智能控制技術(shù)工程師2026年實(shí)踐考試題目一、單選題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）1.某工廠(chǎng)采用模糊PID控制器調(diào)節(jié)溫度，當(dāng)設(shè)定值變化時(shí)，控制器的主要調(diào)整依據(jù)是（）。A.歷史數(shù)據(jù)積累B.預(yù)設(shè)的隸屬度函數(shù)C.實(shí)時(shí)誤差的大小D.控制器的自學(xué)習(xí)算法2.在工業(yè)機(jī)器人軌跡控制中，以下哪種算法適用于高精度連續(xù)運(yùn)動(dòng)？（）A.離散時(shí)間PIDB.B樣條插值C.最小二乘法擬合D.粒子群優(yōu)化3.某城市交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法優(yōu)化配時(shí)，其核心目標(biāo)不包括（）。A.減少平均等待時(shí)間B.提高交叉口的通行效率C.降低能耗D.確保行人安全優(yōu)先4.在智能制造生產(chǎn)線(xiàn)中，以下哪種傳感器最適合用于檢測(cè)零件的表面缺陷？（）A.溫度傳感器B.超聲波傳感器C.工業(yè)視覺(jué)相機(jī)D.振動(dòng)傳感器5.某水處理廠(chǎng)采用自適應(yīng)模糊控制器調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，其優(yōu)點(diǎn)不包括（）。A.對(duì)參數(shù)變化不敏感B.可在線(xiàn)調(diào)整隸屬度函數(shù)C.控制響應(yīng)速度快D.可處理非線(xiàn)性系統(tǒng)6.在無(wú)人機(jī)自主導(dǎo)航中，以下哪種算法用于路徑規(guī)劃？（）A.LQR（線(xiàn)性二次調(diào)節(jié)器）B.A（A星算法）C.Kalman濾波D.RLS（遞歸最小二乘法）7.某化工企業(yè)采用模型預(yù)測(cè)控制（MPC）調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度，其關(guān)鍵挑戰(zhàn)是（）。A.計(jì)算資源不足B.阻塞效應(yīng)C.干擾擾動(dòng)大D.控制器參數(shù)整定困難8.在智能樓宇中，以下哪種技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)燈光的自動(dòng)調(diào)節(jié)？（）A.藍(lán)牙信標(biāo)B.光纖傳感C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)D.GPS定位9.某電力系統(tǒng)采用智能調(diào)度算法優(yōu)化發(fā)電計(jì)劃，其核心目標(biāo)不包括（）。A.提高供電可靠性B.降低運(yùn)行成本C.減少碳排放D.增加設(shè)備磨損率10.在智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，以下哪種算法用于預(yù)測(cè)作物需水量？（）A.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)B.線(xiàn)性回歸C.梯度下降D.Simulink仿真二、多選題（共5題，每題3分，合計(jì)15分）1.在智能機(jī)器人控制系統(tǒng)中，以下哪些技術(shù)可用于提高穩(wěn)定性？（）A.PID反饋控制B.預(yù)測(cè)控制C.自適應(yīng)控制D.滑?？刂艵.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制2.某工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)采用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)，以下哪些因素會(huì)影響檢測(cè)精度？（）A.光照條件B.相機(jī)分辨率C.物料表面紋理D.控制算法復(fù)雜度E.傳感器校準(zhǔn)誤差3.在智能電網(wǎng)中，以下哪些技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)？（）A.智能電表B.動(dòng)態(tài)定價(jià)策略C.儲(chǔ)能系統(tǒng)D.通信網(wǎng)絡(luò)E.傳統(tǒng)繼電保護(hù)4.某水處理廠(chǎng)采用模糊PID控制器，以下哪些參數(shù)需要整定？（）A.比例系數(shù)（Kp）B.積分系數(shù)（Ki）C.微分系數(shù)（Kd）D.隸屬度函數(shù)形狀E.控制周期5.在智能物流倉(cāng)儲(chǔ)中，以下哪些技術(shù)可用于優(yōu)化揀貨路徑？（）A.Dijkstra算法B.人工勢(shì)場(chǎng)法C.模糊邏輯D.A算法E.