湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)控技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)控技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于控制系統(tǒng)的建模方法，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過(guò)機(jī)理建模，根據(jù)系統(tǒng)的物理和化學(xué)規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型B.實(shí)驗(yàn)建模則是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，來(lái)建立模型C.混合建模結(jié)合了機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)建模的優(yōu)點(diǎn)，能夠更準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)特性D.一旦建立了控制系統(tǒng)的模型，就不需要再進(jìn)行更新和改進(jìn)，能夠一直適用于系統(tǒng)的控制2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制策略應(yīng)用中，以下哪種情況更適合采用預(yù)測(cè)控制？（）A.對(duì)于簡(jiǎn)單的線性定常系統(tǒng)，控制要求不高的情況B.當(dāng)系統(tǒng)具有大時(shí)滯、多變量耦合、約束條件等復(fù)雜特性，且對(duì)控制性能有較高要求時(shí)，預(yù)測(cè)控制能夠通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)的輸出，提前進(jìn)行控制決策，有效地克服系統(tǒng)的不確定性和復(fù)雜性C.預(yù)測(cè)控制計(jì)算復(fù)雜，不適合任何實(shí)際系統(tǒng)D.只要系統(tǒng)存在不確定性，就應(yīng)該采用預(yù)測(cè)控制3、在計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)中，圖像的采集、處理和分析對(duì)于機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行至關(guān)重要。當(dāng)需要快速準(zhǔn)確地識(shí)別物體的形狀、顏色和位置等特征時(shí)，以下哪種圖像處理技術(shù)和算法更有效？（）A.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），深度學(xué)習(xí)方法B.邊緣檢測(cè)算法，提取物體輪廓C.灰度變換，調(diào)整圖像亮度和對(duì)比度D.不進(jìn)行圖像處理，依靠機(jī)器人的觸覺(jué)感知4、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(cuò)誤的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的智能控制，根據(jù)交通流量實(shí)時(shí)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)B.能夠?qū)?chē)輛進(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(lài)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(guò)大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，優(yōu)化交通路線規(guī)劃，緩解交通擁堵5、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理也是重要的環(huán)節(jié)。大量的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和查詢(xún)。例如，在一個(gè)城市交通管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)車(chē)輛的行駛軌跡、流量等數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的描述，正確的是：（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是唯一適合計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式B.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略對(duì)于保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性至關(guān)重要C.不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密處理，不會(huì)影響系統(tǒng)性能D.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理與系統(tǒng)的控制功能無(wú)關(guān)，可以獨(dú)立設(shè)計(jì)6、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，關(guān)于閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，以下哪種描述最為準(zhǔn)確和全面？（）A.閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)輸出量，并將其與給定值進(jìn)行比較，通過(guò)反饋環(huán)節(jié)調(diào)整控制作用，使輸出量穩(wěn)定在給定值附近。其優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，能夠克服各種干擾和不確定性，但缺點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試和維護(hù)難度較大B.閉環(huán)控制系統(tǒng)主要依賴(lài)于精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化非常敏感，一旦模型不準(zhǔn)確，控制效果就會(huì)大打折扣C.閉環(huán)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)做出強(qiáng)烈的反應(yīng)，但容易出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定D.閉環(huán)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較少，主要適用于對(duì)控制精度要求不高的場(chǎng)合，因?yàn)槠涑杀据^高，不具有經(jīng)濟(jì)性7、有關(guān)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的虛擬儀器技術(shù)，以下哪種說(shuō)法是比較全面的？（）A.虛擬儀器技術(shù)將計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器相結(jié)合，通過(guò)軟件定義儀器的功能。它具有靈活性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和控制等功能。虛擬儀器技術(shù)廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)、工業(yè)測(cè)試等領(lǐng)域，提高了測(cè)試和測(cè)量的效率和精度B.虛擬儀器技術(shù)只是一種概念，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大C.虛擬儀器技術(shù)完全取代了傳統(tǒng)的物理儀器，不再需要傳統(tǒng)儀器D.虛擬儀器技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用非常復(fù)雜，不適合一般用戶(hù)8、在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的系統(tǒng)集成方面，例如將多個(gè)不同類(lèi)型的控制子系統(tǒng)整合為一個(gè)整體系統(tǒng)，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)是容易出現(xiàn)問(wèn)題且需要特別關(guān)注的？（）A.不進(jìn)行系統(tǒng)集成規(guī)劃，導(dǎo)致混亂B.接口設(shè)計(jì)和通信協(xié)議的統(tǒng)一，不同子系統(tǒng)之間的接口和通信協(xié)議需要協(xié)調(diào)一致，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和系統(tǒng)的協(xié)同工作C.只關(guān)注單個(gè)子系統(tǒng)，忽略整體集成D.不進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，直接投入使用9、在計(jì)算機(jī)控制的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，需要根據(jù)土壤濕度、氣象條件等因素自動(dòng)控制灌溉水量和時(shí)間。當(dāng)氣象數(shù)據(jù)存在較大的不確定性時(shí)，以下哪種方法能夠更好地提高灌溉決策的準(zhǔn)確性？（）A.概率預(yù)測(cè)B.模糊推理C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)D.