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智能控制技术及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势
智能控制技术及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势

智能控制(intelligent controls)在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。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。

[编辑本段]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。

连铸技术发展现状综述

《连续铸钢》论文 论文题目:连铸技术发展现状综述 作 者: ___________________________ 专 业 名 称: ___________________________ 指 导 教 师: ___________________________ 李昌齐 冶金工程 刘宇雁

连铸技术发展现状综述 李昌齐 (08冶金1班0861107143) 摘要:阐述了我国连铸技术的发展状况及其与工业发达国家之间的差距,系统地归纳和总结了连铸设备及其关键技术,并就今后我国连铸技术的发展方向进行了探讨。 关键词:连铸技术;连铸设备;发展现状 引言 连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节,是炼钢生产厂(或车间)的重要组成部分。一台连铸机主要是由盛钢桶、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成的。连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制,为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用以及大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。此外,连铸技术的发展,还会带动冶金系统其他行业的发展,对企业组织结构和产品结构的简化与优化有着重要的促进作用。 1 连铸技术 1.1连铸和模铸的比较优点 图1是模铸工艺流程和连铸工艺流程的比较。可以看出二者的根本差别在于模铸是在间断情况下,把一炉钢水浇铸成多根钢锭,脱模之后经初轧机开坯得到钢坯;而连铸过程是在连续状态下,钢液释放显热和潜热,并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程。[1]钢在这种由液态向固态的转变过程中,体系内存在动量、热量和质量的传输,相变、外力和应力引起的变形,这些过程均十分复杂,往往耦合进行或相互影响。[2]

车辆智能控制技术的研究与应用

车辆智能控制技术的研究与应用 车辆1003 20104043 李琳

车辆智能控制技术的研究与应用 自从汽车被发明以来,人类对于驾驶汽车的看法就一直存在分歧,一部分人热衷于让汽车变得越来越好开,强调驾驶乐趣,让你的双手舍不得离开方向盘;然而另一部分人则更热衷于让汽车变得越来越“傻瓜化”,甚至要将驾驶者的双手从方向盘上解放出来……上世纪80年代开始热播的美剧《霹雳游侠》当中的KITT,正是后者思想的集大成者。正在读这篇文章的您也许就曾经被无敌的KITT 所深深吸引吧?当然人类的科技还根本无法达到科幻电视剧当中的效果,KITT 无与伦比的人工智能、让主人公高枕无忧的自动驾驶、车身超级耐打击的能力以及几乎不用加油的动力科技看上去几乎都是天方夜谭。然而随着汽车技术的发展,现实版“KITT”正在向人们走来,近些年来许多厂商都致力于无人自动驾驶技术的研发,宝马在这领域走在时代的前边。 现阶段的技术成果虽然无法实现《霹雳游侠》或者《钢铁侠》里面那样强大的技术,但是让车子短暂脱离驾驶员的控制而自主驾驶,还是已经成功实现了。宝马将一系列最先进的无人驾驶技术设备集成到了一辆看似非常普通的5系轿车里,这些设备能够在高速公路行驶时,接管驾驶员的所有操作,自主进行油门、刹车甚至超车的动作。 车辆自主变线超车 借助布置在车身四周的传感器,它甚至可以发现从辅路匝道进入主干道的车辆,自主采取加减速或者变道的措施,而具体选择那种操作,也是通过计算当时的行驶条件而决定的,也就是说它具备了自主判断交通状况的能力。而这一切,目前都能够在130km/h以下的车速来完成。

其实这些对于驾驶员来说再容易不过的驾驶操作,对于自动驾驶系统来说可是超级复杂的一件事情。车辆不仅需要随时准确侦测出自己处于道路中的哪一条车道上,更要认出车身周边的车辆或者物体。实现这样的感知,不仅需要普通雷达,更需要激光、超声波以及摄像头的辅助。 若要精确做出判断,上述的集中探测装置至少需要两种协同作用。目前这辆能够自主驾驶的宝马5系轿车已经在驾驶员极少干预的前提下,安全行驶了3000英里。这都要归功于全车所有精良的设备。再有一点就是,这项技术的应用普及速度可能远超过你的想象,有消息称该技术在2014年的宝马i3上就会开始搭载,届时你可要分清路上开车的到底是人还是车自己了。然而一向强调给驾驶者带去驾驶乐趣的宝马开发这么一个产品,缺失会让人觉得有些意外,宝马官方给出的解释是,这项技术并不会完全将驾驶者从眼观六路耳听八方中抽离开来,所以不要指望你能在开车上班的路上睡上一觉…… 1 悬架的研究方法 (1)理论研究[1] 悬架系统的理论研究具有前瞻性和探索性,为智能悬架系统的物理实现奠定理论基础。其主要研究内容: a.悬架力学模型理论研究。悬架力学模型是振动理论中的隔振和减振理论的实际应用,通过振动理论的深入研究,全面综合研究悬架的减振和隔振性能、悬挂系统的非线性特性。 未来几年中,动力学、振动与控制领域的下述研究前沿值重视:①高维非

