复试面试的问答题Word文件下载.docx
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定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。
因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。
此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。
高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。
为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。
这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。
随着人工智能和计算机技术的发展，已经有可能把自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关学科分支（如系统工程、系统学、运筹学、信息论）结合起来，建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。
智能控制正是在这种条件下产生的。
它是自动控制技术的最新发展阶段，也是用计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。
1965年，傅京孙首先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统。
1985年，在美国首次召开了智能控制学术讨论会。
1987年又在美国召开了智能控制的首届国际学术会议，标志着智能控制作为一个新的学科分支得到承认。
智能控制具有交叉学科和定量与定性相结合的分析方法和特点。
一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统.智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理、决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境.
智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的.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范围内变动,比如工业过程的病态结构问题、某些干扰的无法预测,致使无法建立其模型,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.可喜的是,近几年计算机及多媒体技术的迅速发展,为智能控制在这一方面的发展提供了物质上的准备,使智能控制变成了多方位“立体”的控制系统.
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,例如在智能机器人系统中,它要求系统对一个复杂的任务具有自动规划和决策的能力,有自动躲避障碍物运动到某一预期目标位置的能力等.对于这些具有复杂的任务要求的系统,采用智能控制的方式便可以满足.
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.工业过程智能控制系统除具有上述几个特点外,又有另外一些特点,如被控对象往往是动态的,而且控制系统在线运动,一般要求有较高的实时响应速度等,恰恰是这些特点又决定了它与其它智能控制系统如智能机器人系统、航空航天控制系统、交通运输控制系统等的区别,决定了它的控制方法以及形式的独特之处.
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.
总之,智能控制系统通过智能机自动地完成其目标的控制过程,其智能机可以在熟悉或不熟悉的环境中自动地或人─机交互地完成拟人任务.
智能控制的主要技术方法
智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。
专家系统
专家系统是利用专家知识对专门的或困难的问题进行描述.用专家系统所构成的专家控制,无论是专家控制系统还是专家控制器,其相对工程费用较高,而且还涉及自动地获取知识困难、无自学能力、知识面太窄等问题.尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得较为成功的应用,但是专家控制的实际应用相对还是比较少。
模糊逻辑
模糊逻辑用模糊语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型也可以描述其定性模型.模糊逻辑可适用于任意复杂的对象控制.但在实际应用中模糊逻辑实现简单的应用控制比较容易.简单控制是指单输入单输出系统（SISO）或多输入单输出系统（MISO）的控制.因为随着输入输出变量的增加,模糊逻辑的推理将变得非常复杂。
遗传算法
遗传算法作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点,它可以和其他技术混合使用,用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。
神经网络
神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整方法.它能表示出丰富的特性：
并行计算、分布存储、可变结构、高度容错、非线性运算、自我组织、学习或自学习等.这些特性是人们长期追求和期望的系统特性.它在智能控制的参数、结构或环境的自适应、自组织、自学习等控制方面具有独特的能力.神经网络可以和模糊逻辑一样适用于任意复杂对象的控制,但它与模糊逻辑不同的是擅长单输入多输出系统和多输入多输出系统的多变量控制.在模糊逻辑表示的SIMO系统和MIMO系统中,其模糊推理、解模糊过程以及学习控制等功能常用神经网络来实现.模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术：
