2025年高職智能控制技術（智能系統(tǒng)設計）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種智能控制算法常用于解決復雜系統(tǒng)的優(yōu)化問題且具有自學習能力？A.模糊控制算法B.神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法C.遺傳算法D.專家控制算法2.智能系統(tǒng)設計中，傳感器的作用主要是？A.執(zhí)行控制指令B.提供系統(tǒng)動力C.采集環(huán)境信息D.進行數(shù)據(jù)處理3.關于智能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以下說法正確的是？A.穩(wěn)定的智能控制系統(tǒng)在任何情況下都不會出現(xiàn)波動B.穩(wěn)定性與系統(tǒng)的響應速度無關C.穩(wěn)定性是智能控制系統(tǒng)正常運行的重要保障D.只要系統(tǒng)參數(shù)設置合理就一定能保證穩(wěn)定性4.智能系統(tǒng)中的知識庫主要用于存儲？A.控制算法程序B.傳感器采集的數(shù)據(jù)C.專家經(jīng)驗和知識D.系統(tǒng)運行的中間結果5.以下哪種編程語言在智能控制軟件開發(fā)中應用較為廣泛？A.PythonB.C++C.JavaD.以上都是6.智能控制技術中的模型預測控制，其核心思想是？A.根據(jù)當前狀態(tài)預測未來輸出并進行優(yōu)化控制B.基于模糊邏輯進行控制決策C.通過神經(jīng)網(wǎng)絡進行模式識別D.利用遺傳算法優(yōu)化控制參數(shù)7.在智能系統(tǒng)設計中，被控對象的數(shù)學模型建立的目的是？A.方便系統(tǒng)硬件選型B.為控制算法設計提供基礎C.確定傳感器的安裝位置D.評估系統(tǒng)的可靠性8.智能控制系統(tǒng)的人機交互界面設計應遵循的原則不包括？A.操作復雜以體現(xiàn)系統(tǒng)專業(yè)性B.界面友好C.信息清晰易讀D.便于用戶操作9.以下哪種智能控制方法適用于具有不確定性和模糊性的系統(tǒng)？A.自適應控制B.魯棒控制C.模糊控制D.最優(yōu)控制10.智能系統(tǒng)設計中，通信模塊的作用是？A.實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各部件的數(shù)據(jù)傳輸B.接收外部指令并執(zhí)行C.控制傳感器的工作狀態(tài)D.對系統(tǒng)進行故障診斷第II卷（非選擇題共70分）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請在橫線上填寫正確答案。1.智能控制技術是自動控制技術與______、______等學科相結合的產(chǎn)物。2.模糊控制的核心是______，它將輸入的精確量轉化為模糊量進行處理。3.神經(jīng)網(wǎng)絡由大量的______組成，通過調(diào)整______來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的學習和分類。4.智能系統(tǒng)的可靠性設計包括硬件可靠性設計和______可靠性設計。5.專家控制系統(tǒng)中的推理機根據(jù)______和______進行推理，得出控制決策。簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述智能控制技術的主要特點。2.說明傳感器在智能系統(tǒng)中的選型原則。3.智能控制系統(tǒng)的性能指標有哪些？4.解釋一下遺傳算法中適應度函數(shù)的作用。分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。閱讀材料，回答問題。材料：在一個智能溫度控制系統(tǒng)中，采用了模糊控制算法。系統(tǒng)的輸入為當前溫度與設定溫度的差值（e）及其變化率（ec），輸出為加熱或制冷設備的控制量（u）。模糊控制規(guī)則如下：當e為正大且ec為正大時，u為負大；當e為正大且ec為正中時，u為負中；當e為正大且ec為負大時，u為零；等等。問題：請分析當當前溫度遠高于設定溫度且溫度還在快速上升時，系統(tǒng)的控制輸出情況，并說明原因。設計題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。根據(jù)要求設計一個簡單的智能路燈控制系統(tǒng)。要求：該路燈系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境亮度自動調(diào)節(jié)路燈亮度，白天路燈關閉，夜晚路燈開啟且亮度根據(jù)環(huán)境亮度變化。請說明系統(tǒng)的組成部分、采用的傳感器和控制算法，并畫出系統(tǒng)的簡單原理圖。綜合應用題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。材料：某智能倉庫管理系統(tǒng)，負責貨物的存儲、搬運和出入庫管理。系統(tǒng)中采用了多種傳感器，如激光測距傳感器用于測量貨物位置，重量傳感器用于檢測貨物重量。同時，配備了智能搬運機器人，通過無線網(wǎng)絡與中央控制系統(tǒng)連接。問題：1.請闡述該智能倉庫管理系統(tǒng)的工作流程（10分）。2.若要提高該系統(tǒng)的效率，你認為可以從哪些方面進行優(yōu)化？（10分）答案：第I卷答案1.C2.C3.C4.C5.D6.A7.B8.A9.C10.A第II卷答案填空題答案1.人工智能、計算機科學2.模糊規(guī)則3.神經(jīng)元、權重4.軟件5.知識庫、數(shù)據(jù)庫簡答題答案1.智能控制技術的主要特點包括：學習功能，能通過數(shù)據(jù)和經(jīng)驗不斷學習改進；適應能力強，可適應復雜多變的環(huán)境；優(yōu)化決策能力，能在多種方案中選擇最優(yōu)；具有自組織和自適應性，可自動調(diào)整控制策略。2.傳感器在智能系統(tǒng)中的選型原則：精度滿足要求，能準確采集所需數(shù)據(jù)；可靠性高，保證長期穩(wěn)定工作；響應速度快，及時反饋信息；抗干擾能力強，減少外界干擾影響；與系統(tǒng)兼容性好，便于集成。3.智能控制系統(tǒng)的性能指標有：穩(wěn)定性，系統(tǒng)能在給定條件下保持平衡運行；準確性，控制輸出接近理想值；快速性，能快速響應輸入變化；魯棒性，在存在干擾和不確定性時仍能正常工作；可靠性，長時間可靠運行。4.遺傳算法中適應度函數(shù)用于衡量個體（解）的優(yōu)劣程度。它根據(jù)問題的目標和約束條件，對每個個體進行評估，適應度高的個體更有可能在遺傳進化過程中被保留和繁衍，從而引導算法朝著最優(yōu)解的方向搜索。分析題答案當當前溫度遠高于設定溫度且溫度還在快速上升時，即e為正大且ec為正大。根據(jù)模糊控制規(guī)則，此時系統(tǒng)的控制輸出為負大。原因是模糊控制規(guī)則明確規(guī)定了這種輸入情況下對應的輸出為負大，目的是通過加大制冷量等方式快速降低溫度，使系統(tǒng)盡快趨向設定溫度。設計題答案系統(tǒng)組成部分：包括光照傳感器、控制器、路燈。傳感器采用光照傳感器用于檢測環(huán)境亮度?？刂扑惴ú捎煤唵蔚拈撝当容^算法，當光照強度低于設定閾值時，控制器控制路燈開啟，高于閾值時路燈關閉。原理圖：光照傳感器將檢測到的亮度信號傳送給控制器，控制器根據(jù)設定閾值判斷是否開啟路燈，若開啟則給路燈供電使其發(fā)光。綜合應用題答案1.工作流程：激光測距傳感器實時測量貨物位置并傳輸給中央控制系統(tǒng)，重量傳感器檢測貨物重量信息也傳至中央控制系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)根據(jù)貨物存儲規(guī)則和出入庫需求，規(guī)劃搬運路徑并通過無線網(wǎng)絡發(fā)送指令給智能搬運機器人。機器人根據(jù)指令前往指定位置