2025年大學智能控制技術（智能控制技術）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.智能控制的核心是（）A.智能決策B.智能算法C.智能系統(tǒng)D.智能信息處理2.以下不屬于智能控制特點的是（）A.學習能力B.自適應能力C.實時性D.精確性3.模糊控制的基礎是（）A.模糊數學B.概率論C.數理統(tǒng)計D.控制理論4.神經網絡中，神經元之間的連接強度由（）表示。A.閾值B.權重C.偏置D.激活函數5.遺傳算法的基本操作不包括（）A.編碼B.交叉C.變異D.迭代6.專家系統(tǒng)的核心部分是（）A.知識庫B.推理機C.解釋器D.人機接口7.智能控制中，用于處理不確定性的方法是（）A.模糊邏輯B.神經網絡C.兩者都是D.兩者都不是8.以下哪種算法常用于優(yōu)化問題（）A.粒子群算法B.卡爾曼濾波C.最小二乘法D.梯度下降法9.智能控制的發(fā)展趨勢不包括（）A.智能化程度提高B.應用領域縮小C.與其他技術融合D.更加注重用戶體驗10.智能控制系統(tǒng)中，傳感器的作用是（）A.采集信息B.處理信息C.執(zhí)行控制D.反饋信息第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請在橫線上填寫正確答案。1.智能控制是自動控制與______、運籌學和人工智能的交叉。2.模糊控制規(guī)則通常用______表示。3.神經網絡的學習過程就是調整______的過程。4.遺傳算法中，適應度函數用于衡量______。5.專家系統(tǒng)的推理方式主要有正向推理、反向推理和______。三、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.簡述智能控制的主要研究內容。2.說明模糊控制的基本原理。3.簡述神經網絡的結構和工作原理。4.解釋遺傳算法中編碼、交叉和變異的概念。四、分析題（共20分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在一個智能控制系統(tǒng)中，采用了模糊控制算法來控制溫度。系統(tǒng)設定溫度為25℃，當前溫度為22℃。模糊控制器根據溫度偏差和偏差變化率來調整加熱功率。已知溫度偏差的模糊集為{負大，負中，負小，零，正小，正中，正大}，偏差變化率的模糊集也相同。模糊控制規(guī)則如下：若溫度偏差為負大且偏差變化率為負大，則加熱功率為正大；若溫度偏差為負中且偏差變化率為負中，則加熱功率為正中；以此類推。1.當溫度偏差為負小且偏差變化率為正小，根據給定規(guī)則，加熱功率應如何調整？（5分）2.分析模糊控制在該溫度控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢。（5分）3.若系統(tǒng)中溫度偏差突然增大，從模糊控制的角度分析加熱功率會如何變化。（5分）4.舉例說明該模糊控制系統(tǒng)可能存在的不足。（5分）五、設計題（共20分）答題要求：根據以下要求設計一個簡單的智能控制系統(tǒng)。設計一個基于神經網絡的智能故障診斷系統(tǒng)，用于診斷某設備的故障。該設備有三個主要運行參數A、B、C，正常運行時這三個參數的范圍分別是[10,20]、[25,35]、[40,50]。當設備出現故障時，參數會超出正常范圍。1.簡述該神經網絡故障診斷系統(tǒng)的結構設計思路。（5分）2.說明如何對輸入的參數進行預處理。（5分）3.設計神經網絡的訓練過程，包括訓練數據的獲取和訓練算法的選擇。（5分）4.描述該故障診斷系統(tǒng)的輸出及如何根據輸出判斷設備故障類型。（5分）答案：1.A2.D3.A4.B5.D6.B7.C8.A9.B10.A1.人工智能2.模糊條件語句3.權重4.個體的優(yōu)劣5.混合推理1.主要研究內容包括智能控制的理論基礎、智能控制系統(tǒng)的結構與設計方法、智能控制算法（如模糊控制、神經網絡、遺傳算法等）以及智能控制在各類實際系統(tǒng)中的應用。2.基本原理是將輸入的精確量通過模糊化處理轉化為模糊量，依據模糊控制規(guī)則進行推理得到模糊控制量，再經清晰化處理得到精確的控制量用于控制被控對象。3.結構包括輸入層、隱藏層和輸出層。工作原理是神經元接收輸入信號，通過權重加權后與閾值比較，經激活函數處理后得到輸出信號傳遞給下一層神經元。4.編碼是將問題的解空間映射到遺傳空間的過程；交叉是將優(yōu)良個體的基因組合產生新個體；變異是對個體基因進行小概率的隨機變化以維持種群多樣性。1.加熱功率應為正小。2.優(yōu)勢：能處理溫度控制中的不確定性，控制規(guī)則靈活，對溫度變化響應快，無需精確數學模型。3.加熱功率會迅速增大。4.不足：控制規(guī)則依賴經驗，難以適應復雜多變的工況，可能出現控制精度不夠等問題。1.采用三層神經網絡，輸入層為三個運行參數，隱藏層根據經驗設置一定數量神經元，輸出層為故障類型。2.對參數進行歸一化處