2026年工程碩士研究考試：控制系統(tǒng)工程與技術(shù)前沿知識(shí)理論測(cè)試一、單選題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）1.在智能制造系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)多變量協(xié)同控制的關(guān)鍵技術(shù)是（）。A.PID控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.魯棒控制D.約束控制2.以下哪種算法最適合用于非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制？（）A.LQR（線性二次調(diào)節(jié)器）B.MPC（模型預(yù)測(cè)控制）C.SLERP（球形線性插值）D.ADALM（自適應(yīng)律設(shè)計(jì)方法）3.在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）中，用于邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)主要是（）。A.5GB.LoRaC.Wi-Fi6D.Bluetooth5.04.在航空航天領(lǐng)域，用于姿態(tài)控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制方法是（）。A.感知控制B.線性二次調(diào)節(jié)器（LQR）C.反饋線性化D.強(qiáng)化學(xué)習(xí)5.在電力系統(tǒng)中，用于頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的先進(jìn)控制策略是（）。A.電壓源型逆變器（VSI）控制B.錯(cuò)峰控制C.滑?？刂艱.儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制6.在機(jī)器人控制中，用于解決軌跡跟蹤問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)是（）。A.卡爾曼濾波B.預(yù)測(cè)控制C.變結(jié)構(gòu)控制D.粒子濾波7.在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，用于車(chē)道保持的傳感器主要依賴（）。A.毫米波雷達(dá)B.激光雷達(dá)（LiDAR）C.攝像頭D.超聲波傳感器8.在化工過(guò)程中，用于處理多變量耦合系統(tǒng)的控制方法是（）。A.狀態(tài)觀測(cè)器B.解耦控制C.自適應(yīng)控制D.線性化控制9.在智能電網(wǎng)中，用于需求側(cè)響應(yīng)的優(yōu)化算法主要是（）。A.遺傳算法B.粒子群優(yōu)化C.貝葉斯網(wǎng)絡(luò)D.決策樹(shù)10.在深空探測(cè)中，用于姿態(tài)調(diào)整的控制系統(tǒng)主要依賴（）。A.太陽(yáng)帆B.磁力矩器C.火箭噴氣控制D.星敏感器二、多選題（共5題，每題3分，合計(jì)15分）1.在智能工廠中，以下哪些技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)？（）A.機(jī)器學(xué)習(xí)B.數(shù)字孿生C.云計(jì)算D.PLC編程E.傳感器融合2.在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，以下哪些傳感器可用于環(huán)境感知？（）A.毫米波雷達(dá)B.激光雷達(dá)（LiDAR）C.GPSD.攝像頭E.超聲波傳感器3.在電力系統(tǒng)中，以下哪些策略可用于提高可再生能源并網(wǎng)的穩(wěn)定性？（）A.儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制B.動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償C.錯(cuò)峰控制D.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化E.頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)4.在機(jī)器人控制中，以下哪些方法可用于解決非線性系統(tǒng)的控制問(wèn)題？（）A.反饋線性化B.滑?？刂艭.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制D.卡爾曼濾波E.變結(jié)構(gòu)控制5.在智能制造中，以下哪些技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)？（）A.機(jī)器人自動(dòng)化B.云制造平臺(tái)C.大數(shù)據(jù)分析D.PLC編程E.數(shù)字孿生三、判斷題（共10題，每題1分，合計(jì)10分）1.PID控制是唯一適用于所有工業(yè)控制系統(tǒng)的經(jīng)典控制方法。（×）2.在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，激光雷達(dá)（LiDAR）比攝像頭具有更高的分辨率。（√）3.在電力系統(tǒng)中，頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的主要目標(biāo)是提高電壓穩(wěn)定性。（×）4.在機(jī)器人控制中，卡爾曼濾波主要用于解決非線性系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。（√）5.在智能電網(wǎng)中，需求側(cè)響應(yīng)的主要目的是降低電網(wǎng)負(fù)荷。（×）6.在深空探測(cè)中，磁力矩器比火箭噴氣控制具有更高的效率。（√）7.在智能制造中，數(shù)字孿生主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)而非生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化。（×）8.在化工過(guò)程中，多變量耦合系統(tǒng)可以通過(guò)線性化方法完全解耦。（×）9.在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，毫米波雷達(dá)比超聲波傳感器具有更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。（√）10.在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，5G網(wǎng)絡(luò)比LoRa技術(shù)具有更高的功耗。（×）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，合計(jì)25分）1.簡(jiǎn)述自適應(yīng)控制在智能制造系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景及其優(yōu)勢(shì)。2.解釋什么是數(shù)字孿生，并說(shuō)明其在智能工廠中的作用。3.描述電力系統(tǒng)中頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的基本原理及其意義。4.解釋什么是預(yù)測(cè)性維護(hù)，并列舉三種常用的預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)。