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复杂机电控制第三章

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机电一体化技术-第03章 执行器

机电一体化技术-第03章 执行器
（3）阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间 应加一段异径管。
（4）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。 特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外， 一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大 和有振动场合时，也应加支撑。
（5）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明， 不能装反。
控制阀的口径选择是由控制阀流量系数KV值决 定的。流量系数KV的定义为：当阀两端压差为 100kPa，流体密度为1g/cm3，阀全开时，流经控制 阀的流体流量。
7.气动执行器的安装和维护
（1）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面 或楼板的地方。
（2）气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不 低于-40℃的地方，并应远离振动较大的设备。
快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速 启闭的切断阀或双位控制系统。
6.控制阀的选择
1）控制阀结构与特性的选择
结构形式选择 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物
理、化学特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。 特性选择
先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然 后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。
第三章 执行器
3.1 概述
1.执行器作用
接收控制器输出的控制信号，改变操 纵变量，使生产过程按预定要求正常 进行。
控制信号 执行器
操纵变量
蒸汽加热反应器工艺控制图
温度给定
﹢ ‐
温度控制器 TC
干扰 蒸汽流量
控制阀
反应器
出料温度
温度传感与变送器 TT
反应器温度控制系统方框图
2.执行器组成
电流4~20mA
气关阀
例2：加热炉炉温的控制
TT
TC

