2025年大學(xué)自動化（智能控制）技能測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（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.實時優(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.線性代數(shù)4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，用于對輸入進行加權(quán)求和的是（）A.神經(jīng)元B.突觸C.激活函數(shù)D.閾值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.智能控制主要解決傳統(tǒng)控制難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題，以下哪種不屬于這類復(fù)雜系統(tǒng)（）A.不確定性系統(tǒng)B.高度非線性系統(tǒng)C.高精度確定性系統(tǒng)D.復(fù)雜的多變量系統(tǒng)8.在模糊控制中，模糊化的作用是（）A.將精確量轉(zhuǎn)化為模糊量B.將模糊量轉(zhuǎn)化為精確量C.進行模糊推理D.得到控制量9.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程是通過調(diào)整（）來實現(xiàn)的。A.神經(jīng)元個數(shù)B.突觸權(quán)重C.激活函數(shù)類型D.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10.遺傳算法中，適應(yīng)度函數(shù)用于衡量（）A.個體的優(yōu)劣B.交叉的效果C.變異的程度D.選擇的概率二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.智能控制包含以下哪些分支（）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.模糊控制的組成部分有（）A.模糊化接口B.知識庫C.推理機D.解模糊接口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.一階謂詞邏輯表示法B.產(chǎn)生式表示法C.語義網(wǎng)絡(luò)表示法D.框架表示法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)度問題D.自動控制三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法的對錯，正確的打√，錯誤的打×）1.智能控制完全取代了傳統(tǒng)控制。（）2.模糊控制不依賴于精確的數(shù)學(xué)模型。（）3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只能處理線性問題。（）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)中的知識庫和推理機可以相互獨立。（）6.智能控制的發(fā)展與計算機技術(shù)、人工智能等學(xué)科的發(fā)展無關(guān)。（）7.模糊推理是根據(jù)模糊規(guī)則從輸入的模糊量推出輸出的模糊量。（）8.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)越多越好，不需要考慮數(shù)據(jù)的質(zhì)量。（）9.遺傳算法中的選擇操作是隨機選擇個體。（）10.專家系統(tǒng)能夠處理不確定性知識。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答以下問題）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.闡述遺傳算法的基本流程。五、綜合題（總共2題，每題15分，請結(jié)合所學(xué)知識，綜合分析并解答以下問題）1.假設(shè)一個簡單的溫度控制系統(tǒng)，采用模糊控制方法。已知溫度偏差的模糊集為{負大，負中，負小，零，正小，正中，正大}，控制量的模糊集為{關(guān)，小開，半開，全開}。請設(shè)計一組模糊控制規(guī)則，并說明如何根據(jù)當(dāng)前溫度偏差確定控制量。2.設(shè)有一個函數(shù)優(yōu)化問題，目標(biāo)函數(shù)為f(x)=x^2+2x+1，使用遺傳算法求解。假設(shè)初始種群為{1,2,3,4}，交叉概率為0.6，變異概率為0.01，選擇操作采用適應(yīng)度比例法。請寫出遺傳算法求解該問題的主要步驟。答案：一、單項選擇題1.A2.D3.A4.B5.D6.B7.C8.A9.B10.A二、多項選擇題1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABCD5.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：首先將輸入的精確量通過模糊化接口轉(zhuǎn)化為模糊量，然后根據(jù)知識庫中的模糊控制規(guī)則進行模糊推理，得到輸出的模糊控制量，最后通過解模糊接口將模糊控制量轉(zhuǎn)化為精確的控制量，實現(xiàn)對被控對象的控制。2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制中的作用：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和并行處理能力?？捎糜趯?fù)雜系統(tǒng)進行建模，逼近未知的非線性函數(shù)關(guān)系；能處理不確定性信息，通過訓(xùn)練調(diào)整權(quán)重來適應(yīng)系統(tǒng)變化；還可作為控制器直接實現(xiàn)智能控制，用于處理復(fù)雜的控制任務(wù)。3.遺傳算法基本流程：首先初始化種群，隨機生成一定數(shù)量的個體；然后計算每個個體的適應(yīng)度，適應(yīng)度反映個體的優(yōu)劣；接著根據(jù)適應(yīng)度進行選擇操作，選擇優(yōu)良個體；之后進行交叉操作，交換個體的部分基因；最后進行變異操作，以一定概率改變個體基因，產(chǎn)生新的種群。不斷重復(fù)上述過程，直到滿足終止條件。五、綜合題1.模糊控制規(guī)則示例：若溫度偏差為負大，則控制量為關(guān)；若溫度偏差為負中，則控制量為小開；若溫度偏差為負小，則控制量為半開；若溫度偏差為零，則控制量為半開；若溫度偏差為正小，則控制量為全開；若溫度偏差為正中，則控制量為全開；若溫度偏差為正大，則控制量為全開。根據(jù)當(dāng)前溫度偏差，先模糊化得到其屬于哪個模糊集，再依據(jù)規(guī)則找到對應(yīng)的控制量模糊集，最后通過解模糊方法確定具體的控制量數(shù)值來控制溫度。2.遺傳算法求解步驟：首先計算初始種群中個體的適應(yīng)度，f(1)=4，f(2)=9