智能控制课程试题

智能控制课程试题
智能控制课程试题

智能控制 课程试题

合分人: 复查人:

一、填空题(每空 1 分,共 20分)

1.智能控制系统的基本类型有 、 、 、 、 和 。

2.智能控制具有2个不同于常规控制的本质特点: 和 。

3.一个理想的智能控制系统应具备的性能

是 、 、 、 、 等。

4. 人工神经网络常见的输出变换函数有: 和 。

5. 人工神经网络的学习规则有: 、 和 。

6. 在人工智能领域里知识表示可以分为 和 两类。

二、简答题:(每题 5 分,共 30 分)

1. 智能控制系统应具有的特点是什么?

2. 智能控制系统的结构一般有哪几部分组成,它们之间存在什么关系?

3. 比较智能控制与传统控制的特点。

4.神经元计算与人工智能传统计算有什么不同?5.人工神经元网络的拓扑结构主要有哪几种?6.简述专家系统与传统程序的区别。

三、作图题:(每图 4 分,共 20 分)

1. 画出以下应用场合下适当的隶属函数: (a )我们绝对相信

4π附近的e(t)是“正小”,只有当e(t)足够远离4

π

时,我们才失去e(t)是“正小”的信心; (b )我们相信

2π附近的e(t)是“正大”,而对于远离2π的e(t)我们很快失去信心; (c )随着e(t)从4π向左移动,我们很快失去信心,而随着e(t)从4

π

向右移动,我们较慢失去信心。

2. 画出以下两种情况的隶属函数:

(a )精确集合 {}82A x x ππ=≤≤的隶属函数;

(b )写出单一模糊(singleton fuzzification )隶属函数的数学表达形式,并画出隶属函数图。

四、计算题:(每题10 分,共20 分)

1. 一个模糊系统的输入和输出的隶属函数如图1所示。试计算以下条件和规则的隶属函数:

(a)规则1:If error is zero and chang-in-error is zero Then force is zero。均使用最小化操作表示蕴含(using minimum opertor);

(b)规则2:If error is zero and chang-in-error is possmall Then force is negsmall。均使用乘积操作表示蕴含(using product opertor);

).

)

2. 设论域12345{,,,,}U u u u u u =,且

123450.20.40.910.5

A u u u u u =++++ 1345

0.10.710.3B u u u u =

+++ 试求,,C A B A B A ??(补集),C B (补集)

五、试论述对BP 网络算法的改进。(共 10 分)

智能控制课程研究报告

学习智能控制课程研究报告 标题:高速公路隧道节能智能模糊控制系统研究姓名: 学号: 专业:测试计量技术及仪器

高速公路隧道通风照明节能智能模糊控制系统研究1.国内外公路隧道节能研究现状 1.1 国内高速公路隧道通风照明节能的研究现状 据统计,2002年我国公路隧道通车里程已达704km/1782座。公路隧道通车里程比1979年增长了13倍。同时隧道建设技术不断的提高,1995年建成的成渝高速公路上的中梁山隧道长3.165km,缙云山隧道长2.529km,解决了我国长大公路隧道的通风问题,1999年通车的四川省川藏公路上的二郎山隧道长 4.176km,同年通车的四川广安地区公路隧道长4.534km,1999年底实现双洞通车的全长2×4.116km的浙江省甬台高速公路大西邻至糊雾岭隧道,设置了照明、通风、防火监控等完善的运营机电设施。截至2009年底,我国已经建成公路隧道6139座,总长394.20万米。如此大规模的隧道建设,不但运营管理的任务十分艰巨,其安全与节能问题也日益突出。其中隧道耗电占高速公路运营中的很大一部分,以3公里长隧道为例,年电费约为400万元。 如福建高速公路监控厦门分中心在对高速公路厦门大帽山隧道供配电系统、照明系统和通风系统进行了节能技术改造,通过适当提高线路电压、提高功率因素来改造供配电系统,经过一年的试运行,2009年5月底同比无功电量下降了85.48%,为福建高速公路减少电费支出87492.8元,取得了可喜的经济效益;对照明技术进行改造,将射流风机出风口处的风导向下方后,以此损坏率计算,一年可减少高压钠灯损坏38盏、镇流器损坏l8只、触发器损坏2只、灯具损坏l1套,合计节省购买灯具费用约2万多元。如全国高速公路隧道风机都采用“两台风机共用一套自耦降压起动装置”可节省50%的起动装置。 1.2 国外高速公路隧道通风照明节能研究现状 在公路隧道照明技术方面国外研究较早,通过长期的研究和实践,技术成熟。早在20世纪60年代,依据交通量、速度和洞外亮度进行自动调光技术就已经应用于意、法两国之间的Mont Blanc隧道照明。80年代后期,为了规范隧道照明设计和施工,减少交通事故,世界各国相继颁布了公路隧道照明设计规范。随后各国制定了适合本国国情的标准,如欧洲指定的《欧洲隧道照明标准》、日本的《隧道照明指南》等。为了节约电能,提高隧道照明效果和行车舒适性,保证公路隧道安全运行,针对隧道灯具国外进行了大量的研究。依据驾驶员视觉特性和隧道内的视觉环境制定了一系列数值计算准则。如德国的侧壁面计算方法和日本