智能家居系统的发展与现状

智能家居系统的发展与现状 XXX (XXX,XXX,XXX) 摘要:智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起,通过网络化综合智能控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。 关键词:智能、控制、网络、家居 1 引言 随着计算机网络技术和电子信息技术的高速蓬勃发展及国内消费者生活水平的不 断提高,人们更加注重生活质量,对住宅的要求也越来越高,已经上升到了对整个家居智能化、自动化、安全、高效、舒适等更高层面的要求,这些都直接促成了智能家居的诞生[1]。 所谓的智能家居指的是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统,从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅[2]。一个完整的智能家居系统一般有照明控制系统、电器控制系统、安防门禁系统、消防报警系统、远程控制系统等组成[3],整个系统实现了信息的采集、输入和输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。与传统的家居系统相比,更强调人的主观能动性,重视利用高新技术实现与居住环境的协调,能随心所欲地控制居住环境,达到智能化、便捷化、高效舒适化等目的[4]。 2 智能家居系统的背景及意义 智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的独特魅力,对于改善现代人类的生活质量,创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义,并具有非常广阔的市场前景。虽然其问世,至今还未能像DVD、家用PC、手机等其他家用电器那样,迅速掀起一股潮流,但从发展趋势看,智能家居的日益普及将是一种必然。预计到2010年,我国大中城市中60%的住宅会实现一定程度的智能家居。在未来,没有智能家居系统的住宅也许会像今天不能上网的住宅那样不合潮流[5]。 网络应用的普及以及各种信息家电的产生都使得在家庭内部对Internet的访问不再局限于单个PC,每个家庭都将面临如何在家庭内部传送Internet数据以及如何将各种家电设备连接起来的问题,基于此,智能家居网络应运而生。智能家居网络是信息社会的基本单元。未来的家庭中,各种家电设备将组成一个家庭局域网,并通过智能家居控制器接入互联网。智能家居网络的市场发展潜力极其可观,几家大的厂商Intel、IBM、Microsoft及Sony都早已涉及其中[6]。 智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络,将各种家电设备互相连接起来,实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换,如音乐、电视或数据等。智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部Internet网络之间的数据通信[7]。其中,智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分,起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用。它是通过家庭管理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统,也是连接家庭

智能控制综述

智能控制综述 摘要:本文首先介绍了智能控制的发展和智能控制系统的结构和特点以及与传统控制的关系。然后,综述几种智能控制研究的主要内容。 关键词:智能控制、自动控制、研究内容 1、智能控制的发展 任何一种科学技术的发展都由当时人们的生产发展需求和知识水平所决定和限制,控制科学也不例外。1948年,美国著名的控制论创始人维纳(N.Wiener)在它的著作《控制论》中首次将动物与机器相联系。1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统的阐明了控制论对航空航天和电子通讯等领域的意义及影响,1965年傅京孙(K.S.Fu)教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统,又于1971论述了人工智能与自动控制的交集关系,成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人[1]。 20世纪60年代,随着航海技术,空间技术的发展,控制领域面临着人们对其性能要求愈来愈高和被控对象的复杂性和不确定性,被控对象的复杂性和不确定性主要表现在被控对象的非线性和不确定性,以及分散的传感元件与执行元件,复杂的信息网络和庞大的数据量。而传统控制在解决这些问题时存在三方面的问题:一、由于传统控制理论是建立在以微积分为工具的精确模型上,所以无法对高度复杂和不确定的被控对象进行描述;二、传统控制理论中的自适应控制和Robust控制虽可克服系统中所包含的的不确定性,达到优化控制的目的,但这些方法只适用于缓慢变化的情况。三、传统控制系统输入较单一,而面对海量信息(视觉的、听觉的、触觉的等)的复杂环境,智能控制应运而生。 智能控制是对传统控制的补充和发展,是自动控制发展的高级阶段,而传统控制是智能控制产生的基础。 国内对智能控制的研究今年来也十分活跃。从八十年代人工智能与系统科学相结合到863计划的实施,智能控制在我国的发展已有稳固的基础。 2、智能控制结构与特点 智能控制是自动控制发展的高级阶段,是人工智能、控制论、系统论、信息论、仿生学、和计算机等多种学科的高度结合,是一门新兴的边缘交叉学科。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学,而且还涉及到生物学,正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科[2]。 (1)智能控制具有明显的跨学科、多元结构特点。至今,智能控制方面的专家已提出二元结构、三元结构、四元结构等三种结构,它们可分别以交集的形式表示如下: IC=AI∩AC (1) IC=AI∩CT∩OR (2) IC=AI∩CT∩ST∩OR (3) 上式中,各子集的含义为 AI——人工智能;AC——自动控制;CT——控制论; OR——运筹学;ST——系统论;IC——智能控制。 智能控制的二元交集结构、三元交集结构和四元交集结构分别由傅京孙、萨克迪斯(G.N.Saridis)和蔡自兴于1971,1977和1986年提出的[3],以上的交集表达式也可表示成如下图1、2、3的形式:

智能车辆控制系统研究的目的意义及技术发展现状与趋势

智能车辆控制系统研究的目的意义及技术发展现状与趋势 1研究的目的及意义 (1) 2 技术发展现状与趋势 (1) 1研究的目的及意义 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车及汽车电子的研究也就越来越受人关注。全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。本课题就是在这样的背景下提出的。其专业知识涉及控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科,对高等学校控制及汽车电子学科学术水平的提高,具有良好的长期的推动作用。智能汽车系统的研究发展,必将推动汽车产业的快速发展,提高人们的生活质量,通过计算机控制、人工智能和通信技术实现更好的通行能力和更安全的行驶。同时智能汽车的发展将大幅度提高公路的通行能力,大量减少公路交通堵塞、拥挤, 降低汽车油耗, 可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失减少25% ~40% 左右, 大大提高了公路交通的安全性。 2 技术发展现状与趋势 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆在原车辆系统基础上主要由计算机处理系统、摄像机和一些传感器组成。摄像机用来获得道路图像信息,车速传感器用来获得车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物信息等,然后由计算机处理系统来完成对所获图像、信息的预处理、增强与分析识别工作,并对车辆的行驶状况做出控制。智能车有着十分广泛的应用前景,许多国家都在积极进行智能车辆的研究,最典型的运用就是在智能运输系统ITS 上的应用。智能车辆在物流、军事等众多领域都有很广的应用前景。 智能车辆的研究主要是基于模糊控制理论、人工神经网络技术和神经模糊技术等人工智能的最新理论和技术而开展研究的,同时,现代控制理论,自主导航技术等先进技术在智能车辆的研究中也开始逐渐发挥作用。 现阶段智能小车系统主要由信息采集模块、信息处理模块和执行模块组成。系统框图如图1所示:

智能控制技术现状与发展

摘要:在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法,介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。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”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性,复杂性,不确定性的特点,一个理想的智能控制系统具有如下性能: (1)系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习,并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力,即在经历某种变化后,变化后的

智能鱼缸控制系统研究背景现状与发展趋势

智能鱼缸控制系统研究背景现状与发展趋势 1 研究背景 (1) 2 国内外研究现状及发展趋势 (2) 1 研究背景 随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高,人们的消费观念变化很大,消费档次与水平都在提高,人们的生活品味越来越高,环境的个性化、环保化也越来越受到人们的重视,与之相关的休闲、居家装饰等行业相应的日显蓬勃发展之势。人们开始渴望那大自然的宁静与和谐,而一个生机盎然、苍翠欲滴的鱼草水族箱不但可以给人带来无比宽松舒适的美感,更能调节居住环境,让人们感受那久违的大自然,让大自然的美景在自己的身边长存。水族行业正是在这种需求下应运而生的。 “鱼缸”又称为“水族箱”,“水族箱”一词起源于英国,沿用至今已超过了150年。当时的定义仅仅是一个养动植物的水容器,而随着科技水平的不断进步,以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高,水族箱不仅被认为是一个养动植物的容器,而且被认为是自然域的一个缩影,是一相对完备的生态系统。在早期,水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏,随着生活水平的提高,科技和水族养殖业的快速发展。水族箱已成为普通家庭的室内装饰。近年来,这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”,深受人们的喜爱,但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护,往往“好景不长”,最后的结局多是“草桔鱼亡”。 在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸,而保持一个适宜鱼类生活的环境是一件非常耗精力的工作。针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多,目前市场上常用的鱼缸控制系统有:水温控制、充氧控制、过滤控制等相关系统。但是由于产品繁多,功能不统一,而且大多是非智能化的、单一的恒温控制、充氧或照明系统。如果仅仅是把多个单独的设备组成一套多功能的鱼缸控制系统,需要投入的费用较大,同时多个单一器件机械化的组装之后,也存在一定的资源浪费。这样不仅增加了成本,重复投资,影响美观,而且功能使用不灵活、不方便,整体性能也无法得到提升。 因此,根据当前市场的需求,以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象,形成一套集多个功能为一体的控制系统。该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题,还对利用高新技术改造原有的普通家居的发展有一定的实际意义和研究价值。

