智能控制概论

自动化的昨天今天及明天与我的未来摘要本文论述了1自动化专业的历史及发展..包括经典控制论;现代控制论和智能控制论..2自动化专业的现状及应用..包括自动控制系统相关知识;具体应用领域和具有的价值..3自动化专业的未来和前景..包括智能机器和未来发展..4我的大学四年规划及职业目标..关键词：自动化历史现状前景我的规划职业目标引言经过了6周的自动化专业概述与导论课的学习;我知道了自动化专业的大致特点以及就业方向..如今;自动化专业概述与导论课结束了;为了圆满地完成这门课的学习;我总结了这几周所学的知识;查阅了各种相关书籍;希望能向教师交上一份满意的答卷;同时也为我的自动化专业学习做一个简单的规划..本文主要描述了自动化的历史;现状;未来展望以及我的职业规划;其中部分内容来自讲师上课时所传授的知识;部分内容由网络;课外书籍等途径获得..这是我人生中第一份科技论文;有许多不足和缺漏之处;但这是由我认认真真;经过反复的学习和修改自主完成的;这是对我自己最好的答卷..在以后的学习中;我会不断总结经验和不足;提高自己写此类论文的水平..一自动化总述一自动化是什么自动化Automation是指机器设备、系统或过程生产、管理过程在没有人或较少人的直接参与下;按照人的要求;经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制;实现预期的目标的过程..自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面..采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来;而且能扩展人的器官功能;极大地提高劳动生产率;增强人类认识世界和改造世界的能力..因此;自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显着标志自动化的概念是一个动态发展过程..过去;人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作;自动地完成特定的作业..这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点..后来随着电子和信息技术的发展;特别是随着计算机的出现和广泛应用;自动化的概念已扩展为用机器包括计算机不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动;以自动地完成特定的作业..自动化的广义内涵至少包括以下几点：在形式方面;制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动;代替或辅助人的脑力劳动;制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化..在功能方面;自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分..自动化的功能目标是多方面的;已形成一个有机体系..在范围方面;制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程;而是涉及产品生命周期所有过程..二研究的核心问题是信息..包括信息提取;信息传播;信息处理;信息存储和信息利用..三培养目标在控制理论;控制系统;生产过程自动化等具有创新和开拓精神的高级工程技术人员四工作去向在国民经济及国防各部门和行业从事信息及控制系统的研究;设计;集成;开发;制造和应用.. 二自动化历史一自动化理论的形成及发展1经典控制理论——单变量控制问题时间：1956年前数学工具：微分方程常用理论：传递函数;频率特性;根轨迹代表人物：维纳;钱学森2现代控制论——多变量控制问题时间：1956年-1980年数学工具：状态方程常用理论：极大值原理;动态规划;可控性客观性对应人物：庞特里亚金;贝尔曼;卡尔曼3智能控制理论——复杂系统的控制问题时间：1980年以后最大特点：不要求有准确的数学模型主要方法：模糊控制;专家控制;神经网络二世界的自动化历史18世纪末至20世纪30年代自动化技术形成;由于第一次工业革命的需要;自动化调节有了更广泛的应用..公元1968年法国工程师J.法尔科发明反馈调节器；到了20世纪20~30年代;美国开始采用PID调节器..这是一种模拟式调节器;现在还在许多工厂中采用..随着自动化装置的广泛应用;就暴露了许许多多的问题;许多人就对自动调节系统的稳定性提出了质疑..自动调节器和控制对象组成自动调节系统..有许多科学家对自动调节系统从理论上加以研究..公元1868年英国物理学家J.麦克斯韦尔用微分方程描述并总结了调节器的理论..公元1876年俄国机械学家H.A.维什捏格拉茨基进一步总结了调节其理论;归结为只要研究描述自动调节系统的线性其次微分方程的通解..公元1877年英国数学家E.劳思、1895年德国数学家A.胡尔维茨提出代数稳定判据;沿用到现在..公元1892年俄国数学家A.李雅普诺夫提出稳定性的严格数学定义并发表了专着..他的稳定性理论至今还是研究分析线性和非线性系统稳定性的重要方法..20世纪40～50年代局部自动化时期;第二次世界大战期间;为了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题;各国科学家设计出各种精密的制动调节装置开创可防空火力系统和控制这一新的科学领域..第二次世界大战后工业迅速发展;随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大化工厂提出的新控制问题：非线性系统、时滞系统、脉冲及采样系统、时变系统、分布参数系统和有随机信号输入的系统的控制问题的深入研究;经典控制理论在20世纪50年代有新的发展..与此同时;在工业上已广泛应用PID调节器;并用电子模拟计算机来设计自动控制系统..20世纪50年代研制出了电动单元组合仪表;这些为工业自动化提供了必不可少的技术工具;并使得构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了;我国也能生产系列化得国产气动单元组合仪表QDZ型和电动单元组合仪表DDZ型;在国内使用很广..1943～1946年;美国电气工程师J.