2011-12学年第1学期_ 智能控制试题B

(勤奋、求是、创新、奉献) 2011~2012学年第2学期考试试卷B 学院班级姓名__________ 学号___________ 《智能控制系统》课程试卷 (本卷考试时间90 分钟) 一. 1.写出4种专家系统的知识表示方法。 逻辑表示法、产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法 2.递阶智能系统的智能程度分布一般要遵循什么原则。 随着智能程度的提高,精度下降 3.写出宽度优先搜索和深度优先搜索的根本区别? 深度优先与宽度优先算法最根本的不同在于:扩展的后继节点放在OPEN表的前端。 4.何谓多层前向神经网络? 具有分层的结构,通常包括输入层、隐层(也称中间层)和输出层。每一层的神经元只接受上一层神经元的输入,并且该层神经元的输出送给下一层的各个神经元。 5.写出3种模糊输出向量的解模糊方法 重心法、最大隶属度法、取中位数判决法

6. 写出基本遗传算法的3个基本操作 选择、交叉、变异 二、简答题(共24分,每题6分) 1、下式是永真蕴含式吗?如是请证明之。 ┐Q ∧ (P →Q)? ┐P 证明:(1)┐Q ∧ (P →Q)为T 推出┐P 为T ┐Q ∧ (P →Q)为T 推出┐Q 且(P →Q)为T →Q 为F 且(P →Q)为T 分情况讨论p F-----------------p T ---???为显然不成立 为成立 (2)┐P 为F 推出┐Q ∧ (P →Q)为F →P 为T 推出┐Q ∧ (P →Q)为F 分情况讨论Q F-----------------Q T -------???为成立 为成立 (3)真值表法 2、简述隶属度函数建立的一般准则? 表示隶属度函数的模糊集合必须是凸模糊集合 变量所取隶属度函数通常是对称和平衡的 隶属度函数要符合人们的语义顺序,避免不恰当的重叠

智能控制技术试卷

一、选择题 1、蔡自兴教授提出智能控制系统的四元结构,认为智能控制是人工智能、控制理论、系统理论和运筹学四种学科的交叉。 2、专家是指在某一专业领域内其专业知识与解决问题的能力达到很高水平的学者。 3、专家系统中的知识按其在问题求解中的作用可分为三个层次,即数据级、知识库级和控制级。 4、不确定性知识的表示有三种:概率、确定性因子和模糊集合。 5、Hebb学习规则是一种无教师的学习方法,它只根据神经元连接间的激活水平改变权值,因此这种方法又称为相关学习和并联学习。 6、交叉运算是两个相互配对的染色体按某种方式相互交换其部分基因,从而形成两个新的个体。 二、判断题 1、IEEE控制系统协会把智能控制归纳为:智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。( T ) 2、不精确推理得出的结论可能是不确定的,但会有一个确定性因子,当确定性因子超过某个域值时,结论便不成立。( F ) 3、一般的专家系统由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。( T ) 4、人机接口是专家系统与领域专家、知识工程师、一般用户间进行交互的界面,由一组程序及相应的硬件组成,用于完成知识获取工作。( F ) 5、Hopfield神经网络是反馈神经网络中最简单且应用广泛的模型,它具有联想记忆的功能。( F ) 6、知识是将有关的信息进一步关联在一起,形成了更高层次含义的一种信息结构,信息与关联是构成知识的两个基本要素。( T ) 7、建造知识库涉及知识库建造的两项主要技术是知识获取和知识存放。( F ) 8、模糊控制系统往往把被控量的偏差(一维)、偏差变化(二维)以及偏差的变化率(三维)作为模糊控制器的输入。( T ) 9、RBF网络的学习过程与BP网络的学习过程是类似的,两者的主要区别在于使用了相同的激励函数。( F ) 10、应用遗传算法求解问题时,在编码方案、适应度函数及遗传算子确定后,算法将利用进化过程中获得的信息自信组织搜索。( T ) 三、简答题 1.分别说明专家系统与专家控制系统? 答:专家系统就是利用存储在计算机内的某一特定领域内人类专家的知识,来解决过去需要人类专家才能解决的现实问题的计算机系统。专家控制是将人工智能领域的专家系统理论和技术与控制理论方法和技术相结合,仿效专家智能,实现对较为复杂问题的控制。基于专家控制原理所设计的系统称为专家控制系统。 2.人工神经网络中两种典型的结构模型是什么?它们进行学习时具有哪些特点? 答:两种典型的结构模型是前馈神经网络和反馈神经网络。前馈神经网络有感知器和BP网络等;主要采用 学习规则,这是有教师学习方法。反馈神经网络有Hopfield神经网络、Boltzmann机网络等;主要采用Hebb学习规则,概率式学习算法。