机电控制工程基础课后习题答案左健民

机电控制工程基础课后习题答案左健民

机电控制工程基础课后习题答案第一章：引论1.题目问题：简述机电控制工程的基本概念和发展历程。

答案机电控制工程是一个交叉学科，它涉及机械工程、电气工程和控制工程等多个学科的知识与技术。

其基本概念包括机电系统、控制系统和传感器系统。

机电系统由机械设备、电气设备和控制设备组成，用来完成特定的运动任务。

控制系统由传感器、控制器和执行器组成，用来监测和控制机电系统的运行状态。

传感器系统负责采集、测量和传输机电系统的运行数据。

机电控制工程的发展历程可以分为三个阶段。

第一个阶段是机械、电气和控制等学科独立发展的阶段，各自在不同领域取得了一定的成就。

第二个阶段是机械、电气和控制等学科开始相互交叉融合的阶段，机电系统的概念逐渐形成。

第三个阶段是机电控制工程逐渐成为一个独立学科，形成了一整套完整的理论和方法体系。

第二章：电气与电子技术基础2.题目问题：简述直流电路的基本特点和常用电路元件。

答案直流电路是指电流方向恒定的电路。

其基本特点包括以下几个方面：•电流方向不变。

在直流电路中，电荷只能沿着一个方向移动，电流的方向不会发生改变。

•电压稳定。

直流电源提供的电压一般是恒定的，不会发生明显的波动。

•电阻内部不产生能量损耗。

电阻元件在直流电路中，不会消耗电能，只会产生热能。

常用的直流电路元件包括电容器、电感器和电压源。

电容器用来存储电荷，具有储能效果。

电感器则用来存储磁能，具有阻尼和滤波效果。

电压源是直流电路中常用的电源元件，用来提供稳定的电压。

第三章：电路理论与分析3.题目问题：简述电路的戴维南定理和诺顿定理。

答案戴维南定理和诺顿定理是电路分析中常用的方法，用于简化电路的计算和分析。

•戴维南定理：戴维南定理又称为戴维南-诺顿定理，它指出：任意一个由电压源、电流源和电路元件组成的线性电路，可以用一个等效的电流源和等效的内阻表示。

通过计算戴维南等效电流源和内阻，可以将复杂的电路简化为一个更容易分析的等效电路。

•诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的一种特例，它用电压源和等效的电阻来表示电路。

机电一体化系统设计第三章

机电一体化系统设计第三章

39
第3章 控制系统设计
(3) 离散系统的时间响应
图3.37离散系统的时间响应
40
第3章 控制系统设计
3.5.4 离散系统的性能分析
图3.38平面的映射关系
Bem N1 Bm N BL 2
2
J em
N1 Jm N JL 2
c (s) r ( s ) R B s (1 T s )(1 T s ) K K s K AK N 1 a em a em b i s i
图3.26 理想采样开关后所得的采样脉冲序列 18
第3章 控制系统设计
19
第3章 控制系统设计
20
第3章 控制系统设计
（2）信号采样的数学描述 1）脉冲函数的采样性质 ●脉冲函数…如图所示，其数学表达式为
……
…………………………………………………… (3.59)
●脉冲强度
……………………………………………………(3.60)
（3）保持器 保持器：将离散的采样信号恢复到原连续信号的装置。 理想的保持器如图3.28所示频谱的低通滤波器。
零阶保持器：将前一个采样时刻的采 样值………保持到下一个采样时刻 ………，如图3.29所示。
3.28 理想保持器的频谱
3.29应用零阶保持器恢复的信号
31
第3章 控制系统设计
零阶保持器：将前一个采样 时刻的采样值………保持到 下一个采样时刻……..…，如 图3.29所示。零阶保持器的时 域函数： …………………………(3.71) ………. 零阶保持器的传递函数 …………………………(3.73) ……… 零阶保持器的频谱特性如图 所示。
第3章 控制系统设计
1. 直流电动机

机电一体化第三章

机电一体化第三章

M
U0
RL
RL
理想值
Rl2
实测值
RL>RL1>RL2
图3-14 永磁式测速机测量电路图 图3-15 直流测速机输出特性
11
直流测速机的特点是输出为线性，斜率大、线性好，但由于 有电刷和换向器，构造和维护比较复杂，摩擦转矩较大。
直流测速机在机电控制系统中，主要用作测速和校正元件。 在使用中，为了提高检测灵敏度，尽可能把它直接连接到电 机轴上。有的电机本身就已安装了测速机。测速电机输出的 模拟电压直接送到速度换比较器中用于速度控制。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源 于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管 及红外发射二极管。接收器有光电二极管、光电 三极管、光电池组成。在其后面是检测电路，它 能滤出有效信号和应用该信号
23
输出
图3-21 透光型光电传感 器接口电路
在透光型光电传感器中， 发光器件和受光器件相 对放置，中间留有间隙。 当被测物体到达这一间 隙时，发射光被遮住， 从而接收器件（光敏元 件）便可检测出物体已 经到达。这种传感器的 接口电路如图3-21所示。
位置传感器分接触式和接近式两种。所谓接触 式传感器就是能获取两个物体是否已接触的信息 的一种传感器；而接近式传感器是用来判别在某 一范围内是否有某一物体的一种传感器。
14
一、接触式位置传感器
这类传感器用微动开关之类的触点器件便可构 成，它分以下两种。
1．由微动开关制成的位置传感器
它用于检测物体位置 ，有如图3-17所示的几种
16
二、接近式位置传感器
接近式位置传感器按其工作原理主要分：电磁式、 光电式、静电容式，基本工作原理可用图3-19表示 出来。

哈工大机电系统控制第三章答案-

哈工大机电系统控制第三章答案-

3—1 题图3-1所示的阻容网络中，i ()[1()1(30)](V)u t t t =--.当t =4s 时，输出o ()u t 值为多少？当t 为30s 时，输出u o （t )又约为多少？解:661(s)1111(s)1110410141o i U sCU RCs s R sC -====+⨯⨯⨯+++(4)0.632(V)o u ≈，(30)1(V)o u ≈3—2 某系统传递函数为21()56s s s s +Φ=++，试求其单位脉冲响应函数。

解：2(s)112(s)5623o i X s X s s s s +-==+++++ 其单位脉冲响应函数为23(t)(e 2e )1()t t x t δ--=-+⋅3-3 某网络如图3—3所示，当t ≤0-时，开关与触点1接触；当t ≥0+时,开关与触点2接触。