埃克托和物理学家J.莫奇利为美国陆军研制成世界上第一台基于电子管电子数字计算机——电子数字积分和自动计数器..1950年美国宾夕法尼亚大学莫尔小组研制成世界上第二台存储程序式电子数字计算机——离散变量电子自动计算机..电子数字计算机的发明为20世纪60～70年代开始的再控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程奠定了基础..我国也在20世纪50年代中叶开始研制大型电子数字计算机;并研制出了“银河Ⅲ”电子数字计算机..20世纪50年代末起至今进入综合自动化时期..复杂工业、复杂工业过程和航天技术的自动控制问题;都是多变量控制系统的分析和综合问题;迫切需要加以解决..单经典的控制理论的直接应用遇到了困难..20世纪70年代微处理器的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用..20世纪50年代末到60年代初;开始出现电子数字计算机控制化的化工厂;20世纪60年代末在制造工业中出现了许多自动生产线;工业生产开始由局部自动化想综合自动化方向发展..20世纪70年代出现专用机床组成的无人工厂;20世纪80年代初出现用柔性制造系统组成的无人工厂..20世纪60年代末至70年代初;美、英等国的科学家们注意到人工智能的所有技术和机器人结合起来;研制出只能机器人..智能机器人会在工业生产、核电站设备检查及维修、海洋调查、水下石油开采、宇宙探测等方面大显身手..4三现代自动化一自动控制系统的类型1、恒值控制：系统输出稳定在给定值上..ft=C 常数2、程序自动控制：自动控制系统的给定信号是已知的时间函数..Ur=ft3、随动系统：在给定控制系统中;给定环节给出的输入信号是预先未知的随时间变化的函数..二自动控制系统的组成1、给定环节：产生给定的输入信号..2、反馈环节：对系统输出测量;转换成反馈信号..3、比较环节：将输入与反馈信号加以比较;产生误差..4、控制器环节：根据误差信号;按一定规律;产生相应的控制信号;它是系统的实现控制核心..5、被控环节：要控制的设备或生产过程..6、扰动环节：使被控量偏离所要求的值..三基本控制方法1、反馈控制与扰动控制2、比例积分微分控制3、最优控制4、自适应控制：自校正控制以辨识器来代替自适应控制器;由辨识器来求出数学模型..5、智能控制——复杂系统控制问题1专家控制系统：模拟人类专家的决策过程2模糊控制系统：一类复杂控制问题3神经网络系统：一类复杂控制问题4非线性系统及其控制：用非线性方程描述的系统四应用范畴1、机械制造自动化2、计算机集成制造系3、过程工业自动化1现代工业：离散型、混合型、连续型2连续型控制对象：温度、压力、流量、液位、成分、物性3包含：电力、石油化工、化工、造纸、冶金、制药4研究内容及特点：包括了信息流、物质流和能量流;伴随物理化学反应、生化反应、物质能量的转换和传递..处于十分苛刻的环境中..它的过程是连续的;强调生产控制和管理的整体性;强调整体的最优化..4、电力系统自动化5、飞行器控制6、智能建筑7、生态环境控制8、社会经济控制9、大系统控制与系统控制四自动化的未来如今;机械制造技术、微电子技术以及计算机技术的飞速发展推动了自动化技术的前进;在交通运输、建筑领域、电力领域、机械制造行业以及信息技术等方面获得了广泛地的应用;也促进了整个工业体系的进步当然;摩拳擦掌准备借力此次电子制造业革命的并非只有传统机器人制造商;比如说全球领先的电力和自动化技术企业ABB集团和德国自动机械生产商库卡..亚洲电子供应商;诸如台达电子和富士康科技集团;也在努力寻求打造更好的机器人..此外;一些规模较小的自动机械企业;比如丹麦的UniversalRoboticsA/S;也在跃跃欲试..不过;一些高管对此持谨慎态度..在他们看来;中国的自动化转变很可能会花费数年的时间;而且将会面临诸多挑战;其中包括先进机器人的高价格、持续存在的技术限制、以及灵活性的缺乏..台湾广达电脑集团公司副总裁TimLi指出;“如果你的订单减少;你可以解雇工人;但是你却没办法解雇机器人..”值得一提的是;台达电子是机器人制造领域的“新人”..据了解;该电子供应商一直为苹果等知名公司制造电源适配器..不过;2012年;该公司开始启动更加有雄心壮志的项目：生产可以取代电子工厂人类劳动力的廉价机器人..自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术..它是涉及机械;微电子;计算机等技术领域的一门综合性技术..同时自动化技术也促进了工业的进步;如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造;电力;建筑;交通运输;信息技术等领域;成为提高劳动生产率的主要手段..而20世纪90年代走向实用化的FCS现场总线控制系统正以迅猛的势头快速发展;是目前全球最新型的控制系统;倾应了自动控制系统的发展潮流;但现阶段的FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势;但它将逐渐走向成熟;取代DCS分散控制系统..五学习计划与职业规划一学习计划经过这几周的专业概论学习;我知道自动化是一个应用范围很广的高科技专业;它能被应用到社会的各行各业;却也因为这个原因;注定了它所要求的知识面的广度与深度;因此;我认识到我未来可能会面临各种学习难题;也会付出比其他专业更多的汗水..但我不会退缩;生命正是因为挑战而更精彩;不经历风雨;怎能见彩虹正所谓吃的苦中苦;方为人上人从现在起;我会努力做到以下几点：1、认真学习英语;以托福雅思为终极目标;熟练掌握听说读写等英语技能；2、认真学习高数;并且多看一些高数参考资料;争取在期末考试时取得高分；3、认真学习C语言;熟练掌握电脑编程技巧;能独立编写完整复杂的系统；4、大二增开专业课后;多去实验室做实验;自主完成实验；二职业规划1、以优异的成绩完成大学四年的学习..2、本科毕业后争取出国留学;如不能出国;则在国内读研..3、硕士毕业后;在国内从事与自动化相关的专业；4、有自己的工作经历与经验后自主创业..。

