控制架構將控制功能分布到多個節(jié)點上，通過網絡進行通信和協調。它適用于大規(guī)模、復雜的系統(tǒng)，如工廠自動化生產線、智能電網等。分布式控制架構提高了系統(tǒng)的可靠性、可擴展性和靈活性，降低了單點故障的影響B(tài).分布式控制架構只適用于小型、簡單的系統(tǒng)，對于大型系統(tǒng)不適用C.分布式控制架構的原理復雜，難以實現和維護，不應該采用D.分布式控制架構會導致系統(tǒng)的通信開銷增大，控制性能下降17、對于計算機控制技術中的數字濾波技術，在去除信號中的噪聲和干擾時，以下哪種濾波方法的效果通常最為顯著？（）A.中值濾波能夠有效地去除脈沖噪聲，對于突變的干擾信號有很好的抑制作用；均值濾波則可以平滑信號，但可能會使信號的細節(jié)丟失；卡爾曼濾波結合了預測和測量，能夠在動態(tài)環(huán)境中提供較為準確的濾波效果B.數字濾波技術的效果取決于濾波器的階數，階數越高，濾波效果越好C.只要增加采樣頻率，就可以提高數字濾波的效果，無需選擇特定的濾波方法D.數字濾波技術對于高頻噪聲的去除效果較好，但對于低頻噪聲往往無能為力18、計算機控制系統(tǒng)中的信號調理環(huán)節(jié)用于對傳感器輸出的信號進行處理和優(yōu)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(huán)節(jié)的功能是單一的，只能進行一種操作，如放大或濾波19、在計算機控制的飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)中，由于飛行器的動態(tài)特性復雜且對控制的實時性要求苛刻，以下哪種控制器結構和算法能夠滿足要求？（）A.串級控制結構，提高系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性B.狀態(tài)反饋控制，基于系統(tǒng)狀態(tài)進行精確控制C.智能PID控制，結合智能算法優(yōu)化PID參數D.以上控制結構和算法結合使用20、在計算機控制系統(tǒng)的數字控制器設計中，關于PID控制器（比例-積分-微分控制器）的參數整定方法，以下哪種說法是恰當的？（）A.PID控制器的參數整定可以隨意嘗試，直到系統(tǒng)性能滿足要求，不需要遵循特定的方法B.常用的參數整定方法有Ziegler-Nichols法、臨界比例度法等，這些方法基于系統(tǒng)的階躍響應或頻率特性，通過一定的計算和試驗來確定合適的參數值，以實現良好的控制效果C.PID控制器的參數整定非常簡單，不需要考慮系統(tǒng)的特性和控制要求D.只要根據經驗設置參數，就能夠保證PID控制器在各種系統(tǒng)中都能達到最優(yōu)控制21、在計算機控制系統(tǒng)的先進控制策略應用中，以下哪種情況更適合采用預測控制？（）A.對于簡單的線性定常系統(tǒng)，控制要求不高的情況B.當系統(tǒng)具有大時滯、多變量耦合、約束條件等復雜特性，且對控制性能有較高要求時，預測控制能夠通過預測未來的輸出，提前進行控制決策，有效地克服系統(tǒng)的不確定性和復雜性C.預測控制計算復雜，不適合任何實際系統(tǒng)D.只要系統(tǒng)存在不確定性，就應該采用預測控制22、在計算機控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制方面，如果系統(tǒng)中的某個傳感器發(fā)生故障，導致測量數據不準確，以下哪種方法能夠及時檢測到故障并采取相應的容錯措施？（）A.基于硬件冗余的方法，使用多個相同傳感器進行對比B.基于模型的方法，通過模型預測值與實際測量值的差異判斷C.基于信號處理的方法，分析測量信號的特征來檢測故障D.以上方法結合使用，提高故障診斷的準確性和可靠性23、對于計算機控制系統(tǒng)中的數字控制器設計，以下關于其方法和考慮因素的描述，哪一個是恰當的？（）A.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。在設計過程中，需要考慮系統(tǒng)的性能指標，如穩(wěn)態(tài)誤差、調節(jié)時間、超調量等，以及系統(tǒng)的抗干擾能力、魯棒性。同時，還需考慮數字控制器的實現復雜度、計算量和對系統(tǒng)硬件的要求B.數字控制器的設計只需要滿足基本的控制功能，性能指標和其他因素可以忽略C.數字控制器的設計可以完全依賴現成的通用算法，不需要根據具體系統(tǒng)進行調整D.數字控制器的設計不需要考慮系統(tǒng)的動態(tài)特性，只關注穩(wěn)態(tài)性能即可24、在計算機控制系統(tǒng)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(huán)節(jié)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(huán)節(jié)可以加快系統(tǒng)的響應速度，但過大的比例系數會導致系統(tǒng)產生較大的超調C.積分環(huán)節(jié)可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但積分作用過強會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降D.微分環(huán)節(jié)可以預測系統(tǒng)的變化趨勢，提前進行控制，但對噪聲敏感，容易引起系統(tǒng)的振蕩25、在計算機控制的汽車電子系統(tǒng)中，如發(fā)動機管理系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等，需要保證系統(tǒng)在各種惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。以下哪種可靠性設計方法是常用的？（）A.降額設計，降低元器件的工作應力B.冗余設計，增加備份部件C.故障樹分析（FTA），預測和預防故障D.以上方法都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋噪聲對控制系統(tǒng)的影響。2、（本題5分）說明計算機控制系統(tǒng)中干擾的來源及抑制方法。3、（本題5分）簡述工業(yè)控制系統(tǒng)的常見類型。4、（本題5分）簡述計算機控制在智能停車場中的應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（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(tǒng)。2、（本題5分）設計一個基于計算機的電容分布控制系統(tǒng)，控制電容在電路中的分布。3、（本題5分）設計一個半導體生產設備的溫度和壓力控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設計一個智能家居的智能燈光場景切換控制系統(tǒng)。5、（本題5分）設計一個智能溫室的灌溉和施肥一體化控制系統(tǒng)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