2025年大學(xué)智能控制技術(shù)（智能控制）春季學(xué)期期末測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.智能控制的核心是（）A.人工智能B.自動控制C.運籌學(xué)D.系統(tǒng)論2.以下不屬于智能控制特點的是（）A.學(xué)習(xí)功能B.適應(yīng)功能C.優(yōu)化功能D.確定性3.模糊控制的基礎(chǔ)是（）A.模糊數(shù)學(xué)B.概率論C.數(shù)理統(tǒng)計D.微積分4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最常用的激活函數(shù)是（）A.階躍函數(shù)B.Sigmoid函數(shù)C.線性函數(shù)D.正弦函數(shù)5.遺傳算法的基本操作不包括（）A.選擇B.交叉C.變異D.聚類6.專家系統(tǒng)的核心部分是（）A.知識庫B.推理機C.人機接口D.數(shù)據(jù)庫7.智能控制的研究對象通常具有（）A.確定性B.不確定性C.線性D.時不變性8.模糊控制器的組成不包括（）A.輸入接口B.模糊化接口C.推理機D.積分器9.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程是（）A.參數(shù)調(diào)整B.結(jié)構(gòu)調(diào)整C.數(shù)據(jù)分類D.模型評估10.遺傳算法中適應(yīng)度函數(shù)的作用是（）A.評估個體優(yōu)劣B.控制算法迭代C.確定交叉方式D.決定變異概率二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.智能控制包含以下哪些方法（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.專家控制D.傳統(tǒng)PID控制2.模糊集合的表示方法有（）A.Zadeh表示法B.向量表示法C.序偶表示法D.函數(shù)描述法3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類型有（）A.前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)B.反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.隨機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4.專家系統(tǒng)的知識表示方法有（）A.產(chǎn)生式表示法B.框架表示法C.語義網(wǎng)絡(luò)表示法D.狀態(tài)空間表示法5.遺傳算法的應(yīng)用領(lǐng)域包括（）A.函數(shù)優(yōu)化B.組合優(yōu)化C.生產(chǎn)調(diào)度D.機器人路徑規(guī)劃三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷對錯，請在括號內(nèi)打√或×）1.智能控制可以完全替代傳統(tǒng)控制。（）2.模糊控制適合于精確數(shù)學(xué)模型難以建立的系統(tǒng)。（）3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)越多越好。（）4.遺傳算法是一種基于自然選擇和遺傳變異的優(yōu)化算法。（）5.專家系統(tǒng)只能處理確定性問題。（）6.模糊推理是一種基于模糊邏輯的推理方法。（）7.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)越多越好。（）8.遺傳算法的終止條件通常是達到最大迭代次數(shù)或適應(yīng)度不再變化。（）9.智能控制的目標是使系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性和優(yōu)化性。（）10.模糊控制器的輸出是精確值。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述模糊控制的基本原理。2.說明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制中的作用。3.闡述專家系統(tǒng)在智能控制中的應(yīng)用方式。五、綜合題（總共2題，每題15分）1.已知一個簡單的模糊控制系統(tǒng)，輸入為溫度偏差e和溫度偏差變化率ec，輸出為控制量u。假設(shè)溫度偏差e的論域為[-5,5]，溫度偏差變化率ec的論域為[-3,3]，控制量u的論域為[-4,4]。模糊集A、B、C分別表示溫度偏差的正大、正中、負大；模糊集D、E、F分別表示溫度偏差變化率的正大、正中、負大；模糊集G、H、I分別表示控制量的正大、正中、負大。請根據(jù)以下模糊規(guī)則：若e為A且ec為D，則u為G；若e為B且ec為E，則u為H；若e為C且ec為F，則u為I。當e=2，ec=1時，采用Mamdani推理方法計算控制量u的值。2.設(shè)計一個基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制器，用于控制一個二階系統(tǒng)。該二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s^2+2s+1)。要求：說明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)（層數(shù)、每層神經(jīng)元個數(shù)等），并闡述如何對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練以實現(xiàn)對該二階系統(tǒng)的有效控制。答案：一、選擇題1.A2.D3.A4.B5.D6.B7.B8.D9.A10.A二、多項選擇題1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABCD三、判斷題1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.×四、簡答題1.模糊控制基本原理：將輸入的精確量通過模糊化接口轉(zhuǎn)化為模糊量，利用模糊規(guī)則進行推理，得到模糊控制量，再經(jīng)清晰化接口轉(zhuǎn)化為精確控制量輸出。通過模糊集合和模糊邏輯處理不確定性和非線性問題。2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制中的作用：可對復(fù)雜非線性系統(tǒng)進行建模和辨識；具有自學(xué)習(xí)能力，能根據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)調(diào)整權(quán)重；可用于優(yōu)化控制策略，實現(xiàn)自適應(yīng)控制；能處理不完整、不準確信息，提高系統(tǒng)魯棒性。3.專家系統(tǒng)在智能控制中的應(yīng)用方式：作為智能控制器的一部分，提供決策和控制策略；用于故障診斷，根據(jù)知識庫知識和推理機制判斷故障原因并給出解決方案；輔助設(shè)計，利用專家知識優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。五、綜合題1.首先對e=2進行模糊化，e=2屬于正中B，隸屬度為1。對ec=1進行模糊化，ec=1屬于正大D，隸屬度為1。根據(jù)規(guī)則“若e為B且ec為D，則u為H”，通過Mamdani推理，取B和D的交集，得到控制量u為正中H，隸屬度為1。然后進行清晰化，可采用重心法等，計算得到u的值。2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：采用三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入層2個神經(jīng)元（對應(yīng)二階系統(tǒng)的輸出和輸