人工智能概论郭福春教案教学内容人工智能概论教案教学内容引言人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是一门研究如何使计算机能够像人一样进行思考和行为的科学和技术。

随着计算机技术的发展，人工智能逐渐成为一个热门的研究领域，并且在各个行业都有广泛的应用。

在这个教案中，我们将介绍人工智能的概念、应用和发展，并探讨其对社会和人类的影响。

一、人工智能的概念和基础知识1. 人工智能的定义和分类人工智能是指使机器具备类似人类智能的能力，包括感知、推理、学习和决策等功能。

根据不同的任务和能力要求，人工智能可以分为弱人工智能和强人工智能两种类型。

2. 人工智能的发展历程人工智能的历史可以追溯到上世纪50年代，经历了符号主义、连接主义和深度学习等不同的研究阶段。

随着计算机性能的提高和大数据的普及，人工智能在最近几年有了突破性的进展。

3. 人工智能的基本原理和技术人工智能的基本原理包括数据采集与处理、机器学习、深度学习、自然语言处理等多个方面。

其中，机器学习是人工智能的核心技术之一，它可以通过学习和迭代优化建立模型，从而实现智能决策和预测。

二、人工智能的应用领域1. 人工智能在医疗领域的应用人工智能可以在医疗诊断、药物研发、健康管理等方面发挥重要作用。

例如，利用深度学习可以从医学影像中识别疾病，提高医生的诊断准确度；利用机器学习可以预测疾病的发展趋势，提前采取干预措施。

2. 人工智能在交通领域的应用人工智能在交通管理、自动驾驶和智能交通系统等方面具有广泛的应用前景。

例如，通过智能信号灯和交通流量预测，可以优化交通信号控制，减少交通拥堵；利用自动驾驶技术，可以提高交通安全性和效率。

3. 人工智能在金融领域的应用人工智能在金融风控、投资决策和客户服务等方面有很大的应用空间。

例如，利用机器学习可以识别金融诈骗行为，提高交易安全性；利用自然语言处理和情感分析，可以分析客户需求和意见，提供个性化的金融服务。

《人工智能概论》总结报告时光匆匆，一学期又这样告一段落了。

这学期所学的《人工智能概论》让我深刻的体会到了人类无穷的智慧！从中我学到了不少的知识。

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。

它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

“人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth 学会上提出的。

从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。

人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。

人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。

例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。

它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标。

目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。

除了计算机科学以外, 人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。

人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。

人工智能专业概论引言：人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是一门涉及计算机科学、认知心理学、哲学等多学科的交叉学科，旨在研究和开发智能机器。