试求输出响应表达式，并画出输出响应曲线。

1V题图3-1 题图3—3解：1(s)11(s)2121()o i R U RCs s sCU RCs s R R sC++===++++01(t)1(2)1()(V)i i i u u u t =+=+-⋅1111212(s)(s)121212o i s s U U s s s ss ++-===-+++ 则21(t)(e 2)1()(V)t o u t -=-⋅1201(t)1(e 2)1()(V)o o o u u u t -=+=+-⋅其输出响应曲线如图3—3所示图3-3 题图3—43-4 题图3—4所示系统中，若忽略小的时间常数，可认为1d 0.5()d yB s x-=∆。

其中，ΔB 为阀芯位移,单位为cm ，令a =b （ΔB 在堵死油路时为零）。

(1) 试画出系统函数方块图,并求(s)(s)Y X 。

(2) 当i ()[0.51()0.51(4)1(40)]cm x t t t s t s =⨯+⨯---时,试求t =0s,4s ，8s,40s,400s 时的y （t )值，()B ∆∞为多少?(3） 试画出x （t )和y （t )的波形。

哈工大机电系统控制第三章答案

哈工大机电系统控制第三章答案

3-1 题图3-1所示的阻容网络中，i ()[1()1(30)](V)u t t t =--。

当t =4s 时，输出o ()u t 值为多少？当t 为30s 时，输出u o (t )又约为多少？解：661(s)1111(s)1110410141o i U sCU RCs s R sC -====+⨯⨯⨯+++(4)0.632(V)o u ≈，(30)1(V)o u ≈3-2 某系统传递函数为21()56s s s s +Φ=++，试求其单位脉冲响应函数。

解：2(s)112(s)5623o i X s X s s s s +-==+++++ 其单位脉冲响应函数为23(t)(e 2e )1()t t x t δ--=-+⋅3-3 某网络如图3-3所示，当t ≤0-时，开关与触点1接触；当t ≥0+时，开关与触点2接触。

试求输出响应表达式，并画出输出响应曲线。

1V题图3-1 题图3-3解：1(s)11(s)2121()o i R U RCs s sCU RCs s R R sC++===++++ 01(t)1(2)1()(V)i i i u u u t =+=+-⋅1111212(s)(s)121212o i s s U U s s s ss ++-===-+++ 则21(t)(e 2)1()(V)t o u t -=-⋅1201(t)1(e 2)1()(V)o o o u u u t -=+=+-⋅其输出响应曲线如图3-3所示图3-3 题图3-43-4 题图3-4所示系统中，若忽略小的时间常数，可认为1d 0.5()d yB s x-=∆。

其中，ΔB 为阀芯位移，单位为cm ，令a =b （ΔB 在堵死油路时为零）。

(1) 试画出系统函数方块图，并求(s)(s)Y X 。

(2) 当i ()[0.51()0.51(4)1(40)]cm x t t t s t s =⨯+⨯---时，试求t =0s,4s,8s,40s,400s 时的y (t )值，()B ∆∞为多少？ (3) 试画出x (t )和y (t )的波形。

国家开放大学 机电控制工程基础 第3章 控制系统的时域分析自测解析

信息文本单项选择题（共20道题，每题3分，共60分）题目1标记题目题干系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（）选择一项：A. 系统综合B. 系统辨识C. 系统分析D. 系统设计反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：系统分析题目2标记题目题干若系统的开环传递函数为10/(s(5s+2))，则它的开环增益为（C）选择一项：A. 1B. 5C. 2D. 10反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：5题目3标记题目题干二阶系统的传递函数G(s)=5/(s2+2s+5)，则该系统是（）选择一项：A. 过阻尼系统B. 零阻尼系统C. 欠阻尼系统D. 临界阻尼系统反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：欠阻尼系统题目4标记题目题干系统的动态性能一般是以（）响应为基础来衡量的。

