四川民族學(xué)院《系統(tǒng)仿真》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《系統(tǒng)仿真》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。例如，飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)、衛(wèi)星的姿態(tài)控制系統(tǒng)等都依賴于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。在這些系統(tǒng)中，對控制精度和可靠性的要求極高。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的描述，不正確的是：（）A.微小的控制誤差可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，因此需要高精度的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)B.采用冗余設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的可靠性，保障飛行安全C.航空航天領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)不需要考慮重量和體積的限制D.先進(jìn)的控制算法和仿真技術(shù)有助于優(yōu)化系統(tǒng)性能，降低研發(fā)成本2、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于工業(yè)自動化中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量B.能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障診斷，減少停機(jī)時(shí)間和維修成本C.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以完全取代人工操作，不需要人的干預(yù)和管理D.可以根據(jù)市場需求靈活調(diào)整生產(chǎn)工藝和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制生產(chǎn)3、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測控制（ModelPredictiveControl，MPC）中，以下說法不正確的是（）A.MPC通過預(yù)測未來一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的輸出，并根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算最優(yōu)控制輸入B.它能夠處理約束條件，適用于具有多變量、非線性和約束的復(fù)雜系統(tǒng)C.MPC的計(jì)算復(fù)雜度較高，實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)可能不太適用D.MPC不需要建立系統(tǒng)的精確模型，依靠經(jīng)驗(yàn)和試錯就能實(shí)現(xiàn)良好的控制效果4、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器和變送器，以下哪種說法是比較全面的？（）A.傳感器用于檢測物理量并將其轉(zhuǎn)換為電信號，變送器則將傳感器輸出的信號進(jìn)行調(diào)理和轉(zhuǎn)換，以滿足計(jì)算機(jī)輸入的要求。選擇合適的傳感器和變送器需要考慮測量范圍、精度、響應(yīng)時(shí)間、線性度、穩(wěn)定性等因素。它們的性能直接影響系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確性和控制效果B.傳感器和變送器的選擇只需要考慮價(jià)格，越便宜越好C.傳感器和變送器的性能對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的影響不大，可以隨意選擇D.一旦安裝了傳感器和變送器，就不需要再對其進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)5、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的自適應(yīng)控制算法中，比如系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)要自動調(diào)整控制策略，以下哪種自適應(yīng)方法是基于模型的？（）A.不采用自適應(yīng)控制，系統(tǒng)性能下降B.模型參考自適應(yīng)控制，通過參考模型和實(shí)際系統(tǒng)的輸出比較來調(diào)整控制器參數(shù)，適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的變化C.自校正控制，根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)在線辨識模型參數(shù)，并據(jù)此調(diào)整控制器參數(shù)D.不了解自適應(yīng)控制方法，無法選擇6、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的精度提高（PrecisionImprovement）方面，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.提高系統(tǒng)的精度可以通過選用高精度的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器來實(shí)現(xiàn)B.對系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析和補(bǔ)償可以有效地提高精度C.增加系統(tǒng)的采樣頻率可以顯著提高系統(tǒng)的精度D.系統(tǒng)的精度只取決于硬件設(shè)備的性能，與軟件算法無關(guān)7、對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)辨識（SystemIdentification）技術(shù)，以下說法不準(zhǔn)確的是（）A.系統(tǒng)辨識是通過輸入輸出數(shù)據(jù)來建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型B.可以采用時(shí)域辨識方法或頻域辨識方法C.系統(tǒng)辨識的結(jié)果可以用于控制器的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能的評估D.