模糊逻辑和神经网络作为智能控制的主要技术已被广泛应用.两者既有相同性又有不同性.其相同性为：
两者都可作为万能逼近器解决非线性问题,并且两者都可以应用到控制器设计中.不同的是：
模糊逻辑可以利用语言信息描述系统,而神经网络则不行;
模糊逻辑应用到控制器设计中,其参数定义有明确的物理意义,因而可提出有效的初始参数选择方法;
神经网络的初始参数（如权值等）只能随机选择.但在学习方式下,神经网络经过各种训练,其参数设置可以达到满足控制所需的行为.模糊逻辑和神经网络都是模仿人类大脑的运行机制,可以认为神经网络技术模仿人类大脑的硬件,模糊逻辑技术模仿人类大脑的软件.根据模糊逻辑和神经网络的各自特点,所结合的技术即为模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术.模糊逻辑、神经网络和它们混合技术适用于各种学习方式智能控制的相关技术与控制方式结合或综合交叉结合,构成风格和功能各异的智能控制系统和智能控制器是智能控制技术方法的一个主要特点．
六、遗传算法？
遗传算法（GeneticAlgorithm）是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法
七、什么是系统的抗干扰能力（自述）
外部的干扰信号对系统进行打扰，但是系统对其有一定的抵抗能力，维持系统的稳定性，使其能在干扰的情况下正常工作，这种抵抗能力叫做系统的抗干扰能力
八、什么是最优控制理论
最优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科。
它是现代控制理论的重要组成部分。
2最优控制理论的基本内容和常用方法
众所周知，动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。
动态规划是贝尔曼20世纪50年代中期为解决多阶段决策过程而提出来的。
这个方法的关键是建立在他提出的所谓“最优性原理”基础之上的，这个原理归结为用一组基本的递推关系式使过程连续的最优转移。
它可以求这样的最优解，这些最优解是以计算每个决策的后果并对今后的决策制定最优决策为基础的，但在求最优解时要按倒过来的顺序进行，即从最终状态开始到初始状态为止。
动态规划对于研究最优控制理论的重要性在于：
①它可以得出离散时间系统的理论结果；
②用动态规划方法可以得出离散时间系统最优解的迭代算法；
③动态规划的连续形式可以给出它与古典变分法的联系，在一定条件下，也可以给出它与最大（小）值原理的联系。
这样就使得三种解决最优控制问题的基本方法在一定条件下得以沟通。
庞特里雅金于1956～1958年间创立的最大值原理是经典最优控制理论的重要组成部分和控制理论发展史上的一个里程碑。
它是解决最优控制问题的一种最普遍的有效方法。
由于它放宽了求解问题的前提条件，使得许多古典变分法和动态规划无法解决的工程技术问题得到了解决。
同时庞特里雅金在他的著作中已经把最优控制理论初步形成了一个完整的体系。
当然，许多控制问题还是能用古典变分法解决的。
在这种情况下，采用古典变分法解决问题会更加简便和容易。
九、什么是根轨迹法
根轨迹是指系统开环传递函数中某个参数（如开环增益K）从零变到无穷时，闭环特征根在S平面上移动所画出的轨迹
根轨迹法是在已知反馈系统开环极点和零点分布的基础上，通过系统参数变化图解特征方程，即根据参数变化研究系统闭环极点分布的一种图解法
十、什么是频率响应
频率响应是指幅频响应和相频响应幅值和相位随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象 在频域分析中要用到去分析系统的稳定性
十一什么是李亚普诺夫方法第一法和第二法都是用来判断稳定性的具体见课本一直稳定渐近稳定大范围稳定和步稳定
十二、可控、可观性的定义？
有何影响？
状态的定义
（1）系统的（状态）可控性。
设系统状态方程为
，若在有限时间间隔
内存在无约束的分段连续控制函数
，能使系统从任意初始状态
转移到任意的终止状态
，则称系统是状态完全可控的，简称可控。
连续系统状态方程离散化后的可控性：
连续系统不可控，离散化的系统一定不可控；
连续系统可控，离散化后的系统不一定可控（与采样周期的选择有关）。
（2）系统输出可控性。
设系统状态空间表达式为式（9.1）,若在有限时间间隔
内，存在无约束的分段连续控制函数
，能使系统从任意初始输出
转移到最终内测量到的输出
，则称系统是输出完全可控的，简称输出可控。
单输入单输出系统，若输出不可控，则系统或不可控或不可观测。
状态反映系统运动状况，并可用以确定系统未来行为的信息集合。
十三、Nyquist曲线判稳方法（26）
Nyquist稳定判据一：
G（s）H（s）在s平面的原点及虚轴上没有极点时,Nyquist稳定判据为:
（1）P=0时,若ω从-∞→∞的Nyquist曲线不包围（-1,j0）点,即N=0,则Z=0,闭环系统稳定,否则不稳定
（2）P≠0时,若ω从-∞→∞的Nyquist曲线逆时针包围（-1,j0）点N次,则Z=N+P=0系统稳定,否则不稳定
（3）Nyquist曲线通过（-1,j0）点时,临界稳定
Nyquist稳定判据二:
当系统的开环传递函数中有位于原点及虚轴上的极点时,系统G（jω）H（jω）Nyquist曲线在ω从-∞→+∞变化时逆时针包围（-1,j0）点的次数N等于开环右极点数P,则闭环系统稳定,否则不稳定。
十四、稳定性的概念？
一致稳定性？
渐近稳定性？
大范围稳定性？
定义4-1对n阶自由系统
=f（x,t），若存在某一状态
，对所有t都有
，则称
为系统的平衡状态或平衡点。
定义4-2（李雅普诺夫意义下稳定）对任意ε>
0，存在δ（ε,
）>
0当
，有
，（对t>
）.则称平衡状态
是李亚普诺夫意义下稳定，简称李氏稳定。
若δ（ε,
）=δ（ε），与
无关，则称一致李氏稳
定。
定义4-3（渐近稳定）若系统不仅是李亚普诺夫意义下稳定，且有
，则称平衡状态
是渐近稳定。
若δ（
无关，则称一致渐进稳定。
定义4-4（大范围渐近稳定）若对任意
，都有
是大范围渐近稳定。
定义4-5（不稳定）若对任意给定实数ε>
0，不论δ怎么小，至少有一个
，当
，则有
不稳定。
十五、PID？
说出P、I、D，PI、PD、PID各自的功能
PID是比例,积分,微分的缩写.