最新智能控制基础期末考试题答案

2010级智能控制基础期末 复习思考题 一重要概念解释 1 智能控制 所谓的智能控制,即设计一个控制器(或系统),使之具有学习、抽象、推理、决策等功能,并能根据环境信息的变化做出适应性反应,从而实现由人来完成的任务。 2 专家系统与专家控制 专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某领域专家水平的知识和经验,具有解决专门问题的能力。 专家控制是智能控制的一个重要分支。所谓专家控制,是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合,在未知环境下,仿效专家的经验,实现对系统的控制。它由知识库和推理机构构成主体框架,通过对控制领域知识的获取与组织,按某种策略及时的选用恰当的规则进行推理输出,实现对实际对象的控制 3 模糊集合与模糊关系,模糊推理模糊控制 ● 1)模糊集合:给定论域U 上的一个模糊集A %是指:对任何元素u U ∈ 都存在一个数()[] 0,1A u μ∈与之对应,表示元素u 属于集合A % 的程度,这个数称为元素u 对集合A %的隶属度,这个集合称为模糊集合。 ● 模糊关系:二元模糊关系:设A 、B 是两个非空集合,则直积(){},|,A B a b a A b B ?=∈∈中的一个 模糊集合 称为从A 到B 的一个模糊关系。模糊关系R %可由其隶属度(),R a b μ完全描述,隶属度 (),R a b μ 表明了元素a 与元素b 具有关系R %的程度。 ● 模糊推理:知道了语言控制规则中蕴含的模糊关系后,就可以根据模糊关系和输入情况,来确定输出 的情况,这就叫“模糊推理”。 4 神经网络? 答:人工神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型。神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的,用来模拟人类大脑神经网络的结构和行为,对人脑进行抽象和简化,反映了人脑的基本特征,信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。 5 遗传算法 答:遗传算法将“优胜劣汰,适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中,按所选择的适配置函数并通过遗传的复制、交叉及变异对个体进行筛选,使适配值高的个体被保留下来,组成新的群体,新的群体既继承了上一代的信息,又优于上一代。这样周而复始,群体中个体适应度不断提高,直到满足一定的条件。 一 专家控制部分 1. 专家系统的组成及各部分特点?

智能控制考试题库

填空题(每空1分,共20分) 控制论的三要素是:信息、反馈和控制。 传统控制是经典控制和现代控制理论的统称。 智能控制系统的核心是去控制复杂性和不确定性。 神经元(即神经细胞)是由细胞体、树突、轴突和突触四部分构成。 按网络结构分,人工神经元细胞可分为层状结构和网状结构按照学习方式分可分为:有教师学习和无教师学习。 前馈型网络可分为可见层和隐含层,节点有输入节点、输出节点、计算单元。 神经网络工作过程主要由工作期和学习期两个阶段组成。 1、智能控制是一门控制理论课程,研究如何运用人工智能的方法来构造控制系统和设计控制器;与自动控制原理和现代控制原理一起构成了自动控制课程体系的理论 基础。 2、智能控制系统的主要类型有:分级递阶控制系统,专家控制系统,学习控制系统,模糊控制系统,神经控制系统,遗传算法控制系统和混合控制系统等等。 3、模糊集合的表示法有扎德表示法、序偶表示法和隶属函数描述法。 4、遗传算法是以达尔文的自然选择学说为基础发展起来的。自然选择学说包括以下三个方面:遗传、变异、适者生存。 5、神经网络在智能控制中的应用主要有神经网络辨识技术和神经网络控制技术。 6、在一个神经网络中,常常根据处理单元的不同处理功能,将处理单元分成输入单元、输出单元和隐层单元三类。 7、分级递阶控制系统:主要有三个控制级组成,按智能控制的高低分为组织级、协调级、执行级,并且这三级遵循“伴随智能递降精度递增”原则。 传统控制方法包括经典控制和现代控制,是基于被控对象精确模型的控制方式,缺乏灵活性和应变能力,适于解决线性

、时不变性等相对简单的控制。 智能控制的研究对象具备以下的一些特点:不确定性的模型、高度的非线性、复杂的任务要求。 IC(智能控制)=AC(自动控制)∩AI(人工智能) ∩OR(运筹学) AC:描述系统的动力学特征,是一种动态反馈。 AI :是一个用来模拟人思维的知识处理系统,具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。OR:是一种定量优化方法,如线性规划、网络规划、调度、管理、优化决策和多目标优化方法等。 智能控制:即设计一个控制器,使之具有学习、抽象、推理、决策等功能,并能根据环境信息的变化作出适应性,从而实现由人来完成的任务。 智能控制的几个重要分支为模糊控制、神经网络控制和遗传算法。 智能控制的特点:1,学习功能2,适应功能3,自组织功能4,优化功能 智能控制的研究工具:1,符号推理与数值计算的结合2,模糊集理论3,神经网络理论4,遗传算法5,离散事件与连续时间系统的结合。 智能控制的应用领域,例如智能机器人控制、计算机集成制造系统、工业过程控制、航空航天控制和交通运输系统等。 10、专家系统:是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某领域专家水平的知识和经验,具有解决专门问题的能力。 11、专家系统的构成:由知识库和推理机(知识库由数据库和规则库两部分构成) 18、专家控制的特点:灵活性、适应性和鲁棒性。 19、模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法。,它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。 20、模糊控制理论具有一些明显的特点:1,模糊控制不需要被控对象的数学模型2,