连铸三大件综述

连铸三大件综述 整体塞棒、长水口(大包长水口)和浸入式水口(中包所用水口),称为连铸三大件。其材质主要是铝碳质,成型方法采用等静压成型。这主要是因为:(1)连铸所要求的整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度直径比太大,普通的压力机压制的制品上下密度差别太大。而用等静压压制时,压制面上压力均匀,各个部位、断面上的体积密度均匀一致。(2)等压可经压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的泥料,高石墨含量的刚玉料正是属于这类泥料。(3)由于石墨的层片状结构,在双面压制时易分层、取向,引起层裂。随着石墨含量的增加,层裂倾向更明显。采用等静压成型可以有效避免层裂,保证产品质量。 现在也有一种解释是叫连铸四大件分别是:长水口、塞棒、中包水口、浸入式水口。其实,浸入式水口是分两类:内装浸入式水口、外装浸入式水口。内装的一般用于特钢类(保护浇注),外装的用于普碳钢类。所以,广义上说还是“连铸三大件” 1塞棒 整体塞棒的特点:整体塞棒一律采用等静压成型,其形状和尺寸取决于中间包的容量,钢水面的高度和中间包水口的喇叭形状和孔径的大小而定。其塞棒头有带空心的,带吹氩孔或带透气塞的整体塞棒。固定方式是关键,一种采金属销固定,一种采用螺纹固定。 塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向吵间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。

整体塞棒材质一般为铝碳质。在塞棒的头部带有吹氩孔或镶有透气塞,在浇注时,氩气由塞棒孔通过吹气孔或透气塞吹向浸入式水口,氩气以细散的形式进入钢水,可以降低Al2O3的聚集量,减少在浸入式水口内的沉积,延长整体塞棒的使用寿命。 我国整体塞棒系统用耐火材料,研制成功刚玉质、铝碳质,以及组合的整体式,端部采用ZrO2-C质材料再成型的铝碳-锆碳质复合式整体塞棒,镁碳质整体塞棒、Al2O3-SiO2-C和 Al2O3-SiO2-ZrO2质组合式塞棒,以及采用防氧化剂,为提高寿命,降低消耗发挥了重要作用。 表1铝碳质整体塞棒理化指标

智能控制技术及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势 智能控制(intelligent controls)在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。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。

世界连铸技术的发展

世界连铸技术的发展 世界连铸技术的发展大体上经历了4个阶段:早期探索时期、工业应用推广时期、现代连铸技术大发展和完善时期、高速连铸技术和近终形连铸(薄板坯连铸和薄带坯连铸)技术发展时期。 早期探索时期(20世纪50年代以前) 连续浇铸液体金属的设想是19世纪中叶由美国塞勒斯(G.E.Sellers)(1840年)、莱思(J.Laing)(1843年)和英国贝塞麦(H.BessemeI’)(1846年)提出的,由于当时技术条件的限制,只能用于低熔点有色金属(如铅)的浇铸。最早的类似现代连铸的建议是1887年由德国德伦(R.M.Daelen)提出的,在其设备中已经包括上下敞口的水冷结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹辊和铸坯切割设备等装置。1933年现代连铸之父德国容汉斯(S.Jung hans)开发了结晶器振动系统,从而奠定了工业上大规模采用连铸的工艺基础。同年,容汉斯在德国建成一台使用振动结晶器的立式连铸设备,并用其浇铸黄铜获得成功,月产量达1700t。1936年铝合金的连铸也取得了成功。这样,从30年代开始,连铸工艺便进入有色金属的工业化阶段。但工业规模上实现钢的连铸要比有色金属困难得多,其主要原因是:钢的熔点比铝、铜高得多;钢的比热容较大,而导热系数较小,凝固速度较慢,不利于连铸;钢的生产规模也要大得多。1943年容汉斯在德国建成第一台浇铸钢水的试验性连铸机,提出了振动的水冷结晶器、浸入式水口和结晶器钢水面加保护剂等技术,为现代连续铸钢奠定了基础。第二次世界大战以后,世界各地相继建设了一些试验性和半工业性试验设备。1949年容汉斯在德国、阿勒德隆(AIleghengLudlun)公司在美国分别采用容汉斯振动结晶器系统在立式铸机上进行钢的连铸试验,1950年德国曼内斯曼(Mannesmann)公司按容汉斯振动结晶器方式投产了一台工业试验性立式连铸机,后来使用振动结晶器成为标准的铸机模式。 工业应用推广时期(20世纪50~60年代) 从50年代起,连铸开始用于钢铁工业。世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在苏联红十月钢厂投产的立式半连续装置,但作为连续式浇铸的铸机是1952年英国巴路(BarrOW)钢厂建立的双流立弯式连铸机。50年代投产的连铸机多为立式、单流,建筑高度大,投资多,连铸速度难于提高,铸坯断面小而且主要为方坯,生产规模较小。但此期间出现了一些专门从事连铸技术开发的集团,对后来连铸技术的发展和推广应用起了很大的作用。60年代连铸技术进入工业性推广阶段,1963~1964年曼内斯曼公司相继建成了方坯和板坯弧形连铸机,这种机型较之立式连铸机高度低、操作方便,并能为工业上急需的热轧、冷轧带钢和厚板生产提供钢坯,很快就成为发展连铸的主要机型,对连铸的推广应用起了很大的作用。此外这时氧气转炉已用于钢铁生产,原有的模铸铸锭工艺已不能满足炼钢的需要,这也促进了连铸的发