系統(tǒng)辨識能夠準(zhǔn)確地獲得系統(tǒng)的真實(shí)模型，無需進(jìn)行任何假設(shè)和簡化8、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，選擇合適的編程語言和開發(fā)工具對于提高開發(fā)效率和系統(tǒng)性能至關(guān)重要。當(dāng)開發(fā)一個(gè)復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制軟件，要求高效執(zhí)行和良好的可維護(hù)性時(shí)，以下哪種編程語言更合適？（）A.C語言，執(zhí)行效率高B.Python語言，開發(fā)效率高但執(zhí)行速度相對較慢C.Java語言，跨平臺性好D.匯編語言，直接控制硬件但開發(fā)難度大9、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，故障診斷和容錯控制是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。以下關(guān)于故障診斷和容錯控制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.故障診斷通過監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并確定故障的位置和類型B.容錯控制能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，采取相應(yīng)的措施保證系統(tǒng)的正常運(yùn)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(tǒng)模型，對模型的準(zhǔn)確性要求很高D.一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，容錯控制總是能夠完全恢復(fù)系統(tǒng)的正常性能，不受故障影響10、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)中，以下哪種控制算法在處理復(fù)雜非線性系統(tǒng)時(shí)具有優(yōu)勢？（）A.傳統(tǒng)的PID控制算法，因其簡單易用，適用于所有類型的系統(tǒng)B.模糊控制算法，能夠處理難以建立精確數(shù)學(xué)模型的非線性系統(tǒng)，通過模糊推理和規(guī)則庫進(jìn)行控制決策，具有較強(qiáng)的魯棒性和適應(yīng)性C.最優(yōu)控制算法，總是能夠在各種情況下提供最優(yōu)的控制性能D.前饋控制算法，單獨(dú)使用就可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜非線性系統(tǒng)的完美控制11、在計(jì)算機(jī)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(fù)雜且對控制的實(shí)時(shí)性要求苛刻，以下哪種控制器結(jié)構(gòu)和算法能夠滿足要求？（）A.串級控制結(jié)構(gòu)，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(jìn)行精確控制C.智能PID控制，結(jié)合智能算法優(yōu)化PID參數(shù)D.以上控制結(jié)構(gòu)和算法結(jié)合使用12、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)動控制領(lǐng)域，關(guān)于步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的控制特點(diǎn)和適用范圍，以下哪種描述是恰當(dāng)?shù)?？（）A.步進(jìn)電機(jī)控制簡單、成本低，適用于對精度要求不高的開環(huán)控制系統(tǒng)；伺服電機(jī)精度高、響應(yīng)快，適用于對性能要求較高的閉環(huán)控制系統(tǒng)B.步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)控制方式相同，適用范圍也沒有明顯區(qū)別C.伺服電機(jī)成本低、維護(hù)方便，因此在大多數(shù)運(yùn)動控制場景中優(yōu)先選擇D.步進(jìn)電機(jī)精度高、速度快，比伺服電機(jī)更適合復(fù)雜的運(yùn)動控制任務(wù)13、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，多變量控制系統(tǒng)比單變量控制系統(tǒng)更為復(fù)雜。以下關(guān)于多變量控制系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.多變量控制系統(tǒng)需要考慮多個(gè)輸入和輸出之間的相互關(guān)系和耦合B.解耦控制是處理多變量系統(tǒng)耦合問題的一種有效方法，可以將多變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多個(gè)獨(dú)立的單變量系統(tǒng)C.多變量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析方法與單變量控制系統(tǒng)完全不同，需要采用專門的工具和技術(shù)D.現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間法在多變量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析中得到了廣泛應(yīng)用14、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的過程監(jiān)控（ProcessMonitoring）系統(tǒng)，以下說法錯誤的是（）A.過程監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測生產(chǎn)過程中的參數(shù)和狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況B.可以采用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控C.過程監(jiān)控系統(tǒng)只提供數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警功能，不能對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和調(diào)整D.有效的過程監(jiān)控可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和減少事故發(fā)生15、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以下描述錯誤的是：（）A.常用的性能指標(biāo)包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、上升時(shí)間等，用于衡量系統(tǒng)的控制效果B.穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出與期望值之間的偏差，超調(diào)量表示系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值的最大幅度C.調(diào)節(jié)時(shí)間是指系統(tǒng)從受到干擾到重新恢復(fù)穩(wěn)定所需的時(shí)間，上升時(shí)間則是指系統(tǒng)輸出從0上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間D.這些性能指標(biāo)是相互獨(dú)立的，優(yōu)化一個(gè)指標(biāo)不會對其他指標(biāo)產(chǎn)生影響16、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求較高的情況下，如果要減少系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和提高控制的及時(shí)性，以下哪個(gè)方面的優(yōu)化是關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化算法的計(jì)算復(fù)雜度B.提高硬件的處理速度C.改進(jìn)操作系統(tǒng)的調(diào)度策略D.以上都是17、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC），以下描述錯誤的是（）A.IPC是專門為工業(yè)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、擴(kuò)展性好等特點(diǎn)B.IPC通常采用標(biāo)準(zhǔn)的硬件架構(gòu)和操作系統(tǒng)，如x86架構(gòu)和Windows、Linux等操作系統(tǒng)C.IPC可以通過插入各種功能卡，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動控制卡等，實(shí)現(xiàn)對不同類型信號的處理和控制D.IPC的性能和功能不如普通個(gè)人計(jì)算機(jī)，因此在工業(yè)控制中的應(yīng)用逐漸減少18、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測瓦斯?jié)舛?、通風(fēng)狀況等參數(shù)，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)和采取控制措施。為了確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)是合適的？（）A.分布式架構(gòu)，多傳感器冗余監(jiān)測B.工業(yè)以太網(wǎng)通信，高速傳輸數(shù)據(jù)C.智能預(yù)警算法，提前預(yù)測危險(xiǎn)情況D.以上技術(shù)和架構(gòu)結(jié)合使用19、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信（NetworkCommunication），以下說法不正確的是：（）A.網(wǎng)絡(luò)通信可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享B.常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議有TCP/IP、CAN總線、Modbus等C.網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性對于控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要D.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信不需要考慮安全性問題20、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的智能溫室系統(tǒng)時(shí)，需要綜合調(diào)控溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的控制目標(biāo)，以下哪種控制策略是可取的？（）A.基于節(jié)能模型的控制，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和功率B.環(huán)境友好型控制，減少化學(xué)藥劑的使用C.太陽能和風(fēng)能等可再生能源的利用控制D.以上策略結(jié)合使用21、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分析在控制中的應(yīng)用，下列說法不正確的是：（）A.大數(shù)據(jù)分析可以從海量的控制數(shù)據(jù)中挖掘出有價(jià)值的信息，為控制決策提供支持B.通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測系統(tǒng)的行為和故障，提前采取措施C.大數(shù)據(jù)分析需要強(qiáng)大的計(jì)算和存儲能力，以及有效的數(shù)據(jù)處理和挖掘算法D.大數(shù)據(jù)分析在計(jì)算機(jī)控制中的應(yīng)用還處于初級階段，對控制性能的提升作用有限22、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在交通領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，如智能交通系統(tǒng)。以下關(guān)于智能交通系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)交通信號燈的智能控制，根據(jù)交通流量實(shí)時(shí)調(diào)整信號燈的時(shí)長B.能夠?qū)囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，提高交通安全和管理效率C.智能交通系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)控制完全依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航和通信技術(shù)，不需要其他傳感器的支持D.可以通過大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測，優(yōu)化交通路線規(guī)劃，緩解交通擁堵23、在計(jì)算機(jī)控制的造紙生產(chǎn)過程中，需要對紙張的厚度、濕度等進(jìn)行均勻控制。當(dāng)生產(chǎn)線上存在多個(gè)控制環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)時(shí)，以下哪種控制結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)整體的優(yōu)化控制？