选择一项：A. 速度B. 阶跃C. 正弦D. 脉冲反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：阶跃题目5标记题目题干若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（）。

选择一项：A. 增加调整时间B. 增大超调量C. 减少调节时间D. 减少超调量反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：减少调节时间题目6标记题目题干设系统的特征方程为D(s)=s4+8s3+17s2+16s+5=0，则此系统（）。

选择一项：A. 临界稳定B. 不稳定C. 稳定性不确定反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：稳定题目7标记题目题干某单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)=k/(s(s+1)(s+5))，当k=（）时，闭环系统临界稳定。

选择一项：A. 30B. 40D. 10反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：30题目8标记题目题干系统的特征方程为D(s)=3s4+10s3+5s2+s+2=0，则此系统中包含正实部特征的个数有（）。

选择一项：A. 3C. 2D. 1反馈答对了：恭喜您，答对了。

正确答案是：2题目9标记题目题干单位反馈系统开环传递函数为G(s)=4/(s2+6s+1)，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）。

机电一体化系统第三章执行元件


一、 特点
1、稳定性好 2、可控性好 3、响应迅速 4、控制功率低，损耗小 5、转矩大
补偿绕组(c)
励磁绕组 (f) ia
Fr Ua Fc Uf
电枢绕组(a)
直流伺服电动机的结构与一般的电机结构相似，也是 由定子、转子和电刷等部分组成，在定子上有励磁绕组 和补偿绕组，转子绕组通过电刷供电。由于转子磁场和 定子磁场始终正交，因而产生转矩使转子转动。
步进电机驱动电源
Hale Waihona Puke 四、步进电动机的功率放大1．单电压功率放大电路
此电路的优点是电路结构简单，不足 之处是Rc消耗能量大，电流脉冲前后 沿不够陡，在改善了高频性能后，低 频工作时会使振荡有所增加，使低频 特性变坏。
2．高低电压功率放大电路
电源U1为高电压，电源大约为80～150V， U2为低电压电源，大约为5～20V。在绕组 指令脉冲到来时，脉冲的上升沿同时使VT1 和VT2导通。由于二极管VD1的作用，使绕组 只加上高电压U1，绕组的电流很快达到规定 值。到达规定值后，VT1的输入脉冲先变成 下降沿，使VT1截止，电动机由低电压U2供 电，维持规定电流值，直到VT2输入脉冲下 降沿到来VT2截止。 不足之处是在高低压衔接处的电流波形在顶 部有下凹，影响电动机运行的平稳性。
步进电机驱动电源总结
作用：对控制脉冲进行功率放大，以使步进电机获 得足够大的功率驱动负载运行。 1、步进电机是用脉冲供电，且按一定工作方式轮 流作用于各相励磁线圈上。 2、步进电机正反转是靠给各相励磁线圈通电顺序 变化来实现的。 3、速度控制是靠改变控制脉冲的频率实现的。 4、在通电脉冲内使励磁线圈的电流能快速建立， 而在断电时电流能快速消失。
伺服电机控制方式
伺服电机比较

机电传动与控制（第四版）第3章课后习题参考答案

第三章3.1 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2 并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？T=KtφIa u=E+IaRa当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求：①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）PN=UNIN180KW=230*ININ=782.6A该发电机的额定电流为782.6AP= IN100/ηNP=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。

PN=UNINηN7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一台他励直流电动机：PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω，其空载特性为：U 0/ V115 184 230 253 265I f/A0.442 0.802 1.2 1.686 2.10今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压，问其励磁电流分别应为多少？由空载特性其空载特性曲线.当U=150V时If=0.71A当U=220V时If=1.08A3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。

