智能控制理论及技术试题.doc

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1、.理工大学课程名称：智能控制理论与技术一、简答题（40分，每小题10分）1.智能控制由哪几部分组成？各自的作用是什么？答：智能控制系统一般由五部分组成：广义对象、感知信息处理、认知部分、规划和控制部分、常规控制器及执行器。其作用如下：Ø广义对象：通常意义下的控制对象和所处的环境。Ø感知信息处理：将传感器得到的原始信息加以处理，并与部环境模型产生的期望信息进行比较，完成信息的获取、辨识、整理及更新的功能。Ø认知部分：主要用来接收和存储信息、知识、经验和数据，并对他们进行分析、推理做出行动的决策，送至规..划和控制部分。Ø规划和控制部分：是整个系统的核心，它根据给定的任务要求，反馈信息以及经验

2、知识，进行信息自动搜索、推理决策、动作规划，最终产生具体的控制作用。Ø常规控制器及执行器：作用于控制对象。1.智能控制和传统控制差异是什么？答：在应用领域方面，传统控制着重解决不太复杂的过程控制和大系统的控制问题；而智能控制主要解决高度非线性、不确定性和复杂系统控制问题。在理论方法上，传统控制理论通常采用定量方法进行处理，而智能控制系统大多采用符号加工的方法；传统控制通常捕获精确知识来满足控制指标，而智能控制通常是学习积累非精确知识；传统控制通常是用数学模型来描述系统，而智能控制系统则是通过经验、规则用符号来描述系统。在性能指标方面，传统控制有着严格的性能指标要求，智能控制没有统一的性能指

3、标，而主要关注其目的和行为是否达到。但是，智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系，互相取长补短，而并非互相排斥。基于智能控制与传统控制在应用领域方面、理论方法上和性能指标等方面的差异，往往将常规控制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。控制方案传统控制智能控制控制过程较精确的模型，固定的控制算法仿人智能控制决策控制模型模型框架控制理论的方法和人工智能的灵活框架结..合起来控制性能缺乏灵活性和应变能力改变控制策略去适应对象的复杂性和不确定性控制对象线性、时不变，简单系统复杂，

4、包括不确定性的控制过程1.人工神经元网络的拓扑结构主要有哪几种？答：人工神经网络从拓扑结构上来说，主要分为层状和网状结构。①层状结构。网络由若干层组成，每层中有一定数量的神经元，相邻层中神经元单向联接，一般同层神经元不能联接。Ø前向网络：只有前后相邻两层之间神经元相互联接，各神经元之间没有反馈。每个神经元从前一层接收输入，发送输出给下一层。②网状结构：网络中任何两个神经元之间都可能双向联接。Ø反馈网络：从输出层到输入层有反馈，每一个神经元同时接收外来输入和来自其它神经元的反馈输入，其中包括神经元输出信号引回自身输入的自环反馈。..Ø混合型网络：前向网络的同一层神经元之间有互联的网络。1.设

5、计智能控制系统的主要步骤有哪些；答：1.建立被控系统的模型；2.如果需要，可以简化模型；3.分析模型，确定其性质；4.确定性能指标；5.确定所采用的控制器类型；6.如果可能，设计控制器满足性能指标；不能的话，修改性能指标或者拓宽控制器的类型。一、计算题（10分）设论域，且..试求（补集），（补集）答：一、作图题（10分）1.画出以下应用场合下适当的隶属函数：（a）我们绝对相信附近的e(t)是“正小”，只有当e(t)足够远离时，我们才失去e(t)是“正小”的信心；（b）我们相信附近的e(t)是“正大”，而对于远离的e(t)我们很快失去信心；（c）随着e(t)从向左移动，我们很快失去信心，而随

6、着e(t)从向右移动，我们较慢失去信心。..答：(a)假设偏离算足够远离，选择钟形隶属度函数，参数设为：gbellmf(x,[21.50.785])，图像如图3.1所示。图3.1钟形隶属度函数曲线（b）假设“很快失去信心”表示偏离处隶属度降为零，选择三角形隶属度函数，参数设为trimf(x,[0.785,1.570,2.356])，图像如图3.2所示。..图3.2三角形隶属度函数曲线（C）假设“很快失去信心”表示偏离处隶属度降为零，“较慢失去信心”表示偏离处隶属度降为零，选择三角形隶属度函数，参数设置为trimf(x,[0,0.785,3.141])，图像如图3.3所示。..图3.3三角形

7、隶属度函数曲线2.画出以下两种情况的隶属函数：（a）精确集合的隶属函数；（b）写出单一模糊（singletonfuzzification）隶属函数的数学表达形式，并画出隶属函数图。答：（a）选取梯形隶属度函数，参数设置为trapmf(x,[pi/8,pi/8,pi/2,pi/2]),曲线如图3.4所示。..图3.4梯形隶属度函数曲线（b）单一模糊的数学表达式如下：隶属度函数图像如图3.5所示：图3.5单一模糊隶属度函数曲