（）A.串級控制B.比值控制C.均勻控制D.以上都是24、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)（SecurityProtection）方面，以下描述不正確的是：（）A.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)面臨著網(wǎng)絡(luò)攻擊、病毒感染等安全威脅B.可以采取加密、認(rèn)證、訪問控制等措施來保障系統(tǒng)的安全C.安全防護(hù)只需要在系統(tǒng)開發(fā)完成后進(jìn)行一次性設(shè)置，不需要定期更新和維護(hù)D.員工的安全意識培訓(xùn)也是安全防護(hù)的重要組成部分25、在計(jì)算機(jī)控制的水處理系統(tǒng)中，水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測和控制對于保證出水質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)需要同時(shí)控制多個(gè)水質(zhì)參數(shù)（如pH值、溶解氧含量）時(shí)，以下哪種多變量控制方法更能有效地維持水質(zhì)穩(wěn)定？（）A.解耦控制，消除變量之間的相互影響B(tài).協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)籌各參數(shù)的控制目標(biāo)C.獨(dú)立控制，分別對每個(gè)參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)控制D.不進(jìn)行控制，任由水質(zhì)參數(shù)自由變化26、對于一個(gè)采用計(jì)算機(jī)控制的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和穩(wěn)定的電能輸出，需要綜合考慮風(fēng)速變化、機(jī)械傳動和電力電子等多個(gè)環(huán)節(jié)。以下哪種控制策略在應(yīng)對風(fēng)速的快速變化方面具有優(yōu)勢？（）A.基于模型預(yù)測的控制，提前預(yù)測風(fēng)速變化并調(diào)整控制B.滑模控制，具有較強(qiáng)的魯棒性和抗干擾能力C.比例諧振控制，針對特定頻率的信號進(jìn)行有效控制D.模糊自適應(yīng)控制，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則自動調(diào)整控制策略27、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的分布式控制系統(tǒng)（DCS），以下哪種描述是合理的？（）A.DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不如集中式控制系統(tǒng)實(shí)用B.DCS采用分散控制、集中管理的架構(gòu)，將控制功能分散到多個(gè)控制器中，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)調(diào)控制。它具有可靠性高、擴(kuò)展性強(qiáng)、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于大規(guī)模、復(fù)雜的工業(yè)過程控制。比如，在大型化工廠中，DCS可以對各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精確控制和集中監(jiān)控C.DCS系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立性差，一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會影響整個(gè)系統(tǒng)D.DCS系統(tǒng)已經(jīng)過時(shí)，被新的控制系統(tǒng)完全取代28、在根軌跡圖中，實(shí)軸上的某一區(qū)域，若其右邊開環(huán)實(shí)數(shù)零點(diǎn)、極點(diǎn)個(gè)數(shù)之和為奇數(shù)，則該區(qū)域是根軌跡的一部分，這一性質(zhì)稱為（）A.幅值條件B.相角條件C.分離點(diǎn)D.會合點(diǎn)29、對于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的電力系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)電壓和頻率的穩(wěn)定控制，同時(shí)要應(yīng)對分布式能源的接入和負(fù)荷的變化。以下哪種控制策略能夠有效地協(xié)調(diào)各部分的運(yùn)行？（）A.分層控制策略，將系統(tǒng)分為不同層次進(jìn)行控制B.協(xié)調(diào)控制策略，綜合考慮各子系統(tǒng)的關(guān)系C.智能優(yōu)化控制策略，基于智能算法尋找最優(yōu)控制方案D.以上策略結(jié)合使用，適應(yīng)電力系統(tǒng)的復(fù)雜特性30、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)中，以下關(guān)于調(diào)試方法和維護(hù)要點(diǎn)的說法，哪種是不正確的？（）A.系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，硬件調(diào)試主要檢查電路連接、設(shè)備工作狀態(tài)等，軟件調(diào)試主要測試程序的邏輯和功能B.調(diào)試過程中可以采用分段調(diào)試、模擬調(diào)試、聯(lián)機(jī)調(diào)試等方法，逐步排除故障，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行C.系統(tǒng)維護(hù)包括設(shè)備維護(hù)、軟件更新、數(shù)據(jù)備份、故障處理等工作，需要制定完善的維護(hù)計(jì)劃和制度D.系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)是一次性的工作，在系統(tǒng)投入運(yùn)行后就不再需要進(jìn)行，除非出現(xiàn)嚴(yán)重故障二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的汽車電子控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)控制、底盤控制和車身電子控制。闡述汽車電子控制系統(tǒng)的工作原理和關(guān)鍵技術(shù)，分析其在提高汽車性能、安全性和舒適性方面的作用。結(jié)合一款新型汽車的電子控制系統(tǒng)開發(fā)，說明如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成和優(yōu)化。2、（本題5分）詳細(xì)