5.說(shuō)明自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中傳感器融合的主要作用及其挑戰(zhàn)。五、論述題（共2題，每題10分，合計(jì)20分）1.論述人工智能（AI）在控制系統(tǒng)工程與技術(shù)中的應(yīng)用前景及其對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的影響。2.結(jié)合實(shí)際案例，分析多變量耦合系統(tǒng)在化工過(guò)程中的控制難點(diǎn)及解決方案。答案與解析一、單選題1.B-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制適合多變量協(xié)同控制，通過(guò)學(xué)習(xí)多輸入輸出關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。2.D-ADALM（自適應(yīng)律設(shè)計(jì)方法）通過(guò)在線調(diào)整控制律適應(yīng)非線性系統(tǒng)變化。3.B-LoRa適用于低功耗廣域網(wǎng)，適合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。4.B-LQR通過(guò)最優(yōu)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)控制器，適合航空航天姿態(tài)控制系統(tǒng)。5.C-滑?？刂凭哂锌焖賱?dòng)態(tài)響應(yīng)，適合電力系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。6.B-預(yù)測(cè)控制通過(guò)優(yōu)化未來(lái)軌跡解決軌跡跟蹤問(wèn)題，適用于機(jī)器人控制。7.A-毫米波雷達(dá)具有高分辨率和抗干擾能力，適合車(chē)道保持。8.B-解耦控制通過(guò)引入前饋補(bǔ)償消除變量耦合，適用于化工過(guò)程。9.B-粒子群優(yōu)化適用于需求側(cè)響應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度，提高電網(wǎng)效率。10.B-磁力矩器通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)整姿態(tài)，適合深空探測(cè)的節(jié)能控制。二、多選題1.A,B,C,E-機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)字孿生、云計(jì)算和傳感器融合均支持預(yù)測(cè)性維護(hù)。2.A,B,D,E-毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭和超聲波傳感器均用于環(huán)境感知。3.A,B,D,E-儲(chǔ)能系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化和頻率調(diào)節(jié)均提高可再生能源并網(wǎng)穩(wěn)定性。4.A,B,C,E-反饋線性化、滑模控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和變結(jié)構(gòu)控制均解決非線性系統(tǒng)控制問(wèn)題。5.A,B,C,E-機(jī)器人自動(dòng)化、云制造平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生支持柔性生產(chǎn)。三、判斷題1.×-PID控制不適用于所有系統(tǒng)，需結(jié)合具體場(chǎng)景選擇先進(jìn)控制方法。2.√-激光雷達(dá)分辨率高于攝像頭，但成本更高。3.×-頻率調(diào)節(jié)主要目標(biāo)維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。4.√-卡爾曼濾波通過(guò)遞歸估計(jì)解決非線性系統(tǒng)狀態(tài)問(wèn)題。5.×-需求側(cè)響應(yīng)旨在平衡電網(wǎng)負(fù)荷，而非單純降低負(fù)荷。6.√-磁力矩器通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)整姿態(tài)，效率高于火箭噴氣。7.×-數(shù)字孿生既用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)也用于生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化。8.×-多變量耦合系統(tǒng)無(wú)法完全解耦，需通過(guò)解耦控制近似處理。9.√-毫米波雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)于超聲波傳感器。10.×-5G網(wǎng)絡(luò)功耗高于LoRa技術(shù)，但傳輸速率更快。四、簡(jiǎn)答題1.自適應(yīng)控制在智能制造中的應(yīng)用-場(chǎng)景：設(shè)備故障預(yù)測(cè)、參數(shù)在線優(yōu)化等。-優(yōu)勢(shì)：適應(yīng)環(huán)境變化、提高系統(tǒng)魯棒性、降低維護(hù)成本。2.數(shù)字孿生的作用-定義：物理實(shí)體的虛擬映射，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。-作用：優(yōu)化生產(chǎn)流程、模擬系統(tǒng)行為、預(yù)測(cè)故障。3.電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)原理-原理：通過(guò)快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)出力或儲(chǔ)能系統(tǒng)維持頻率穩(wěn)定。-意義：保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，避免大范圍停電。4.預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)-機(jī)器學(xué)習(xí)：分析傳感器數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)故障。-數(shù)字孿生：模擬設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)壽命。-傳感器融合：整合多源數(shù)據(jù)提高預(yù)測(cè)精度。5.傳感器融合的作用與挑戰(zhàn)-作用：提高環(huán)境感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。-挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)同步、噪聲干擾、融合算法設(shè)計(jì)。五、論述題1.AI在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用前景-前景：強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化控制策略、機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為、