智能控制技术综述

网络高等教育 本科生毕业论文(设计)需要完整版请点击屏幕右上的“文档贡献者” 题目:智能控制技术综述

20世纪20年代,在建立了以频域法为主的经典控制理论的基础上,智能控制技术逐步发展。随着信息技术的进步,许多新方法和新技术进入工程化、产品化阶段。这对自动控制理论技术提出了新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用。在智能控制技术比较的基础上,较详细地阐述了智能控制技术主要方式的特点及优化算法,并举例说明。智能控制技术将不断地发展和充实。 关键词:自动化;智能控制;应用

摘要............................................................. I 1 绪论.. (1) 1.1 智能控制技术简介 (1) 1.2 智能控制技术研究的领域及应用 (1) 1.2.1模糊逻辑控制 (1) 1.2.2神经网络控制 (1) 1.3 智能控制技术的应用现状 (1) 1.4 本论文的主要工作 (1) 2 智能控制理论概述 (2) 2.1 智能控制的基本概念 (2) 2.2 智能控制技术的主要方法 (2) 2.2.1 模糊控制 (2) 2.2.2 专家控制 (2) 2.2.3 神经网络控制 (3) 2.2.4 集成智能控制 (3) 2.3 智能控制技术常用的优化算法 (3) 2.3.1 遗传算法 (3) 2.3.2 蚁群算法 (3) 3 模糊控制及其应用 (4) 3.1 模糊控制理论提出 (4) 3.1.1 模糊控制理论的概念 (4) 3.1.2 模糊控制理论与传统控制相比的优势 (4) 3.2 模糊控制理论在制冷领域的应用情况 (4) 3.3 模糊控制理论在磨煤机控制系统领域的应用情况 (4) 4 神经网络控制及其应用 (5) 4.1 神经网络控制理论提出 (5) 4.1.1 神经网络控制理论的概念 (5) 4.1.2 神经网络控制理论与传统控制相比的优势 (5)