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一:有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故,给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此,及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识,联系实际,设计出一套有毒气体的检测电路,可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体,使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时,发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统,排出有毒气体,更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后,系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体,根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时,QM—N5检测到有毒气体,元件两极电阻变的很小,继电器开关闭合,使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号,驱动发光二极管间歇发光;同时LC179工作,驱使蜂鸣器间断发出声音;此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出,浓度低于气敏传感器所能感应的范围时,电路回复到自动检测状态。

智能控制试卷A答案

常州工学院继续教育学院 武进函授站20学年第学期科目试卷:传感器原理试卷类型:A(A或B) 姓名:学号:班级:20级机电一体化专科 总分 题号一二三四五六题目分值 评卷人得分 一、填空题() 1、控制论的三要素是:信息、反馈和控制。 2、传统控制是经典控制和现代控制理论的统称。 3、智能控制系统的核心是去控制复杂性和不确定性。 4、神经元(即神经细胞)是由细胞体、树突、轴突和突触四部分构成。 5、按网络结构分,人工神经元细胞可分为层状结构和网状结构,按照学习方式分可分为有教师学习和无教师学习。 6、前馈型网络可分为可见层和隐含层,节点有输入节点、输出节点、计算单元。 7、神经网络工作过程主要由工作期和学习期两个阶段组成。 二、判断题() 1、对反馈网络而言,稳定点越多,网络的联想与识别能力越强,因此,稳定点的数据目越多联想功能越好。(错) 2、简单感知器仅能解决一阶谓词逻辑和线性分类问题,不能解决高阶谓词和非线分类问题。(对) 3、BP算法是在无导师作用下,适用于多层神经元的一种学习,它是建立在相关规则

的基础上的。(错) 4、在误差反传训练算法中,周期性函数已被证明收敛速度比S型函数慢。(错) 5、基于BP算法的网络的误差曲面有且仅有一个全局最优解。(错) 6、对于前馈网络而言,一旦网络的用途确定了,那么隐含层的数目也就确定了。(错) 7、对离散型HOPFIELD网络而言,如权矩阵为对称阵,而且对角线元素非负,那么网络在异步方式下必收敛于下一个稳定状态。(对) 8、对连续HOPFIELD网络而言,无论网络结构是否对称,都能保证网络稳定。(错) 9、竞争学习的实质是一种规律性检测器,即是基于刺激集合和哪个特征是重要的先验概念所构造的装置,发现有用的部特征。(对) 10、人工神经元网络和模糊系统的共同之处在于,都需建立对象的精确的数学模型,根据输入采样数据去估计其要求的决策,这是一种有模型的估计。(错) 三、简答题() 1、智能控制系统有哪些类型? 答:1)多级递阶智能控制2)基于知识的专家控制3)基于模糊逻辑的智能控制——模糊控制4)基于神经网络的智能控制——神经控制5)基于规则的仿人智能控制6)基于模式识别的智能控制7)多模变结构智能控制8)学习控制和自学习控制9)基于可拓逻辑的智能控制——可拓控制10)基于混沌理论的智能控制——混沌控制 2、比较智能控制与传统控制的特点? 答:1)传统控制方法在处理复杂性、不确定性方面能力低而且有时丧失了这种能力,智能控制在处理复杂性、不确定性方面能力高2)传统控制是基于被控对象精确模型的控制方式,可谓“模型论”智能控制是智能决策论,相对于“模型论”可

2011-10学年第1学期_ 智能控制试题A答案

(勤奋、求是、创新、奉献) 2010~2011学年第1学期考试试卷A 学院班级__ __ 姓名__________ 学号___________ 《智能控制系统》课程试卷 (本卷考试时间90 分钟) 一. 1.写出4种专家系统的知识表示方法。 逻辑表示法、产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法 2.递阶智能系统的智能程度分布一般要遵循什么原则。 随着智能程度的提高,精度下降 3.写出宽度优先搜索和深度优先搜索的根本区别? 深度优先与宽度优先算法最根本的不同在于:扩展的后继节点放在OPEN表的前端。 4.何谓多层前向神经网络? 具有分层的结构,通常包括输入层、隐层(也称中间层)和输出层。每一层的神经元只接受上一层神经元的输入,并且该层神经元的输出送给下一层的各个神经元。 5.写出3种模糊输出向量的解模糊方法 重心法、最大隶属度法、取中位数判决法