粒子群優(yōu)化三、判斷題（共5題，每題2分，合計(jì)10分）1.模糊控制器適用于線(xiàn)性系統(tǒng)，但不適用于非線(xiàn)性系統(tǒng)。（）2.在工業(yè)機(jī)器人控制中，卡爾曼濾波主要用于狀態(tài)估計(jì)，不涉及軌跡規(guī)劃。（）3.強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法需要大量樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，不適合實(shí)時(shí)控制場(chǎng)景。（）4.在智能樓宇中，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)智能門(mén)禁控制。（）5.模型預(yù)測(cè)控制（MPC）需要實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)模型，因此計(jì)算復(fù)雜度較高。（）四、簡(jiǎn)答題（共4題，每題5分，合計(jì)20分）1.簡(jiǎn)述模糊PID控制器的優(yōu)缺點(diǎn)及其在工業(yè)溫度控制中的應(yīng)用場(chǎng)景。2.解釋機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在智能質(zhì)檢中的工作原理，并說(shuō)明其關(guān)鍵技術(shù)。3.在智能交通信號(hào)燈控制中，強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法如何優(yōu)化配時(shí)策略？4.描述自適應(yīng)控制器的原理及其在化工過(guò)程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。五、計(jì)算題（共2題，每題10分，合計(jì)20分）1.某工業(yè)溫度控制系統(tǒng)采用模糊PID控制器，輸入誤差E的隸屬度函數(shù)為三角形，輸出控制量U的隸屬度函數(shù)為梯形。假設(shè)當(dāng)前誤差E=0.5，請(qǐng)根據(jù)模糊規(guī)則表計(jì)算控制量U的輸出值（要求給出計(jì)算步驟）。2.某水處理廠(chǎng)采用模型預(yù)測(cè)控制（MPC）調(diào)節(jié)曝氣池溶解氧濃度，系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=1/(10s+1)，模型預(yù)測(cè)時(shí)域?yàn)?秒，請(qǐng)計(jì)算在階躍輸入下的最優(yōu)控制序列（要求給出計(jì)算公式和步驟）。六、論述題（共1題，15分）某制造企業(yè)計(jì)劃引入智能機(jī)器人進(jìn)行物料搬運(yùn)，請(qǐng)結(jié)合工業(yè)自動(dòng)化和智能控制技術(shù)，分析該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，包括傳感器選擇、路徑規(guī)劃算法、控制策略及安全性保障措施。答案及解析一、單選題答案1.C解析：模糊PID控制器通過(guò)實(shí)時(shí)誤差大小調(diào)整控制策略，而非歷史數(shù)據(jù)或隸屬度函數(shù)預(yù)設(shè)值。2.B解析：B樣條插值適用于高精度連續(xù)軌跡規(guī)劃，可平滑過(guò)渡機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。3.D解析：強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化目標(biāo)通常聚焦于效率、能耗等，行人安全優(yōu)先屬于硬性約束，不屬于算法優(yōu)化范疇。4.C解析：工業(yè)視覺(jué)相機(jī)通過(guò)圖像處理檢測(cè)表面缺陷，其他傳感器不適用于此類(lèi)任務(wù)。5.C解析：自適應(yīng)模糊控制器的響應(yīng)速度受參數(shù)調(diào)整周期影響，通常較慢。6.B解析：A算法適用于路徑規(guī)劃，其他算法主要用于狀態(tài)估計(jì)或控制。7.A解析：MPC計(jì)算復(fù)雜度高，尤其在實(shí)時(shí)控制中資源受限。8.C解析：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)可通過(guò)學(xué)習(xí)用戶(hù)行為實(shí)現(xiàn)燈光自動(dòng)調(diào)節(jié)。9.D解析：智能調(diào)度算法的目標(biāo)是降低成本、提高效率、減少排放，而非增加設(shè)備磨損。10.B解析：線(xiàn)性回歸適用于簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)，而B(niǎo)P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更適用于復(fù)雜非線(xiàn)性關(guān)系。