智能控制及其在机电一体化系统中的应用 张惠

智能控制及其在机电一体化系统中的应用张惠 发表时间:2019-06-10T14:14:59.703Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:张惠李春生郭慧洁连丽锋 [导读] 智能控制技术弥补了传统控制技术的缺点,并将其自身优点发扬光大,使机电一体化系统更加完善,其作用运用在各个领域。 摘要:目前我国科技发展的十分迅速,智能控制被广泛应用于机电一体化系统中。本文分析机电一体化系统中智能控制的应用,它改变了传统的生产效率低,质量差等问题,节省了人工,提高工作效率,备受各行各业青睐。以推动工业发展为前提,阐述机电一体化系统中智能控制的应用,有效地促进企业的现代化发展。 关键词:智能控制;机电一体化系统;应用 引言 机电一体化系统的重要组成包括驱动、机械、测试、控制、信息等方面,随着经济科技的飞速发展,这些综合技术也要随着时代去改变、去创新。其中在机电一体化系统中融入智能控制技术就是信息化的体现。智能控制技术弥补了传统控制技术的缺点,并将其自身优点发扬光大,使机电一体化系统更加完善,其作用运用在各个领域。 1机电一体化系统 我们通常所说的机电一体化系统,就是指最近兴起的一种用于微电子方面的技术,这个系统有机地对多项技术进行融合,其中就包括了机械、信息、电工、微电子、传感器等多项技术,依靠包括机械设备、计算机设备与电子元件在内的多项硬件构成,并依赖电子、微机还有通信等多项操作用于系统的软件构成,管控用于生产的系统还有设备。 我们将大部分应用于机电一体化成品和执行一体化的系统称为机电一体化系统,这个系统主要由五个部分构件所构成,一是信息处理的构件,二是控制的构件,三是用于供应电力的构件,最后还有机械的构件和用于执行的构件。这个系统的应用在于可以很大程度的减少能源损耗,提高生产的精细程度。所以可以说是一种综合性的功能性技术。 2智能控制技术 2.1数字控制技术 数字控制主要是应用数字化、智能化设备,将其应用在机电一体化系统中,是对预定的产品精密的加工,加工过程中的问题可以进行自动处理,除此之外还可以检测作业环境。 2.2智能数控机床设备 数控机床在机电一体化系统中是不可缺少的一部分,通过智能控制技术,直接提高机床设备运行效率,保证精准性。将智能控制技术和数控机床相结合,芯片、CPU控制系统会在智能控制的作用下得到优化,提高产品质量。由此可见,将智能控制技术应用于机床设备,为其赋予智能性特点,全面提高机床工作效率,保证生产过程的安全性与准确性,这对于机电一体化系统运行有重要作用。 2.3智能机器人(机械臂) 机器人技术在我国已经有一些研究成果,相关技术的实际应用十分复杂。例如应用在动力领域,不仅具有多变性,还呈现出使用领域的限制,对于环境感受传导,会应用到诸多传感器,增加接收的信息以及传感任务。如果应用智能控制技术,便可以将机器人技术进行优化,获得更好的效果。 3机电一体化系统中智能控制的应用 3.1机电一体化系统中智能控制在机械制造中的应用 智能控制是当下机电一体化的发展方向。智能控制可以模拟人的脑力劳动、动作以及专家的一系列智能活动,为我们提供更好的服务。机械制造是机电一体化系统中的重要环节之一,在机械制造中对智能控制的应用,可有根据智能控制中的数据得出相关的结论,可以利用数学理念以及神经网络系统监控整个机械制造的过程,构建动态、立体的环境建设模型。智能控制在机械制造中的应用,实现了智能学习、智能诊断、智能监控、智能传感器等方面技术的融合,推动了机械制造的数字化进程。 3.2应用在GPS农业机械系统中 随着机电一体化系统的不断完善,农业机械领域也运用了智能控制技术,使农业作业效率大大提升。要想农业机械的工作更加完美,绝对离不开GPS的应用。使用GPS定位系统,同时利用信息技术,可以将各种气候、各种地区的农作物的产量和农作物的其他信息采集起来,制作数据表格来作为农业方面的研究。将信息技术与GPS相结合,使GPS有着更加强大的功能,它可以将农业机械的位置坐标、农业现场的三维图像等等以电子信息的形式展现出来。有时候大型农业作业需要很多的农业机械来集体运作,GPS定位将在这个过程当中发挥极大的作用。 3.3机电一体化系统中智能控制在机器人研发中的应用 智能控制在机器人研发中的应用越来越广泛,机器人技术是当下高端技术之一。对机器人行为的控制,核心是要实现动力学控制,动力学理论具有非线性、实时变化性、高内聚性的特点。比如对于双足行走的机器人,我们可以将其看作动态二级倒立摆,体现了非线性的特点。在机器人的研发中还涉及繁杂的传感器信息数据,而机器人的控制系统属于多变量系统,具有较高的复杂性,要想机器人的平衡行动得到保障,就要同时执行多个命令,比如平衡调整命令、躲避障碍命令、规划动作命令等。传统的控制系统由于自身限制无法实现对机器人的全方位控制,而机电一体化系统中智能控制有效地弥补了传统控制系统存在的不足。 3.4在数控领域的应用 对于数控领域需求来说,数控机床的控制需求主要是依赖于传统的经典控制来建立部分模型,然而在模糊信息中,对于以往的经典控制离乱,没办法通过其进行建模,就是因为建模的一个条件是需要高准确度的信息,模糊推理规则的构建,模糊控制的实现,数据精确程度的降低,还有对加工步骤的不断改善,降低机床对运行环境的条件都是智能控制的应用。模糊理论,能够在数控系统中,通过轻微调节参数,有效地提高数控机床的性能,尤其是在适应性这一方面。而这一理论的基础,就是一体化系统中的一个部分,即智能控制。数控加工在算法方面有许多妙处,而插补计算就是其核心之一,然而在现实的计算过程中我们往往需要取点加工信息,见的最多的加工信息就是包括多个方面,即起点,终点、线型等,在以往的加工系统中,位置软件在调控增益方面的表现往往不尽人意依据现有的技术条件,我们

智能家居灯光控制的现状及发展趋势

智能家居灯光控制的现状与发展趋势 我国的家居灯光控制市场目前仍然是一个起步阶段,虽然许多的国内外品牌企业经过十多年的市场培育,但是理想与现实的距离还相距甚远。比如,在美国可以从超市里买到灯控产品,在欧洲客户自己上门学习和购买灯控产品,而国内简单的遥控就已经是很先进的灯控了,95%以上的居家连遥控开关都还没有用过,更谈不上灯光的场景模式控制。 当然,市场前景已经越来越明显,产品及功能的定位也逐步趋于更加合理和实用,特别是装饰公司越来越看重灯光控制与装饰环境的互动性效果,房地产开发商也将智能概念的目光从单纯的可视对讲和安防报警功能投向了家居灯光控制、背景音乐等更多的智能控制功能,更突显出家居智能的感官效应和环境效果。 但是,如何实现最低的投入、可靠的性能、方便的安装、简单的使用和良好的服务,便成为消费者与厂商之间的矛盾焦点,而市面上的各式各样的智能产品更是让消费者迷失方向。那么,如何才能了解包括智能灯控在内的智能家居产品在未来中国市场上的发展,我们可以从以下几方面分析智能家居的市场现状与未来发展的趋势。 一、首先,我们可以从产品系统分类方面看出其市场的定位和发展空间 1、总线类产品 进口品牌:悠久历史、国际标准、高档产品、性能可靠、功能齐全,但是价格高、安装复杂、需要专业的技术支持,普通消费者(尤其是自主装修的)难以接受,而已经装修完毕的家居根本就不可能使用。 国内品牌:价格低廉、功能实用性强、接近国人现有消费水准,但是,没有统一的技术标准、厂家各自为阵、产品可靠性难以保障、企业的品牌及规模难以让消费者放心,安装的困扰同样不能避免。 2、电力载波类产品 该类产品目前基本上以国内品牌为主,这类产品的初衷是不错的,希望能够通过免布线实现系统的简单安装和提供廉价的大众消费产品,但现实却不容乐观。 我们都知道中国经济还处于经济高速发展状态,许多基于环境保护和安全的措施尚处于逐步完善之中,各类的大众消费类电器产品的电磁兼容性尚未真正实现强制性认证,尤其是那些的乡镇企业和中小企业的廉价产品,这些电器产品对电力线环境产生了非常大的电磁干