6.写出基本遗传算法的3个基本操作 遗传、交叉、变异 二、简答题(共24分,每题6分) 1、简述模糊控制器的组成,及各组成部分功能 (1)模糊化接口 对于任意输入x,将其映射到模糊集系统中去,映射的过程实际上是将当前的物理输入根据模糊子集的分布情况确定出此时此刻输入值对这些模糊子集的隶属程度。 (2)知识库 知识库包括数据库和规则库。模糊控制器设计的关键在于如何有效地建立知识库,决策逻辑控制实际上是依赖规则库来实现的。 (3)推理决策逻辑 它是模糊控制的核心,利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程,给出适合的控制量,其实质是模糊逻辑推理。 (4)精确化过程 通过模糊推理得到的结果是一个模糊集合。但实际使用中,特别是模糊控制中,必须要有一个确定的值才能去控制或驱动执行机构。在推理得到的模糊集合中取一个能最佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程 2、设个体域是人类,试用两种方法(全称量词和存在量词)将语句“没有不犯错误的人”译为谓词公式 设F(x):“x犯错误”,M(x):x是人,则语句形式化为: ┐?x(M(x)∧┐F(x)) 或?x(M(x)→F(x)) 3、简述BP算法中工作信号正向传播、误差信号反向传播过程 (1)工作信号正向传播:输入信号从输入层经隐层,传向输出层,在输出端产生输出信号,这是信号的正向传播。在信号向前传递过程中网络的权值是固定不变的,每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层不能得到期望的输出,则转入误差信号反向传播。 (2)误差信号反向传播:网络的实际输出与期望输出之间差值即为误差信号,误差信号由输出端开始逐层向前传播,这是误差信号的反向传播。在误差信号反向传播的过程中,网络权值由误差反馈进行调节,通过权值的不断修正使网络的实际输出更接近期望输出 W

智能控制导论复习题

试题 一、名词解释 1.智能 2. 自动控制 3. 专家控制系统 4. 学习控制 5. 免疫算法 6.信息7. 智能控制系统8. 专家系统9. 学习控制系统10. 人工免疫系统 11.信息论12. 黑板13. 模糊判决14. 学习系统15. 选择操作 二、填空题 16. 免疫系统在受到外界病菌的感染后,能够通过自身的免疫机制恢复健康以保持正常工作的一种特性称为免疫系统的。 17.智能控制是采用驱动智能机器实现其目标的过程 18.知识是人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界。 19.与学习系统相似,学习控制系统分为在线学习控制系统和控制系统两类。 20.基于模式识别的学习控制系统,可被推广为一个具有在线特征辨识的分层递阶结构,该控制系统由三级组成,即组织级、和执行控制级。 21. 真体的行动受其心理状态驱动,人类心理状态的要素有认知、情感、三种。 22.神经网络主要通过两种学习算法进行训练,即无师学习算法和。 23.神经网络自适应控制和常规自适应控制一样,也分为两类,即和模型参考自适应控制。 24.实现学习控制系统需要三种能力:性能反馈、、训练。 25,遗传算法是模仿和自然选择机理,通过人工方式构造的一类优化搜索算法。 26. 把智能控制与传统控制有机地组合起来,即可构成系统。 27.人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识是。 28.间接进化控制是由作用于系统模型,再综合系统状态输出与系统模型输出作用于进化学习,然后,系统在应用一般闭环反馈控制原理构成进化控制系统。 29. 仿人控制研究的主要目标不是控制对象,而是控制器本身如何对控制专家结构和的模拟。

昆工智能控制试题及答案

一、填空题 1.智能控制是一门新兴的学科,它具有非常广泛的应用领域,例 如、、和。 1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制 2.传统控制包括和。2、经典反馈控制现代理论控制 3.一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。 3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力 4.智能控制中的三元论指的是:、和。 4、运筹学,人工智能,自动控制 5.近年来,进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力,并由此产生了各种智能控制方法。 5、神经网络模糊数学专家系统 6.智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和 。6、时变性非线性不确定性 7.傅京逊首次提出智能控制的概念,并归纳出的3种类型智能控制系统是 、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、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,其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9.智能控制系统的主要类型有、、、 、和。 9、分级递阶控制系统,专家控制系统,神经控制系统,模糊控制系统,学习控制系统,集成或者(复合)混合控制系统 10.智能控制的不确定性的模型包括两类:(1) ; (2) 。 10、(1)模型未知或知之甚少;(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11.控制论的三要素是:信息、反馈和控制。 12.建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计,它们分别是、和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13.专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14.专家系统中的知识库包括了3类知识,它们分别为、、和。判断性规则控制性规则数据 15.专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。 15、正向推理、反向推理和双向推理 16.根据专家控制器在控制系统中的功能,其可分为和。