比例调节作用：
是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的
积分调节作用：
是使系统消除稳态误差,提高无差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。
反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用：
微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。
因此,可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。
微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不利。
此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。
微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器
十六、信息论与数字通信时代的奠基人？
香农
十七、判断系统稳定的几种方法在经典控制中有时域分析其中的劳斯判据根轨迹和频域分析中的奈氏判据对数判据用频域和相裕的相互关系分析
十八、对系统分析的措施？
动、静、时不变->
根轨迹、时域、频域
十九、状态观测器在什么情况下可以实现按极点任意配置
（1）利用状态反馈任意配置闭环极点的充要条件是被控系统可控。
（2）用输出至状态微分的反馈任意配置闭环极点的充要条件是被控系统可观测。
20为什么要在非线性系统中加以补偿
（2）
21采样定理与采样保持器（5）
采样频率应是大于等于信号中最高频率的两倍采样保持器为了快速信号的采样提供保障
22连续系统的计算机控制中，采样应注意什么采样的信号不能太快要加采样保持器
23最优控制二次型中的∠PQ代表什么（6）
24调节器的正反作用误差值=测量值-设定值
对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为负，则该调节器称为正作用调节器；
测量值增加，调节器输出减小，Kc为正，则该调节器称为反作用调节器。
25前馈控制属于过程控制中的复杂控制对干扰信号的预测并通过控制器来消除干扰
是指通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势，正确预计未来可能出现的问题，提前采取措施，将可能发生的偏差消除在萌芽状态中，为避免在未来不同发展阶段可能出现的问题而事先采取的措施。
前馈控制发生在实际工作开始之前，是未来导向的。
质量控制培训项目、预测、预算、实时的计算机系统都属于前馈控制。
前馈控制是管理层最渴望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题，而不必当问题出现时再补救。
26人工智能控制与智能控制其发展
27谈谈现代控制理论的进展（11）
28过程特性指标
29经典控制理论、现代控制理论中的指标（38）
30系统过渡过程中的衡量指标（3）稳定性快速性和准确性
31系统的频域特性指标（43）幅值裕度相角裕度谐振峰值闭环带宽和静态误差系数
频率响应法是通过系统的开环频率特性和闭环频率特性的一些特征量间接地表征系统瞬态响应的性能，因而这些特征量又被称为频域性能指标。
常用的频域性能指标包括：
开环频率特中的相位裕量、增益裕量；
闭环频率特中的谐振峰值、频带宽度和谐振频率等。
在时域分析中，控制系统包括静态性能指标和动态性能指标。
虽然这些频域性能指标没有时域性能指标那样直观，但对于二阶系统而言，它们与时域性能指标间有着确定的对应关系；
在高阶系统中，只要存在一对闭环主导极点，则它们也有着近似的对应关系。
32以系统幅频特性（伯德图）为基础的性能指标幅值裕度和相角裕度（44）
第二部分、数学方法
33机变量的期望和方差各自的定义期望为均值反映平均水平在离散和连续随机变量中有所区别是分布率与变量的总和要求此级数绝对收敛方差反应随机变量与期望的偏离程度
34.、什么叫最小二乘法对输入和输出进行数据进行拟合时，求差值平方和得最小值
最小二乘法是一种数学优化技术，它通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配。
最小二乘法是用最简的方法求得一些绝对不可知的真值，而令误差平方之和为最小。
最小二乘法通常用于曲线拟合。
很多其他的优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘形式表达。
第三部分、单片机
35T0定时器实现PWM通过对T0定时器设置不同的初值产生不同的波形实现PWM
36串行通信与并行通信的特点其中在串行中还分为同步与异步通信
并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。
但它比串行通信所用的电缆多，故常用在传输距离较短（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。
串行通信是指数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信，使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
37DMA控制自己到笔记上抄过来了
DMA（DirectMemoryAccess）即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。
DMA技术的重要性在于，利用它进行数据传送时不需要CPU的参与。
每台电脑主机板上都有DMA控制器，通常计算机对其编程，并用一个适配器上的ROM（如软盘驱动控制器上的ROM）来储存程序，这些程序控制DMA传送数据。
一旦控制器初始化完成，数据开始传送，DMA就可以脱离CPU，独立完成数据传送。
38内部模拟量与外部数字量间的转换需要什么信号启动信号（4）
第四部分、检测技术
39误差的分类
根据压力表产生测量误差的原因，可以将其分为系统误差、偶然误差和疏失误差三大类。
1、
系统误差
能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。
系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。
由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。
系统误差越小，测量结果的准确度就越高。
2、
偶然误差
偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；
这种误差的处理依据概率统计方法。
产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；
另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。
偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。
系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。
系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；
而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。
3、
疏失误差
疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方面的错误所引起的误差。
显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。
。
1
系统误差的消除方法
（1）
对测量仪表进行校正
在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。
（2）
消除产生误差的根源
即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。
偶然误差的消除方法
消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。
根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。
所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。
40数字显示仪表中为什么要加一个非线性环节在工业参数（如温度、压力、流量、物位及物性等）测量过程中,需要将测量结果进行显示.通常都希望测量仪表的输出结果与被测参数之间呈线性关系,这样对仪表的制造、调校以及使用都能带来方便,同时有利于测量结果的分析和处理.但在利用传感器检测过程中,许多传感器的输出与被测的物理
量之间存在着不同程度的非线性关系.为了使被测参数能以绝对值的形式和量纲反映出来,最终结果
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