2025年大学二年级（智能车辆工程）智能车辆控制试题及答案

2025年大学二年级（智能车辆工程）智能车辆控制试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.智能车辆控制中，以下哪种算法常用于路径规划（）A.PID控制算法B.Dijkstra算法C.卡尔曼滤波算法D.神经网络算法2.车辆在行驶过程中，通过传感器获取的信息进行处理，这个过程属于智能车辆控制的哪个环节（）A.决策B.感知C.执行D.规划3.智能车辆的横向控制主要是控制车辆的（）A.速度B.转向C.加减速D.制动4.以下哪种传感器不常用于智能车辆的感知系统（）A.激光雷达B.摄像头C.霍尔传感器D.毫米波雷达5.PID控制算法中，I参数的作用是（）A.加快系统响应速度B.消除稳态误差C.提高系统稳定性D.抑制超调6.智能车辆控制中，模糊控制的核心是（）A.模糊规则库B.模糊推理机C.解模糊接口D.以上都是7.车辆在复杂环境下行驶，为了提高控制精度，常采用的控制策略是（）A.开环控制B.闭环控制C.自适应控制D.鲁棒控制8.智能车辆的纵向控制主要目标是（）A.保持车辆稳定B.实现最优速度控制C.准确跟踪路径D.避免碰撞9.以下关于智能车辆控制算法的描述，错误的是（）A.遗传算法是一种基于自然选择和遗传变异的优化算法B.蚁群算法常用于解决路径搜索问题C.粒子群算法主要用于参数优化，不能用于路径规划D.神经网络算法具有很强的非线性映射能力10.智能车辆控制中，多传感器融合的目的是（）A.提高传感器的精度B.增加传感器的数量C.降低传感器成本D.提高系统的可靠性和鲁棒性第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。1.智能车辆控制的主要任务包括感知、决策、______三个环节。2.激光雷达通过发射______来测量目标物体的距离。3.车辆的动力学模型主要包括______、运动学模型等。4.自适应控制能够根据系统的______自动调整控制参数。5.智能车辆的路径规划可分为全局路径规划和______路径规划。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述PID控制算法的原理。2.智能车辆控制中，传感器融合的方法有哪些？3.说明模糊控制的优点。4.车辆纵向控制的常用方法有哪些？四、分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在智能车辆行驶过程中，通过传感器获取到车辆的速度、加速度、位置等信息。假设车辆当前速度为v，目标速度为v0，车辆的加速度为a。已知车辆的动力学模型为F=ma（F为车辆所受合力，m为车辆质量）。1.若要使车辆速度从v调整到v0，应如何控制车辆的加速度a？（5分）2.考虑到实际道路情况，如存在坡度、摩擦力变化等因素，如何改进上述加速度控制方法？（7分）3.当车辆在弯道行驶时，除了速度和加速度控制，还需要考虑哪些因素对车辆控制的影响？（8分）五、设计题（共20分）答题要求：设计一个简单的智能车辆横向控制策略。要求说明控制目标、采用的传感器、控制算法以及实现步骤。控制目标：使车辆在道路上保持稳定行驶，准确跟踪给定的路径。采用的传感器：摄像头。控制算法：可选用合适的图像处理算法结合PID控制算法。实现步骤：1.摄像头采集道路图像。2.对图像进行处理，提取道路特征。3.根据道路特征计算车辆的偏差。4.利用PID控制算法根据偏差调整车辆转向。答案：第I卷答案1.B2.B3.B4.C5.B6.D7.D8.B9.C10.D第II卷答案二、填空题答案1.执行2.激光束3.动力学方程4.运行状态5.局部三、简答题答案1.PID控制算法由比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环节组成。比例环节根据偏差的大小成比例地输出控制量，加快系统响应；积分环节用于消除稳态误差；微分环节根据偏差的变化率提前给出控制作用，改善系统动态性能。2.智能车辆控制中传感器融合的方法有加权平均法、卡尔曼滤波法、神经网络法、模糊推理法等。3.模糊控制的优点有：不依赖精确的数学模型；具有较强的鲁棒性；能有效处理复杂系统的控制问题；控制规则易于理解和实现。4.车辆纵向控制的常用方法有：基于速度的控制方法，如PID速度控制；基于距离的控制方法，如自适应巡航控制；基于能量最优的控制方法等。四、分析题答案1.根据加速度定义a=(v0-v)/t，在一定时间t内，通过控制车辆的驱动力F，使其产生相应的加速度a，从而实现速度从v调整到v0。2.考虑坡度因素，需在加速度计算中加入坡度引起的力的分量。对于摩擦力变化，可通过建立摩擦力模型，实时调整所需的加速度。例如，根据路面情况估计摩擦力系数，修正加速度控制量。3.弯道行驶时，除速度和加速度控制，还需考虑弯道曲率对车辆转向的影响，要根据弯道曲率调整转向角度。同时，离心力的作用也需考虑，防止车辆因离心力过大而失控。还需关注车辆的侧倾稳定性，通过调整速度、转向等控制参数来保证车辆在弯道行驶时的稳定性。五、设计题答案控制目标：使车辆在道路上保持稳定行驶，准确跟踪给定的路径。采用的传感器：摄像头。控制算法：选用合适的图像处理算法结合PID控制算法。实现步骤：1.摄像头采集道路图像。2.对图