二、多選題答案1.A、B、C、D解析：PID、預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制和滑模控制均能提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.A、B、C、E解析：光照、分辨率、紋理和校準(zhǔn)誤差影響檢測(cè)精度，算法復(fù)雜度不直接影響精度。3.A、B、C、D解析：智能電表、動(dòng)態(tài)定價(jià)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)是需求側(cè)響應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。4.A、B、C、D解析：模糊PID的參數(shù)包括Kp、Ki、Kd及隸屬度函數(shù)，控制周期影響實(shí)時(shí)性但非整定參數(shù)。5.A、B、D解析：Dijkstra、人工勢(shì)場(chǎng)法和A算法用于路徑規(guī)劃，模糊邏輯和粒子群優(yōu)化不直接用于此任務(wù)。三、判斷題答案1.×解析：模糊控制器通過(guò)模糊邏輯處理非線(xiàn)性系統(tǒng)。2.×解析：卡爾曼濾波也可用于軌跡優(yōu)化，不僅限狀態(tài)估計(jì)。3.×解析：強(qiáng)化學(xué)習(xí)可在線(xiàn)學(xué)習(xí)并適應(yīng)實(shí)時(shí)控制。4.√解析：語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制門(mén)禁。5.√解析：MPC需實(shí)時(shí)更新模型，計(jì)算復(fù)雜度高。四、簡(jiǎn)答題答案1.模糊PID控制器的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景-優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)非線(xiàn)性系統(tǒng)、參數(shù)整定簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)。-缺點(diǎn)：精度不如傳統(tǒng)PID、設(shè)計(jì)依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)。-應(yīng)用場(chǎng)景：工業(yè)溫度、壓力控制，如化工反應(yīng)釜調(diào)節(jié)。2.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)工作原理及關(guān)鍵技術(shù)-原理：通過(guò)圖像采集、圖像處理、特征提取和分類(lèi)判斷完成檢測(cè)。-關(guān)鍵技術(shù)：光源設(shè)計(jì)、相機(jī)標(biāo)定、圖像處理算法（如邊緣檢測(cè)、紋理分析）。3.強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化交通信號(hào)燈配時(shí)-原理：通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制學(xué)習(xí)最優(yōu)配時(shí)策略，如最小化平均等待時(shí)間。-步驟：定義狀態(tài)（車(chē)流量）、動(dòng)作（綠燈時(shí)長(zhǎng)）、獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，訓(xùn)練智能體。4.自適應(yīng)控制器原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)-原理：根據(jù)系統(tǒng)變化自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，如模糊自適應(yīng)控制。-優(yōu)勢(shì)：提高系統(tǒng)魯棒性、適應(yīng)環(huán)境變化，適用于動(dòng)態(tài)工況。五、計(jì)算題答案1.模糊PID計(jì)算步驟-假設(shè)模糊規(guī)則：E=0.5→U=0.3（示例）。-計(jì)算步驟：1.將E=0.5映射到隸屬度函數(shù)，得到隸屬度值；2.根據(jù)規(guī)則表計(jì)算U的模糊輸出；3.解模糊化得到U=0.3。2.MPC計(jì)算步驟-公式：?U=-Kx，其中K=P(HP+I)^{-1}H^T；-計(jì)算：1.計(jì)算H矩陣和P矩陣；2.求解最優(yōu)控制序列U。六、論述題答案智能機(jī)器人物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.傳感器選擇：-激光雷達(dá)：用于環(huán)境感知和避障；-力傳感器：檢測(cè)抓取力度