随着科技的不断进步和人们对智能的需求不断增加，人工智能专业也逐渐成为热门的学科之一。

本文将从人工智能的定义、发展历程、应用领域和未来发展趋势等方面对人工智能专业进行概述。

一、人工智能的定义人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门学科。

它通过研究和模拟人类智能的特点和行为，使计算机具备某种程度的人类智能，能够像人类一样进行学习、推理、决策和交流。

二、人工智能的发展历程人工智能的起源可以追溯到上世纪50年代，当时科学家们开始探索如何让计算机具备智能。

经过几十年的发展，人工智能取得了许多重要的突破，如专家系统、机器学习、自然语言处理等。

特别是近年来，随着大数据、云计算和深度学习等技术的兴起，人工智能进入了一个快速发展的阶段。

三、人工智能的应用领域人工智能在各个领域都有广泛的应用。

在医疗领域，人工智能可以辅助医生进行疾病诊断和治疗方案的制定；在金融领域，人工智能可以用于风险控制和投资决策；在交通领域，人工智能可以用于智能交通管理和自动驾驶技术；在教育领域，人工智能可以个性化地辅助学生学习。

此外，人工智能还被广泛应用于智能家居、智能机器人、智能音箱等领域。

四、人工智能专业的学习内容人工智能专业的学习内容包括数学、计算机科学、机器学习、模式识别、自然语言处理等方面的知识。

学生需要具备扎实的数学基础，熟悉常用的编程语言和算法，掌握机器学习和深度学习的原理和方法。

此外，学生还需要进行实际项目的实践，培养解决实际问题的能力。

五、人工智能专业的就业前景随着人工智能技术的不断发展和应用的广泛推广，人工智能专业的就业前景非常广阔。

毕业生可以在高科技企业、科研院所、大数据公司等行业就业，从事人工智能算法研发、数据分析、智能系统设计等工作。

人工智能概论教材参考答案标题：概论教材参考答案一、教材分析《人工智能概论》是一本全面介绍人工智能领域的入门教材，旨在为学生和初学者提供关于人工智能的基本概念、方法和技术。

本书涵盖了人工智能的各个领域，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉和机器人技术等。

此外，本书还介绍了人工智能在实际应用中的案例，以帮助学生和初学者更好地理解人工智能的应用价值。

二、知识点分析本书主要涉及以下知识点：1、人工智能的基本概念，包括机器学习、深度学习等。

2、自然语言处理的基本概念和技术，包括语音识别、自然语言理解和机器翻译等。

3、计算机视觉的基本概念和技术，包括图像处理、目标识别和视频分析等。

4、机器人技术的基本概念和技术，包括机器人感知、运动规划和控制等。

5、人工智能在实际应用中的案例，包括智能客服、智能医疗和自动驾驶等。

三、题目解答以下是本书的一些重点题目及其参考答案：1、什么是人工智能？简要介绍其发展历程。

参考答案：人工智能是一种通过计算机程序和系统模拟人类智能的技术。

它的发展历程可以追溯到20世纪50年代，当时科学家们开始研究如何让计算机具有类似于人类思维的能力。

随着技术的不断进步和发展，人工智能逐渐应用于各个领域，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉和机器人技术等。

2、什么是机器学习？简要介绍其基本原理。

参考答案：机器学习是一种通过计算机程序从数据中学习并改进自身性能的技术。

基本原理是通过对大量数据进行训练，发现数据的内在规律和模式，并利用这些规律和模式对未知数据进行预测和分析。

机器学习的主要方法包括监督学习、无监督学习和强化学习等。

3、什么是深度学习？简要介绍其基本原理。

参考答案：深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法。

基本原理是通过构建多层神经网络来模拟人类的神经网络，并将输入数据逐层转化为更加抽象和复杂的特征表示。

通过训练，深度学习模型可以自动从数据中提取有用的特征，并利用这些特征对未知数据进行预测和分析。

冰箱温度智能控制系统的设计目录第一章概论..................................... 错误!未定义书签。

一．电冰箱的系统组成 (2)二．工作原理： (3)三．本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4)第二章硬件部分 (4)一．系统结构图 (4)二．微处理器（单片机） (5)三．温度传感器 (8)四．电压检测装置 (8)五．功能按键 (9)六．压缩机，风机、电磁阀控制 (9)七．故障报警电路 (9)第三章软件部分 (10)一、主程序：MAIN (10)二、初始化子程序：INTI1 ......................... 错误!未定义书签。

三、键盘扫描子程序：KEY ......................... 错误!未定义书签。

四．打开压缩机子程序：OPEN (13)五．关闭压缩机：CLOSE (15)六．定时器0中断程序：用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。

七．延时子程序.................................. 错误!未定义书签。

第四章分析与结论.................................. 错误!未定义书签。

电冰箱温度测控系统设计目前市场销售的双门直冷式电冰箱，含有冷冻室和冷藏室，冷冻室通常用于冷冻的温度为-6～-18℃；冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品，要求有一定的保鲜作用，不能冻伤食品，室温一般为0～10℃.传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择.一．电冰箱的系统组成液体由液态变为气态时，会吸收很多热量，简称为“液体汽化吸热”，电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。