《智能控制》课程教学大纲

《智能控制》课程教学大纲 课程代码:0806715003 课程名称:智能控制 英文名称:Intelligent Control 总学时:24 讲课学时:24 学分:1.5 适用专业:车辆工程专业 先修课程:自动控制原理 一、课程性质、目的和任务 智能控制是近20年来发展起来的一门新兴交叉前沿学科,具有非常广泛的应用领域。该课程是自动化及相关专业方向的一门专业选修课,其目的是使学生了解模糊理论与控制、神经网络及控制、学习控制、仿人智能控制等各种智能控制技术的基本原理与思想,拓宽学生的知识面,为今后进一步深入学习和应用智能控制技术打下必要的基础。 二、教学基本要求 本课程主要介绍模糊理论与控制、神经网络理论及控制、学习控制、仿人智能控制等各种智能控制技术的基本原理,以模糊控制、神经网络控制为重点。学完本课程应达到以下基本要求: (1) 了解以隶属度函数、模糊集合、模糊关系、模糊推理为基础的模糊数学理论。 (2) 掌握典型模糊控制系统的结构、特点与工作原理,掌握模糊控制系统中模糊化、清晰化的方法、模糊规则的建立及模糊控制器的常规设计方法。 (3) 掌握神经网络的基本概念与特点,理解人工神经元模型的意义,了解神经网络的主要学习方法。 (4) 了解掌握前向网络的概念及BP学习算法,了解神经网络在系统模型辩识与控制中的基本应用。 (5) 了解学习控制的概念;以迭代学习控制或遗传学习控制为例,了解其基本思想与原理、特点。 (6) 了解基于规则的仿人智能控制的基本思想、仿人智能特征变量,了解其典型控制系统的结构。 三、教学内容及要求 1.智能控制概述 从经典控制理论与现代控制理论的发展及所遇到的问题,引出智能控制的提出与解决的问题,了解智能控制的基本概念,研究的对象,智能控制的几个主要分支及其特点。 2.模糊理论与控制 了解模糊集的概念,普通集合与模糊集合的关系,掌握隶属度函数的意义与建立;熟悉模糊关系的基本概念与模糊关系的合成;了解模糊逻辑及基本逻辑运算,模糊语言,模糊推理的大前提、小前提与结论,掌握各种模糊逻辑推理的原理与过程;掌握模糊控制系统的

智能控制课后习题

作业1 1 简述智能控制的概念。 定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程。 定义二:K.J.奥斯托罗姆则认为,把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟,并用于控制系统的分析与设计中,以期在一定程度上实现控制系统的智能化,这就是智能控制。 定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制,也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。 2 智能控制由哪几部分组成?各自的特点是什么? 智能控制由人工智能、自动控制、运筹学组成。 人工智能是一个知识处理系统,具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。 自动控制描述系统动力学特性,是一种动态反馈。 运筹学是一种定量优化的方法。如线性优化,网络规划,调度管理,优化决策和多目标优化的方法等等。 3 比较智能控制和传统控制的特点? 1)传统控制方法在处理复杂性、不确定性方面能力低而且有时丧失了这种能力,智能控制在处理复杂性、不确定性方面能力高 2)传统控制是基于被控对象精确模型的控制方式,可谓“模型论”智能控制是智能决策论,相对于“模型论”可称为“控制论” 3)传统的控制为了控制必须建模,而利用不精确的模型又采用摸个固定控制算法,使整个的控制系统置于模型框架下,缺乏灵活性,缺乏应变性,因此很难胜任对复杂系统的控制智能控制的可信是控制决策,次用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。 4)传统控制适用于解决线性、时不变等相对简单的的控制问题智能控制是对传统控制理论的发展,传统控制室智能控制的一个组成部分,是智能控制的低级阶段。 4 智能控制有哪些应用领域?试举出一个应用实例。 应用领域:模糊系统、神经网络、专家控制、工业想、系统、电力系统、机器人等其他领域的控制。 应用实例:模糊控制的交流伺服系统 作业2

智能控制-考试题(附答案)

《智能控制》考试试题 试题1: 针对某工业过程被控对象:0.520 ()(101)(21) s G s e s s -= ++,试分别设计常规PID 算法控制器、模糊控制器、模糊自适应PID 控制器,计算模糊控制的决策表,并进行如下仿真研究及分析: 1. 比较当被控对象参数变化、结构变化时,四者的性能; 2. 研究改善Fuzzy 控制器动、静态性能的方法。 解: 常规PID 、模糊控制、Fuzzy 自适应PID 控制、混合型FuzzyPID 控制器设计 错误!未找到引用源。. 常规PID 调节器 PID 控制器也就是比例、积分、微分控制器,是一种最基本的控制方式。它是根据给定值()r t 与实际输出值()y t 构成控制偏差()e t ,从而针对控制偏差进行比例、积分、微分调节的一种方法,其连续形式为: 1 () ()[()()]t p d i de t u t K e t e t dt T T dt =+ +? (1.1) 式中,p K 为比例系数,i T 为积分时间常数,d T 为微分时间常数。 PID 控制器三个校正环节中p K ,i T 和d T 这三个参数直接影响控制效果的好坏,所以要取得较好的控制效果,就必须合理地选择控制器的参数。 Ziegler 和Nichols 提出的临界比例度法是一种非常著名的工程整定方法。通过实验由经验公式得到控制器的近似最优整定参数,用来确定被控对象的动态特性的两个参数:临界增益u K 和临界振荡周期u T 。 用临界比例度法整定PID 参数如下: 表1.1 临界比例度法参数整定公式 控制器类型 P K i T d T P 0.5u K ∞ 0 PI 0.455u K 0.833u T

智能控制课程设计

智能控制课程设计

《智能控制》课程设计报告 题目:采用BP网络进行模式识别院系: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:年月日 目录

1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7) 课程设计的目的和要求

目的:1、经过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理,掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用,并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求:充分理解设计内容,并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本,见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练,并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1;0.5,0.5和 0.1,0.1。 表7-3 训练样本 说明:该BP网络可看做2-6-1结构,设权值wij,wjl的初始值取【-1,+1】之间的随机值,学习参数η=0.5,α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^(-20),在仿真程序中用w1,w2代表wij,wjl,用Iout代表 x'j。 源程序 %网络训练程序 clear all; close all;

xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1); w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS

智能控制系统考试题库

智能控制系统考试题库 考试类型 概念题:3’*5 论述题:6’*4 计算题:10’+11’ 设计题:20’*2 一:概念题: 1.智能控制;模糊控制;专家控制;神经网络定义 2.写出模糊控制器的四个主要组成部分名称 3.递阶智能系统的智能程度分布一般要遵循什么原则? 4.何谓神经网络的泛化能力? 5.写出遗传算法的三个基本操作 6.写出自组织神经网络的三个基本过程 7.写出四种专家系统的知识表示方法 8.写出遗传算法中两种编码方法 二:论述题 1.为什么模糊输出向量要进行解模糊计算? 2.简述隶属度函数建立的一般准则 3.简述BP算法中误差信号反向传播过程 4.简述模糊控制器的各组成部分功能 5.简述遗传算法进化过程中两种“早熟”现象 6.简述三种提高网络泛化能力的措施 7.写出专家系统组成中知识赛,数据库和推理机的功能 8.简述隶属度函数建立的一般准则 9.简述专家系统各组成部分的功能 10.为什么模糊推理得到的结果要进行解模糊处理?写出常见的两种解模糊方法 11.简述适应度函数在遗传算法中的作用 12.递阶智能控制系统的主要结构特点有哪些? 13.信息特征,获取方式,分层方式有哪些? 14.详细描述数据融合的流程和方法 15.详细描述递阶智能控制系统的优化算法模型 16.比较模糊集合和普通集合的异同 17.简述模糊控制系统的组成与工作原理 18.试举例说明传统集合中叉积序偶的顺序是不能颠倒的 19.结合自身理解浅谈模糊数学与模糊集合的概念 20.举例说明模糊数学隶属函数的概念 21.简述人工神经网络定义及特征 22.生物神经元由哪几部分组成?每一部分的作用是什么?他有哪些特征? 23.简述BP算法的神经网络结构及学习算法 24.简述遗传算法的特点及关键问题

智能控制考试题及答案

智能控制考试题及答案 智能控制技术考试题及答案《智能控制技术》考试试题A 《智能控制》课程考试试题A参考答案 一、填空题 (1) OPEN (2) 最有希望 (3) 置换 (4) 互补文字(5) 知识库(6) 推理机 (7) 硬件 (8) 软件 (9) 智能(10) 傅京孙(11) 萨里迪斯(12) 蔡自兴(13) 组织级 (14) 协调级(15) 执行级 (16) 递阶控制系统 (17) 专家控制系统 (18) 模糊控制系统 (19) 神经控制系统 (xx年来,自动控制一直在寻找新的出路。现在看来,出路之一就是实现控制系统的智能化,以期解决面临的难题。 智能控制采用各种智能化技术实现复杂系统和其它系统的控制目标,是一种具有强大生命力的新型自动控制技术。智能控制是人工智能和自动控制的重要部分和研究领域,并被认为是通向自主机器递阶道路上自动控制的顶层。下图表示自动控制的发展过程和通向智能控制路径上控制复杂性

增加的过程。从图中可以看出,这条路径的最远点是智能控制,至少在当前是如此。智能控制涉及高级决策并与人工智能密切相关。 智能控制是一门新建立的学科,无论在理论上或应用上,仍然不够完善,有待继续研究与发展。展望智能控制的发展,我们应该: (1) 与智能控制的目标和定义相比,智能控制研究尚存在一些需要解决的问题。 人脑的结构和功能要比人们想象的复杂得多,人工智能和智能控制研究面临的困难要比我们估计的重大得多,智能科学工作者的研究任务要比我们讨论过的艰巨得多。同时,要从根本上了解人脑的结构与功能,解决面临的困难,完成人工智能和智能控制的研究任务,需要寻找和建立更新的智能控制框架和理论体系,为智能控制的进一步发展打下稳固 (2) 与人工智能相似的是,智能控制技术是人工智能技术与其它信息处理技术,尤其是信息论、系统论、控制论和认识工程学等的集成。从学科结构的观点来看,提出了不同的思想,其中,智能控制的四元交集结构是最有代表性的一种集成思想。在智能控制领域内已集成了许多不同的控制方案,如模糊自学习神经控制就集成了模糊控制、学习控制和神经