以上都是10、關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自適應(yīng)控制（AdaptiveControl），以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是：（）A.自適應(yīng)控制能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況和環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù)B.模型參考自適應(yīng)控制和自校正控制是常見(jiàn)的自適應(yīng)控制方法C.自適應(yīng)控制適用于系統(tǒng)參數(shù)變化較大或存在不確定性的情況D.自適應(yīng)控制不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，只依靠輸入輸出數(shù)據(jù)就能實(shí)現(xiàn)控制11、在計(jì)算機(jī)控制的軌道交通系統(tǒng)中，列車(chē)的速度控制和安全防護(hù)是保障運(yùn)行安全的關(guān)鍵。當(dāng)列車(chē)在復(fù)雜的線路條件下行駛時(shí)，以下哪種速度控制算法更能確保列車(chē)在規(guī)定的限速范圍內(nèi)安全運(yùn)行？（）A.模糊邏輯速度控制算法，適應(yīng)不確定性B.比例積分速度控制算法，簡(jiǎn)單直接C.模型預(yù)測(cè)速度控制算法，考慮未來(lái)狀態(tài)D.不進(jìn)行速度控制，由司機(jī)憑經(jīng)驗(yàn)駕駛12、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的魯棒控制（RobustControl）方法中，以下敘述不準(zhǔn)確的是（）A.魯棒控制旨在設(shè)計(jì)控制器，使系統(tǒng)在存在模型不確定性和外部干擾的情況下仍能保持穩(wěn)定和良好的性能B.可以通過(guò)H∞控制、μ綜合等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)魯棒控制C.魯棒控制能夠完全消除不確定性和干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)的絕對(duì)穩(wěn)定性D.魯棒控制的設(shè)計(jì)需要對(duì)系統(tǒng)的不確定性進(jìn)行合理的描述和建模13、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)選型中，以下哪種考慮因素對(duì)系統(tǒng)性能影響最大？（）A.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的外觀和尺寸，越美觀越好B.處理器性能、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)設(shè)備速度、擴(kuò)展接口數(shù)量和類(lèi)型等硬件指標(biāo)，以及操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，這些因素直接決定了系統(tǒng)的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理速度和可擴(kuò)展性，對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響C.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的價(jià)格，越便宜越好D.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的品牌，知名品牌就一定好14、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議方面，以下關(guān)于Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議的特點(diǎn)，哪種說(shuō)法是不準(zhǔn)確的？（）A.Modbus協(xié)議是一種應(yīng)用廣泛的串行通信協(xié)議，具有簡(jiǎn)單、開(kāi)放、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于主從式通信結(jié)構(gòu)B.CANopen協(xié)議是基于CAN總線的高層協(xié)議，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)管理功能完善等特點(diǎn)，適用于多主式通信結(jié)構(gòu)C.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議在數(shù)據(jù)格式、傳輸速率、錯(cuò)誤處理等方面存在差異，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的協(xié)議D.Modbus協(xié)議和CANopen協(xié)議可以相互兼容和轉(zhuǎn)換，在一個(gè)系統(tǒng)中可以同時(shí)使用這兩種協(xié)議，無(wú)需進(jìn)行特殊的處理15、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制（MotionControl）領(lǐng)域，以下敘述不正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)控制用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精確控制，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等B.包括位置控制、速度控制、加速度控制等方面C.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通常采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，以提高控制精度和穩(wěn)定性D.運(yùn)動(dòng)控制只關(guān)注機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)，不考慮電氣和電子方面的因素二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋自適應(yīng)律的設(shè)計(jì)方法。2、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能灌溉控制策略。3、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能供暖控制。4、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能PID控制方法。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的邊緣計(jì)算與控制融合，闡述邊緣計(jì)算的概念和特點(diǎn)，分析其在實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)勢(shì)。討論邊緣計(jì)算與云計(jì)算的協(xié)同工作模式，結(jié)合一個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，說(shuō)明如何利用邊緣計(jì)算提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力。2、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的反饋線性化控制在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用，解釋如何通過(guò)坐標(biāo)變換和反饋將非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)，分析其適用范圍和局限性。3、（本題5分）全面論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能電網(wǎng)控制技術(shù)，包括電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)和能源管理。解釋智能電網(wǎng)的架構(gòu)和通信標(biāo)準(zhǔn)，分析智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的分布式能源接入、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制等關(guān)鍵問(wèn)題。結(jié)合一個(gè)區(qū)域智能電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)例，說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。4、（本題5分）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括控制算法的實(shí)現(xiàn)、人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)處理等方面。請(qǐng)深入探討軟件設(shè)計(jì)的方法和流程，如結(jié)構(gòu)化編程、面向?qū)ο缶幊淘诳刂葡到y(tǒng)軟件中的應(yīng)用。分析軟件的可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)原則。結(jié)合實(shí)際的控制系統(tǒng)軟件項(xiàng)目，說(shuō)明如何進(jìn)行代碼優(yōu)化和測(cè)試，以及如何利用軟件工程的方法提高軟件的質(zhì)量，并討論在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中如何進(jìn)行版本控制和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。5、（本題5分）深入探討計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能優(yōu)化算法