机电传动与控制第三章1


n 0
内调节；
U E IaRa E Ken
Ist U / Ra
Tst KtIst 磁通减小时，特性变软
(1)当磁通过分削弱后：TM
TL

J
2π 60
dn dt
16
TM Km Ia
如果负载转矩不变，将使电动机电流大大增加而严重过载；
（2）当趋近于0时，从理论上说，空载时电动机速度趋近 ，
T
n0 n
8
直流他励电动机的固有机械特性指的是在额定条件（额定电压
UN和额定磁通 N )下和电枢电路内不外接任何电阻时的 n=f(T)
n

UN
Ke N

Ra
Ke Kt N2
T
直流他励电动机固有机械特性曲线: 可根据电动机的铭牌数据求出(0,n0 )和(TN, nN) 。
直流电动机铭牌: 额定功率PN 、额定电压 UN 、额定电流IN和额定转速 nN。
n U Ra T
Ke Ke Kt 2
n0 n
……电动机的机械特性n=f(T)
人为机械特性方程式： n
UN Ke N

Ra Rad
K
e
K
t

2 N
T
把n

UN
KeN

Ra
Ke KmN2
T
13
与n

UN
KeN

Ra Rad
Ke
Km
2 N
T
空载速度不变； 随着电阻的增加，转速降落增加；
并励发电机电压建立条件及解决办法：
1
1. 发电机的磁极要有剩磁； 将励磁绕组接到其他直流电源上充磁。
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1.语义网络的特点
因为语义网络表示知识的实质是知识的图 解表示，所以这种表示法的优点是容易把 各种事物有机地联系起来，它特别适于表 达关系知识。 语义网络通过对于个体间的联系追溯到有 关个体的节点，实现对知识的直接存取， 能比较正确地反映人类对客观事物的本质 认识。 知识表示直观，便于理解。
四、知识表示的方法
1、一阶谓词逻辑性 2、表示方法 3、框架表示性 4、语义逻辑性 5、面向对象性 6、状态空间性
五、知识类型
1、叙述型知识： 叙述关于系统状态、环境和条件，问题的 概念、定义和事实的知识 2、过程型知识： 有关系统状态变化，问题求解过程的操作， 演算和形动的知识 3、控制型知识： 关于如何选择相应的操作、演算和行动的 比较，判断，管理和决策知识
语义网络具有下列几个特点
能把实体的结构、属性与实体间的因果关系显式地和简明 地表达出来，与实体相关的事实、特征和关系可以通过相 应的节点弧线推导出来。这样便于用联想方式实现对系统 的解释。 由于与概念相关的属性和联系被组织在一个相应的节点中， 因而使概念易于受访和学习。 表现问题更加直观，更易于理解，适于知识工程师与领域 专家沟通。语义网络中的继承方式也符合人类的思维习惯。 语义网络结构的语义解释依赖于该结构的推理过程而没有 结构的约定，因而得到的推理不能保证像谓词逻辑法那样 有效。 节点间的联系可能是线状、树状或网状的，甚至是递归状 的结构，使相应的知识存储和检索可能需要比较复杂的过 程。
3. 形式化
把概念化阶段概括出来的关键概念、子问题和信息流特 征映射成基于各种知识工程工具和框架的更形式化的表 达，这一过程称为形式化过程。 假设空间、过程的基本模型和数据特征是形式化过程的 三要素。 对概念形式化有助于理解假设空间的结构以及如何把它 们连接起来构成假设空间。 过程的基本模型包括： 行为模型 和数学模型（分析的或统计的） 应该指出，行为模型是专家进行推理的一种重要方式， 行为模型实际上是模糊模型。
用语义网络表示知识
用语义网络表示一个简单事实： 所有的知更鸟（robin）都是 鸟（bird）。 用两个节点分别表示知更鸟和 鸟，并在两个节点之间用“是 一个”（ISA）链相连，称ISA 为指针，如右图（1）所示。 若再表示克莱德（clyde）是 一只知更鸟，只要在右图（1） 上加一个节点和一根ISA链即 可，如右图（2）所示。 利用语义网络还可以表达对象 的性质，例如右图（3）是表 示鸟有翅膀的语义网络。 由该语义网络容易得到知更鸟 有翅膀，克莱德有翅膀。在人 工智能中称ISA为性质遗传链。
