2025年高職鋼鐵智能冶金技術(shù)（智能控制）上學(xué)期期末卷

（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，請將正確答案填寫在括號內(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.信息論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.實時性D.優(yōu)化功能3.模糊控制的基礎(chǔ)是（）A.模糊集合B.清晰集合C.概率D.統(tǒng)計4.PID控制中，積分環(huán)節(jié)的作用是（）A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.提高穩(wěn)定性D.抑制噪聲5.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元是（）A.神經(jīng)元B.突觸C.細胞體D.軸突6.遺傳算法的基本操作不包括（）A.選擇B.交叉C.變異D.繁殖7.智能控制系統(tǒng)能夠自動獲取（），并能對控制對象進行自動控制。A.信息B.能量C.物質(zhì)D.數(shù)據(jù)8.以下哪種控制屬于智能控制的高級形式（）A.專家控制B.自適應(yīng)控制C.魯棒控制D.最優(yōu)控制9.模糊控制器的設(shè)計步驟不包括（）A.確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)B.定義輸入輸出變量C.編寫控制算法程序D.建立模糊控制規(guī)則10.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法中，最常用的是（）A.有監(jiān)督學(xué)習(xí)B.無監(jiān)督學(xué)習(xí)C.強化學(xué)習(xí)D.半監(jiān)督學(xué)習(xí)二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)，少選、多選均不得分）1.智能控制的研究對象通常具有以下哪些特點（）A.不確定性B.高度非線性C.復(fù)雜的任務(wù)要求D.簡單的數(shù)學(xué)模型2.模糊控制的優(yōu)點包括（）A.魯棒性強B.控制效果好C.不需要精確的數(shù)學(xué)模型D.計算簡單3.PID控制器的參數(shù)包括（）A.比例系數(shù)B.積分時間常數(shù)C.微分時間常數(shù)D.增益系數(shù)4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域包括（）A.模式識別B.故障診斷C.智能控制D.數(shù)據(jù)挖掘5.遺傳算法的應(yīng)用場景有（）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，判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.智能控制就是傳統(tǒng)控制與現(xiàn)代控制的簡單結(jié)合。（）2.模糊集合的元素具有明確的邊界。（）3.PID控制只能用于線性系統(tǒng)。（）4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以模擬人類的思維方式。（）5.遺傳算法是一種基于自然選擇和遺傳變異的優(yōu)化算法。（）6.智能控制系統(tǒng)不需要人為干預(yù)。（）7.模糊控制規(guī)則是根據(jù)專家經(jīng)驗或?qū)嶒灁?shù)據(jù)制定的。（）8.PID控制器中，比例系數(shù)越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快，但可能會產(chǎn)生振蕩。（）9.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)越多，其性能一定越好。（）10.遺傳算法中的變異操作是為了增加種群的多樣性。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答以下問題）1.簡述智能控制的主要組成部分及其作用。2.說明模糊控制的基本原理。3.闡述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制中的應(yīng)用方式。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.設(shè)計一個簡單的模糊控制器用于溫度控制，已知溫度偏差范圍為[-5,+5]℃，溫度變化率范圍為[-2,+2]℃/min，控制輸出為加熱功率調(diào)整范圍為[0,100]%。請確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)、輸入輸出變量的模糊化、模糊控制規(guī)則以及解模糊化方法。2.對于一個二階系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s^2+2s+1)，采用PID控制進行調(diào)節(jié)。已知系統(tǒng)要求的超調(diào)量不超過20%，調(diào)節(jié)時間不超過2s。請設(shè)計PID控制器的參數(shù)，并說明設(shè)計過程。答案：一、單項選擇題1.A2.C3.A4.A5.A6.D7.A8.A9.C10.A二、多項選擇題1.ABC2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、簡答題1.智能控制主要由人工智能、自動控制和運籌學(xué)組成。人工智能提供智能決策和學(xué)習(xí)能力；自動控制實現(xiàn)對被控對象的具體控制動作；運籌學(xué)用于優(yōu)化控制策略和資源分配。2.模糊控制基于模糊集合理論，將輸入的精確量模糊化，根據(jù)模糊控制規(guī)則進行推理，得到模糊輸出，再通過解模糊化得到精確的控制量。利用模糊規(guī)則處理不確定性和非線性問題。3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于智能控制中的建模、預(yù)測、優(yōu)化等。通過對輸入輸出數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，建立映射關(guān)系，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制?？芍苯幼鳛榭刂破?，也可輔助傳統(tǒng)控制方法進行參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化。五、綜合題1.結(jié)構(gòu)：雙輸入單輸出。輸入變量模糊化：溫度偏差和溫度變化率分別劃分為負(fù)大、負(fù)中、零、正中、正大等模糊集。控制規(guī)則：如溫度偏差負(fù)大且變化率負(fù)大時，加熱功率調(diào)整為正大等。解模糊化方法可采用重心法等。2.首先根據(jù)二階系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，利用相關(guān)公式