2025年大學大二（智能控制工程）智能控制系統(tǒng)調(diào)試運行階段測試題及答案

（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：本卷共6題，每題5分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種智能控制算法常用于處理復雜的非線性系統(tǒng)，能夠根據(jù)系統(tǒng)的實時狀態(tài)自動調(diào)整控制策略？（）A.模糊控制算法B.傳統(tǒng)PID控制算法C.線性控制算法D.簡單的開環(huán)控制算法2.在智能控制系統(tǒng)中，用于對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，去除噪聲和干擾的模塊是（）A.決策模塊B.執(zhí)行模塊C.數(shù)據(jù)處理模塊D.通信模塊3.智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)控制的關(guān)鍵在于（）A.具備高精度的傳感器B.擁有強大的計算能力C.能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)并調(diào)整控制參數(shù)D.采用先進的通信技術(shù)4.以下哪種智能控制技術(shù)可以模仿人類專家的決策過程，對復雜問題進行快速有效的決策？（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)B.專家系統(tǒng)控制技術(shù)C.遺傳算法控制技術(shù)D.蟻群算法控制技術(shù)5.在智能控制系統(tǒng)調(diào)試運行過程中，用于評估系統(tǒng)性能是否達到預(yù)期目標的指標不包括（）A.穩(wěn)定性B.準確性C.響應(yīng)速度D.系統(tǒng)體積6.智能控制系統(tǒng)中，用于將控制指令傳輸給執(zhí)行機構(gòu)的部件是（）A.傳感器B.控制器C.通信接口D.反饋裝置第II卷（非選擇題共70分）（一）簡答題（共20分）答題要求：本大題共2題，每題10分。請簡要回答問題。1.簡述模糊控制的基本原理。2.說明智能控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)融合的作用及常用方法。（二）分析題（共20分）答題要求：本大題共2題，每題10分。請對給定的問題進行分析解答。1.分析在智能控制系統(tǒng)中，如何提高系統(tǒng)的魯棒性？2.當智能控制系統(tǒng)出現(xiàn)控制精度下降的情況時，分析可能的原因及解決措施。（三）設(shè)計題（共15分）答題要求：請設(shè)計一個簡單的智能溫度控制系統(tǒng)，說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理及控制策略。（四）材料分析題（共15分）材料：在智能控制系統(tǒng)的調(diào)試運行過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對某些特定工況的響應(yīng)不夠理想。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)傳感器采集的數(shù)據(jù)存在一定的偏差，導致控制器做出的決策不準確。同時，控制算法在處理復雜工況時，計算速度較慢，影響了系統(tǒng)的實時性。答題要求：針對材料中出現(xiàn)的問題，提出改進措施。（五）綜合應(yīng)用題（共20分）材料：某工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對生產(chǎn)設(shè)備的溫度、壓力和流量進行精確控制?，F(xiàn)采用智能控制系統(tǒng)來實現(xiàn)這一目標。已知該系統(tǒng)的傳感器能夠?qū)崟r采集溫度、壓力和流量數(shù)據(jù)，控制器根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行分析處理，并通過執(zhí)行機構(gòu)調(diào)整設(shè)備的運行參數(shù)。答題要求：請根據(jù)上述材料，設(shè)計一個完整的智能控制方案，包括系統(tǒng)架構(gòu)、控制算法選擇及具體的控制流程。答案：第I卷：1.A2.C3.C4.B5.D6.C第II卷：（一）1.模糊控制的基本原理是將輸入的精確量通過模糊化處理轉(zhuǎn)化為模糊量，然后依據(jù)模糊控制規(guī)則進行推理，得到模糊控制量，最后經(jīng)清晰化處理得到精確的控制量，實現(xiàn)對被控對象的控制。2.數(shù)據(jù)融合的作用是提高信息的準確性、可靠性和完整性，增強系統(tǒng)決策的科學性。常用方法有加權(quán)平均法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計法等。（二）1.提高智能控制系統(tǒng)魯棒性的方法有：采用抗干擾能力強的傳感器；優(yōu)化控制算法，使其能適應(yīng)參數(shù)變化和外界干擾；增加冗余設(shè)計，提高系統(tǒng)可靠性；進行故障診斷與容錯處理等。2.控制精度下降可能原因有：傳感器精度降低、控制算法不合理、執(zhí)行機構(gòu)故障等。解決措施包括：更換高精度傳感器、優(yōu)化控制算法、檢修執(zhí)行機構(gòu)等。（三）智能溫度控制系統(tǒng)組成：溫度傳感器、控制器、加熱或制冷設(shè)備。工作原理：溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)傳至控制器，控制器與設(shè)定值比較，根據(jù)偏差用控制算法計算控制量，控制加熱或制冷設(shè)備動作?？刂撇呗钥刹捎肞ID控制等。（四）改進措施：更換高精度傳感器，提高數(shù)據(jù)采集準確性；優(yōu)化傳感器數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，減少偏差；升級硬件，提高計算速度；對控制算法進行優(yōu)化，提高其在復雜工況下的實時處理能力。（五）系統(tǒng)架構(gòu)：傳感器層采集溫度、壓力和流量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理層對數(shù)據(jù)預(yù)處理并傳輸給控制器；控制器層采用合適算法分析處理數(shù)據(jù)并發(fā)出