连铸连轧综述

薄板坯连铸连轧综述 1.前言 连铸连轧技术作为钢铁生产工业近年来最重要的技术进步之一,具有节约能源、流程短、设备少、成材率高、生产成本低、产品质量好、品种开发潜力大等突出优点[1~5]。而在薄板坯在生产过程中应用该技术时获得的组织晶粒细小、二次枝晶间距小、偏析程度低,应用该技术进行生产优势更加明显[6]。因此,全世界各大钢铁生产企业纷纷引进投建薄板坯连铸连轧生产线。近些年来,随着薄板坯连铸连轧技术日益成熟和广泛,使人们认识到原来的薄板坯连铸连轧技术仍有许多不足之处,开始进行技术的再开发和提高,使技术更臻于成熟和完善。2.薄板坯连铸连轧技术简介 2.1连铸连轧技术 连铸连轧全称连续铸造连续轧制,是将液态金属连续通过水冷结晶器凝固后直接进入轧机进行塑性变形的工艺方法。传统生产工艺是用熔炼炉将炼好的钢液铸成铸锭,经过保温、锻造制成锻坯,之后再通过均热炉加热到高温并保温一段时间后才进行热轧。这一过程需要多次加热保温,既浪费了能源,也使生产周期过长。而连铸连轧技术则是把熔炼好的液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯(称为连铸坯),然后不经冷却,在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。这种工艺巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来,相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点[1~5]。 2.2薄板坯连铸连轧 连铸坯在轧制之前依据板坯厚度可以分为厚板坯连铸、中厚板坯连铸和薄板坯连铸。随着连铸坯厚度的减小,板坯中部的冷却速度增大。冷却速度增大之后,铸坯中部的晶粒变得细小、缺陷减少、偏析减轻、二次枝晶的间距也随之减小。

机电一体化系统中的智能控制技术应用

机电一体化系统中的智能控制技术应用 摘要:近年来,随着我国科学技术的不断发展,使机电一体化系统在智能化和 自动化的研究中得到普及。全新技术的应用极大程度的转变了以往的产业模式, 有效提高了生产效益,同时也提高了产品质量的稳定性。本文就对机电一体化系 统中智能控制技术的应用进行探讨。 关键词:机电一体化;智能;控制;应用 随着我国经济水平的不断提高,各行各业的竞争力逐渐加大,市场经济环境 变得日益复杂。在这一经济发展背景下,各个行业只有不断优化自身的缺点、完 善自己,才能在激烈的竞争中屹立不倒。机电一体化系统是我国应用范围最广的 系统,对于一个工业大国来说至关重要,所以对于机电一体化系统的发展,我们 要不断改进其不足,提高其可靠性与高效性。 1、智能控制概述 智能控制的目标在于无人参与的条件下,也能通过实现的程序来进行自动化 操作,驱动设备进行生产活动,实现程序目标。该项技术属于机械模拟的应用, 用计算机对人类控制模式进行了模仿和替代,在复杂性和系统性的工作要求下, 能够更加稳定的完成工作目标。同时,该项技术在现代化社会也取得了广泛的应用,实现了传统控制模式对复杂系统控制无力的问题。该项技术由多个学科交叉 融合而成,综合了包括信息理论、统筹学、计算机科学、人工智能以及自动化控 制理论等内容。经过多年的研究和发展,智能控制已经具备了相当的优势:1) 智能控制的核心在高层控制,即组织级。2)智能控制器具有非线性特性。3)智 能控制具有变结构特点。4)智能控制器具有总体自寻优特性。5)智能控制系统 应能满足多样性目标的高性能要求。 现阶段,智能控制的主要类型包括集成或者混合(复合)控制、分级递阶控 制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统以及进化计算与 遗传算法。相信在未来智能控制会取得更大的成果,尤其是在智能控制系统本身 的学习功能和组织功能不断强化之后,在机电一体化系统中也会发挥更大的作用,对于工业生产质效的提升贡献更多力量,促进工业升级。 2、机电一体化系统的特点 2.1综合性 机电一体化系统是由信息技术、控制技术和系统理论技术组成的复合型一体 化系统,机电一体化系统中包含工业生产中控制管理功能、机械生产功能、机械 检测功能等,具有较高的综合能力。 2.2智能性 机电一体化系统的应用根本上转变了传统机械处理的现象,例如,微处理技 术的应用彻底的改变了传统的控制方式,并且有效的提高了控制的精度。机电一 体化系统中的机械构成主要为仪表、传感器,通过对机械一体化系统中的参数调 整和设置可以使机电一体化系统发挥出不同的功能和特性,这一原因使机电一体 化系统的应用较为广泛。通过智能化系统的应用,传感器可以将自身收集的信息 反馈传输到中央处理器,实现智能化的处理方式。 2.3完整性 机电一体化系统主要包含了微处理器、传感器、动力系统、传输系统以及执 行构件等,所以机械一体化系统属于较为完善的系统,机电一体化系统通过对多 种技术的有效融合,使得机电一体化系统可以为各个行业的工业生产提供更加优

