2025 年大学自动化（智能控制）技能测试卷

2025年大学自动化（智能控制）技能测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.智能控制的核心是（）A.人工智能B.自动控制C.运筹学D.系统论2.以下不属于智能控制特点的是（）A.学习功能B.适应功能C.实时优化功能D.确定性3.模糊控制的基础是（）A.模糊数学B.概率论C.数理统计D.线性代数4.神经网络中，用于对输入进行加权求和的是（）A.神经元B.突触C.激活函数D.阈值5.遗传算法的基本操作不包括（）A.选择B.交叉C.变异D.聚类6.专家系统的核心部分是（）A.知识库B.推理机C.人机接口D.数据库7.智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，以下哪种不属于这类复杂系统（）A.不确定性系统B.高度非线性系统C.高精度确定性系统D.复杂的多变量系统8.在模糊控制中，模糊化的作用是（）A.将精确量转化为模糊量B.将模糊量转化为精确量C.进行模糊推理D.得到控制量9.神经网络的学习过程是通过调整（）来实现的。A.神经元个数B.突触权重C.激活函数类型D.网络结构10.遗传算法中，适应度函数用于衡量（）A.个体的优劣B.交叉的效果C.变异的程度D.选择的概率二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.智能控制包含以下哪些分支（）A.模糊控制B.神经网络控制C.专家控制D.传统PID控制2.模糊控制的组成部分有（）A.模糊化接口B.知识库C.推理机D.解模糊接口3.神经网络的类型有（）A.前馈神经网络B.反馈神经网络C.自组织神经网络D.随机神经网络4.专家系统的知识表示方法有（）A.一阶谓词逻辑表示法B.产生式表示法C.语义网络表示法D.框架表示法5.遗传算法的应用领域包括（）A.函数优化B.组合优化C.生产调度问题D.自动控制三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法的对错，正确的打√，错误的打×）1.智能控制完全取代了传统控制。（）2.模糊控制不依赖于精确的数学模型。（）3.神经网络只能处理线性问题。（）4.遗传算法是一种基于自然选择和遗传变异的优化算法。（）5.专家系统中的知识库和推理机可以相互独立。（）6.智能控制的发展与计算机技术、人工智能等学科的发展无关。（）7.模糊推理是根据模糊规则从输入的模糊量推出输出的模糊量。（）8.神经网络的训练数据越多越好，不需要考虑数据的质量。（）9.遗传算法中的选择操作是随机选择个体。（）10.专家系统能够处理不确定性知识。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答以下问题）1.简述模糊控制的基本原理。2.说明神经网络在智能控制中的作用。3.阐述遗传算法的基本流程。五、综合题（总共2题，每题15分，请结合所学知识，综合分析并解答以下问题）1.假设一个简单的温度控制系统，采用模糊控制方法。已知温度偏差的模糊集为{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，控制量的模糊集为{关，小开，半开，全开}。请设计一组模糊控制规则，并说明如何根据当前温度偏差确定控制量。2.设有一个函数优化问题，目标函数为f(x)=x^2+2x+1，使用遗传算法求解。假设初始种群为{1,2,3,4}，交叉概率为0.6，变异概率为0.01，选择操作采用适应度比例法。请写出遗传算法求解该问题的主要步骤。答案：一、单项选择题1.A2.D3.A4.B5.D6.B7.C8.A9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题1.模糊控制基本原理：首先将输入的精确量通过模糊化接口转化为模糊量，然后根据知识库中的模糊控制规则进行模糊推理，得到输出的模糊控制量，最后通过解模糊接口将模糊控制量转化为精确的控制量，实现对被控对象的控制。2.神经网络在智能控制中的作用：神经网络具有自学习、自适应和并行处理能力。可用于对复杂系统进行建模，逼近未知的非线性函数关系；能处理不确定性信息，通过训练调整权重来适应系统变化；还可作为控制器直接实现智能控制，用于处理复杂的控制任务。3.遗传算法基本流程：首先初始化种群，随机生成一定数量的个体；然后计算每个个体的适应度，适应度反映个体的优劣；接着根据适应度进行选择操作，选择优良个体；之后进行交叉操作，交换个体的部分基因；最后进行变异操作，以一定概率改变个体基因，产生新的种群。不断重复上述过程，直到满足终止条件。五、综合题1.模糊控制规则示例：若温度偏差为负大，则控制量为关；若温度偏差为负中，则控制量为小开；若温度偏差为负小，则控制量为半开；若温度偏差为零，则控制量为半开；若温度偏差为正小，则控制量为全开；若温度偏差为正中，则控制量为全开；若温度偏差为正大，则控制量为全开。根据当前温度偏差，先模糊化得到其属于哪个模糊集，再依据规则找到对应的控制量模糊集，最后通过解模糊方法确定具体的控制量数值来控制温度。2.遗传算法求解步骤：首先计算初始种群中个体的适应度，f(1)=4，f(2)=9