第四节 语义网络表示法
语义网络（semantic networks）是1968年由 Quillian最先提出的，1969年他把语义网络当作知 识库使用并设计了TLC系统。 语义网络作为一种知识表示方法，已经获得广泛应 用许多最近发展的专家系统采用语义网络来表示领 域专家知识。 语义网络实际上是用图解表示知识。 一般说来，一个语义网络是一个由表示实体、概念 等的节点即表示节点之间关系的弧线（或链）组成 的有向图。 基于语义网络表示的系统有Simmon(1973 )的自然语 言理解系统，Eikes和Heudrix(1977)的问题回答系 统以及及1976～1981年由美国SRI国际系统研究所研 制的PROSPECTOR勘探专家系统等。
揭示问题求解过程的基本模型是知识形式 化的重要一步，认识数据的特性有利于解释假 设之间以及假设与目标结构的关系。
4. 实现
实现阶段的任务是把经过形式化的知识映 射成和该问题所选工具相关联的框架表达， 在框架中的知识要保持一致性和相容性， 并用来定义特定的控制和信息流，从而成 为一个可执行的程序。
1.问题识别
一般由一个专家（或多个）和一个知识工程师来共同参 加这项工作，他们必须从各种途径获得建立专家系统所 需的知识。 专家可以提供解决问题的经验、书本上的理论知识以及 应用实例等，知识工程师要从中学习和掌握解决类似问 题的经验和建立专家系统的有关方法、表达及工具。 由他们共同认识问题并定义要解决的问题，专家首先给 出原始问题叙述性的描述、解决问题方式的解释以及问 题求解的推理，经过重复说明和解释，最后得到双方彼 此都同意的对问题形式化的初步描述。 然后，由他们共同提炼用于解决问题和问题识别的关键 部分知识，并用词语加以表达。
对于专家系统而言，所谓的知识获取是指通过人工方法从 一个领域专家处（或潜在的知识源）提炼知识，并把它转 化为计算机程序的过程，它包括问题的定义、实现、完善 以及表达从专家处获取的事实和关系。 这里潜在的知识源包括专家、书本、数据库以及人们的经 验等。
一、知识获取的途径
知识获取用以解决计算机知识来源问题，一般来说，机器获 取知识主要有三种途径； （1）通过特殊的知识编辑系统，把人类的知识（主要是用于问 题求解的专门知识）直接用程序编辑后存入计算机； （2）把知识用自然语言表达出来并“传授”给计算机； （3）自动进行知识获取，即建立机器的学习系统，使机器本 身具有从经验中学习的能力，以便能经常总结经验，修正错 误，总结规律，增长知识，从而丰富自己的知识库。 在上述三种途径中，以第（3）种途径最为理想，因为一个 先进而完善的专家系统必须具备自学习的能力，否则系统本 身不能适应环境的变化和事物发展的需要，难以改善自己的 性能。目前只有少数系统能自动完成部分知识获取工作。 专家系统中知识库所需要的知识可通过上述三种途径获得， 所有的途径都包括从知识源中把问题求解的最有效知识转化 为计算机程序。 知识工程的发展表明，只有专家与知识工程师（专家系统设 计者）或程序之间保持密切的联系，才能建立一个好的专家 系统知识库。
语义网络的含义
语义网络是知识的一种结构化图解表示，它由节点和弧线 或链线组成。 节点用于表示实体、概念和情况等， 弧线用于表示节点间的关系。 语义网络表示由下列4个相关部分组成。 词法部分 决定表示词汇表中允许有哪些符号，它涉及各个 节点和弧线。 结构部分 叙述符号排列的约束条件，指定各弧线连接的节 点对。 过程部分 说明访问过程，这些过程能用来建立和修正描述， 以及回答相关问题。 语义部分 确定与描述相关的（联想）意义的方法，即确定 有关节点的排列及其占有物和对应弧线。
数据在特定场合下的具体含义。不同环境下数据所表示的意义不同。 “信息就是谈论的事情、新闻和知识”（牛津字典） “信息就是在观察或研究过程中获得的数据、新闻知识”（韦氏字典） 三、知识：只把有关的信息关联在一起所形成的信息结构，信息与关联 是知识的两大要素 四、知识分类：
ห้องสมุดไป่ตู้