智能控制技术的发展现状及心得体会

智能控制技术的发展现状及心得体会 摘要: 在此综述了智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法,然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状,接着论述智能控制的国内外发展和现状。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出创新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制模糊控制神经网络遗传算法 一、引言 智能控制作为当今的一种交叉前沿学科,其研究中心始终是解决传统控制理论、方法(包括经典控制、现代控制、自适应控制、鲁棒控制、大系统方法等)所难以解决的不确定性问题。自智能控制概念的提出,自动控制界纷纷仿效,主流是人工智能技术引入到自动控制系统中,寻求难以精确建模的复杂系统的自动控制(自治)。 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。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”。 二、智能控制的性能特点 智能控制是自动控制发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂、非线性和不确定的系统控制问题。智能控制系统具有以下几个特点:(1)较强的学习能力: 能对未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习、融合、分析、推理,并利用积累的知识和经验不断优化、改进和提高自身的控制能力; (2)较强的自适应能力: 具有适应受控对象动力学特性变化、环境特性变化和运行条件变化的能力; (3)较强的容错能力: 系统对各类故障具有自诊断、屏蔽和自恢复能力; (4)较强的鲁棒性: 系统性能对环境干扰和不确定性因素不敏感; (5)较强的组织功能: 对于复杂任务和分散的传感信息具有自组织和协调功能,使系统具有主动性和灵活性; (6)实时性好:

智能控制发展趋势及应用

智能控制的发展趋势和应用 学号0000000 姓名****** 老师钟春富

摘要:描述了智能控制产生的历史以及全世界对于智能控制有研究的多个国家在智能控制的研究方向以及研究水平,介绍了智能控制的发展趋势以及智能控制发展面临的问题,详述了智能控制的主要研究方向,说明了智能控制的应用方向以及具体应用,展望了智能控制的发展前景以及对于社会生产和日常生活的积极意义。 关键词:智能控制、模糊控制、神经网控制、专家控制、智能化。 一、智能控制的产生 人类的进化归根结底是智能的进化,而智能反过来又为人类的进步服务。我们学习与研究智能系统、智能机器人和智能控制等,其目的就在于创造和应用智能技术和智能系统,从而为人类进步服务。因此,可以说对智能控制的钟情、期待、开发和应用,是科技发展和人类进步的必然趋势。 在科学技术发展史上,控制科学同其他技术科学一样,它的产生与发展主要由人类的生产发展需求和人类当时的知识水平所决定和限制的。 20世纪以来,特别是第二次世界大战以来,控制科学与技术得到了迅速的发展,由研究单输入单输出被控对象的经典控制理论,发展成了研究多输入多输出被控对象的现代控制理论。1948年,美国著名的控制论创始人维纳(N.Wiener)在他的《控制论》中第一次把动物和机器相提并论,引起哲学界的轩然大波,有人骂控制论是“伪科学”。 直到1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统地揭示了控制论这一新兴学科对电子通讯、航空航天和机械制造工业等领域的重要意义和深远影响后,反控制论的热潮才逐渐开始平息。20世纪60年代,由于空间技术,海洋技术和机器人技术发展的需要,控制领域面临着被控对象的复杂性和不确定性,以及人们对控制性能要求越来越高的挑战。被控对象的复杂性和不确定性表现为对象特性的高度非线性和不确定性,高噪声干扰,系统工作点动态突变性,以及分散的传感元件与执行元件,分层和分散的决策机构,复杂的信息模式和庞大的数据量。 面对复杂的对象,复杂的环境和复杂的任务,用传统控制(即经典控制和现代控制)

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