智能控制复习题答案解析

第一章绪论 1. 什么是智能、智能系统、智能控制? 答:“智能”在美国Heritage词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统,是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素,使之具有某种智能性;也是基于认知工程系统和现代计算机的强大功能,对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点是什么? 答:智能控制系统的类型:集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统等。 各自的特点有: 集散控制系统:以微处理器为基础,对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。人工神经网络:它是一种模动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。 专家控制系统:是一个智能计算机程序系统,其部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的特点是:1.上、下级是隶属关系,上级对下级有协调权,它的决策直接影响下级控制器的动作。2.信息在上下级间垂直方向传递,向下的信息有优先权。同级控制器并行工作,也可以有信息交换,但不是命令。3.上级控制决策的功能水平高于下级,解决的问题涉及面更广,影响更大,时间更长,作用更重要。级别越往上,其决策周期越长,更关心系统的长期目标。4.级别越往上,涉及的问题不确定性越多,越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统:靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性,并相应地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记忆和自行调整的能力。 3.比较智能控制与传统控制的特点。 答:智能控制与传统控制的比较:它们有密切的关系,而不是相互排斥。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。 1.传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的围变动,这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。 2.传统的自动控制系统的输入或输出设备与人及外界环境的信息交换很不方便,希望制造出能接受印刷体、图形甚至手写体和口头命令等形式的信息输入装置,能够更加深入而灵活地和系统进行信息交流,同时还要扩大输出装置的能力,能够用文字、图纸、立体形象、语言等形式输出信息. 另外,通常的自动装置不能接受、分析和感知各种看得见、听得着的形象、声音的组合以及外界其它的情况. 为扩大信息通道,就必须给自动装置安上能够以机械方式模拟各种感觉的精确的送音器,即文字、声音、物体识别装置。 3.传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值(调节系统),要么使输出量跟随期望的运动轨迹(跟随系统),因此具有控制任务单一性的特点,而智能控制系统的控制任务可比较复杂。 4. 传统的控制理论对线性问题有较成熟的理论,而对高度非线性的控制对象虽然有一些非线性方法可以利用,但不尽人意. 而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路,成为解决这类问题行之有效的途径。 5.与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力。 6.与传统自动控制系统相比,智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程,采用开闭环控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式。 7.与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有变结构特点,能总体自寻优,具有自适应、自组织、自学习和自协调能力。 8.与传统自动控制系统相比,智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力。 4.把智能控制看作是AI(人工智能)、OR(运筹学)、AC(自动控制)和IT(信息论)的交集,其根据和涵是什么?

整理的智能控制导论复习题

试题 一、名词解释 1.智能2. 自动控制3. 专家控制系统4. 学习控制5. 免疫算法 6.信息7. 智能控制系统8. 专家系统9. 学习控制系统10. 人工免疫系统11.信息论12. 黑板13. 模糊判决14. 学习系统15. 选择操作 五、简答题 106. 简述递阶智能机器一般层级结构及各级功能 107.简述专家控制器的设计原则 108. 简述仿人控制器的智能属性 109. 简述实现NN监督式控制的步骤 110. 简述真体的特性 111.简述建立专家系统的一般步骤 112.简述学习控制的机理 113. 简述神经控制系统的设计内容 114. 简述人工神经网络的主要学习算法及含义 115. 简述仿人控制在结构和功能上具有的基本特征 5-3、92页116.考虑一个具有阶梯型阈值函数的神经网络,假设: (1)用常数乘所有的权值和阈值。 (2)用常数加所有的权值和阈值。 试说明网络性能是否会变化 117.简述按其作用原理,智能控制系统的分类

118. 简述基于神经网络专家系统的三种模式 119. 简述实现学习控制系统需要的三种能力及其含义 120. 简述仿人控制器设计与实现的一般步骤 六、论述题 121. 试述复合智能控制及采用复合智能控制的缘由 122. 试述模糊控制系统的工作原理 123. 试述遗传算法的特点,并画出简单遗传算法的框图 124. 试述迭代学习控制的任务;迭代控制与最优控制、自适应控制的区别;画出迭代学习控制系统基本结构图。 125. 试述遗传算法的求解步骤 126. 试述基于模式识别的学习控制的原理

答案 一、名词解释 1.智能是一种应用知识对一定环境进行处理的能力或由目标准则衡量的抽象思考能力。 2.自动控制是能按规定程序对机器或装置进行自动操作或控制的过程。 3.应用专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家 控制系统。 4.学习控制能够在系统进行过程中估计未知信息,并据之进行最优控制,以便逐步改进系统性 能。学习控制是一种控制方法,其实际经验起到控制参数和算法的类似作用。 5.免疫算法是模仿生物免疫学和基因进化机理,通过人工方式构造的一类优化搜索算法,是对 生物免疫过程的一种数学仿真,是免疫计算的一种最重要形势。 6. 信息是知识的交流或对知识的感受,是对知识内涵的一种测量。所描述事件的信息量越大该 事件的不确定性越小。 7. 用于驱动智能机器以实现其目标而无需操作人员干预的系统称为智能控制系统。 8. 专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验, 能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题,以人类专家的水平完成特别困难的某一专业领域的任务。 9. 如果一个学习系统利用所学得的信息来控制某个具有位置特征的过程,则称该系统为学习控 制系统。 10. 人工免疫系统是由免疫学理论和观察到的免疫功能、原理和模型启发而产生的适应性系统。 11. 信息论是研究信息,信息特性测量,信息处理以及人机通信过程效率的数学理论。 12. 用来记录系统推理过程中用到的控制信息、中间假设和中间结果的数据库。 13. 模糊逻辑控制中,在推理得到的模糊集合中取一个相对最能代表这个模糊集合的单值的过程。

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