事实性知识 规则性知识 控制性知识 元知识 逻辑性知识 常识性知识 专业领域知识
二、知识获取的步骤
总之，在建立专家系统过程中，上述知识 获取的步骤要反复循环进行，不断地修改， 包括： 对概念的重新形式化、 表达方式的重新设计， 以调整规则及其控制结构，直到获得满意 的性能。
三、知识的特性
性
1、相对正确性2、可确定性3、可表示性4、可利用
四、智能控制系统的基本结构
第二节 知识的获取
知识获取（knowledge acquisition）是指在人工智能和知 识工程系统中，通过人工方法或机器学习、机器感知方式， 使机器从外部环境获取知识的过程。
知识获取是专家系统的一个重要组成部分，被称 为专家系统的瓶颈。建立专家系统的关键是从专 家系统那里获得知识，这一过程是非常重要而且 是十分困难的，因为这并非是一种单向的简单的 知识堆砌过程。
2.二元语义网络的表示
首先用语义网络来表示一些简单的事实。 例如，所有的燕子（SWALLOW） 都是鸟（BIRD）。 建立两个节点，SWALLOW和 BIRD，分别表示燕子和鸟。 两节点以“是一个”(ISA)链相连， 如图2.12（a）所示。 再如，希望表示小燕（XIAOYAN） 是一只燕子。那么，只需要在语 义网络上增加一个节点 （XIAOYAN）和一根ISA链，如 图2.12（b）所示。 除了按分类学对物体进行分类以 外，人们通常需要表示有关物体 性质的知识。例如，要用语义网 络表示鸟有翅膀的事实，可按如 图2.12（c）所示来建立语义网络。
5. 检验
通过实例对系统进行检测验证，评价模型系统以 及用于它的表达形式，发现知识库和推理机构中 的不足或错误，以便修改和完善。 输入/输出特性、推理规则以及控制策略等都会是 系统协调不当而造成性能不佳。输入/输出的主要 特性是数据获取和结论表达。 由于提问不当或未获得足够多的信息，可能导致 获取数据的犯法错误或不恰当； 推理规则出错表现为规则本身不正确，不一致， 不完全，或是规则之间并不独立而没有考虑到它 们之间的相互影响等； 控制策略的使用必须注意到求解问题的控制结构 与控制知识，使用不当会使模型系统出现错误。
第三章 人工智能知识的表示和获取 本章主要内容
几个重要概念
知识表示的概念 知识的获取 语义网络表示法 产生式表示法 框架表示法 一阶谓词逻辑方法
第一节 几个重要概念
一、数据：像这样用一组符号及其组合表示信息称为数据 二、信息：以数据的形式表达和传递的，其本质特征是知识的内涵，是


在上述例子中，若表示克莱德 有一窝（nest-1），可以利用 所有权连OWNS，连接表示克莱 德及其窝的节点，如右图（1） 所示。 如果我们还要附加克莱德从春 天到秋天拥有一个窝的信息， 在现有的语义网络上无法实现， 因为这里涉及到四个实体，需 要用四元谓词来表达，而表示 占有关系的链实际上只能表示 二元关系。 为了表达上述问题，1972年 Simmos和Slocum提出，在语义 网络中允许用节点表达情况和 动作，把它们作为对象一样处 理，每一情况节点可以有一组 向外的弧（事例弧或事例框）， 用以说明情况谓词的各种变量。 这样，就可以用右图（2）中 语义网络表达上述问题。
二、知识获取的步骤