【智能控制】第一章 智能控制概述
- 格式:pptx
- 大小:1.34 MB
- 文档页数:61


第一章:
1、 传统控制方法包括
经典控制
和
现代控制
,是基于被控对象精确模型的控制方式,缺乏灵活性和应变能力,适于解决
线性 、 时不变性 等相对简单的控制。
2、 智能控制的研究对象具备以下的一些特点: 不确定性的模型 、 高度的非线性 、 复杂的任务要求 。
3、 IC(智能控制)=AC(自动控制)∩AI(人工智能) ∩OR(运筹学)
4、 AC:描述系统的动力学特征,是一种动态反馈。 AI :是一个用来模拟人思维的知识处理系统,具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。OR:是一种定量优化方法,如线性规划、网络规划、调度、管理、优化决策和多目标优化方法等。
5、 智能控制:即设计一个控制器,使之具有学习、抽象、推理、决策等功能,并能根据环境信息的变化作出适应性,从而实现由人来完成的任务。
6、 智能控制的几个重要分支为 模糊控制 、 神经网络控制 和 遗传算法 。
7、 智能控制的特点:1,学习功能2,适应功能3,自组织功能4,优化功能
8、 智能控制的研究工具:1,符号推理与数值计算的结合2,模糊集理论3,神经网络理论4,遗传算法5,离散事件与连续时间系统的结合。
9、 智能控制的应用领域,例如 智能机器人控制 、 计算机集成制造系统 、 工业过程控制 、 航空航天控制 和 交通运输系统 等。
第二章:
10、专家系统:是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某领域专家水平的知识和经验,具有解决专门问题的能力。
11、专家系统的构成:由知识库和推理机(知识库由数据库和规则库两部分构成)
12、专家系统的建立:1,知识库2,推理机3,知识的表示4,专家系统开发语言5,专家系统建立步骤。
13、专家控制:是智能控制的一个重要分支,又称专家智能控制。所谓专家控制,是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合,在未知环境下,仿效专家的经验,实现对系统的控制。
智能控制技术简介
智能控制技术是指利用计算机、传感器、执行器等技术手段,对设备、系统或过程进行自动化控制和管理的一种技术。通过智能控制技术,可以实现对设备运转状态、参数进行实时监测与调整,提高生产效率、降低生产成本,实现自动化生产和智能化管理。本文将介绍智能控制技术的基本原理、应用领域以及解决方案。
一、智能控制技术的基本原理
智能控制技术的基本原理是通过传感器采集设备或系统的状态信息,传递给微处理器或微控制器进行信号处理和决策,并通过执行器输出控制信号,实现对设备或系统的控制。具体包括以下几个方面:
1. 传感器技术:传感器是智能控制技术的重要组成部分,用于实时感知设备或系统的状态信息,并将其转化为电信号输出。常见的传感器有温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
2. 微处理器或微控制器技术:微处理器或微控制器是指具有一定计算能力和控制功能的集成电路,用于接收传感器的信号,进行数据处理和控制决策。根据控制算法的不同,可以实现不同的控制策略。
3. 执行器技术:执行器是将控制信号转化为设备或系统实际动作的装置,常见的执行器有电动机、液压马达、电磁阀等。通过执行器的动作,可以实现对设备或系统的操作与控制。
二、智能控制技术的应用领域 智能控制技术广泛应用于各个行业和领域,如工业自动化、智能家居、交通运输、能源管理等。以下将介绍几个典型的应用领域:
1. 工业自动化:智能控制技术在工业生产中有着广泛的应用。通过对生产线、机器设备等进行智能控制,可以提高生产效率、降低生产成本,实现生产过程的自动化和智能化。
2. 智能家居:智能控制技术在家居领域的应用越来越广泛。通过智能传感器和智能控制系统,可以实现对家居设备的智能化控制,如智能照明系统、智能空调系统、智能安防系统等。
3. 交通运输:智能控制技术在交通运输领域的应用可以提高交通运输系统的安全性和效率。例如,智能交通信号灯、智能公交调度系统等,可以实现交通流量控制和优化。
第一章
复杂系统的特点
在传统的控制系统中,控制的任务要求输出为定值,或者要求输出量跟随期望的值变化,因此控制任务比较单一。而对于复杂的控制任务:如:智能机器人系统、复杂工业过程控制系统、计算机集成制造系统、航天航空控制系统、社会经济管理系统、环境及能源系统等,传统的控制理论都无能为力。
传统控制理论的局限性
1.传统的控制理论建立在精确的数学模型基础上——用微分 或差分方程来描述。不能反映人工智能过程:推理、分析、 学习。丢失许多有用的信息
2.不能适应大的系统参数和结构的变化
自适应控制和自校正控制——通过对系统某些重要参数的估计以克服小的、变化较慢的参数不确定性和干扰。
鲁棒控制——在参数或频率响应处于允许集合内,保证被控系统的稳定。
注:自适应控制鲁棒控制不能克服数学模型严重的不确定性和工作点剧烈的变化。
3.传统的控制系统输入信息模式单一 通常处理较简单的物理量:电量(电压、电流、阻抗);
机械量(位移、速度、加速度)复杂系统要考虑:视觉、听觉、触觉信号,包括图形、文字、语言、声音等。
智能定义(Albus):
按系统的一般行为特性,指在不确定环境中作出合适动作的能力 是自动控制(Automatic Control)和人工智能(Artificial Intelligence)的交集和运筹学(OR)
模糊控制与传统控制的区别:
传统控制是从被控制对象的数学模型上考虑进行控制;模糊控制是从人类智能活动的角度和基础上去考虑实施控制。模仿人的控制经验而不是依赖控制对象的模型
智能控制的几个重要分支:一、专家系统和专家控制二、模糊控制三、神经网络控制 四、学习控制
智能控制系统的结构1. 定义
a. 实现某种控制任务的智能系统。智能系统是具备一定智能行为的系统。若对于一个问题的激励输入,系统具备一定的智能行为,能够产生合适的求解问题的响应。 举例:智能洗衣机
习题集
第一章 概论
1. 试从学科和能力两个方面说明什么是人工智能。
2. 哪些思想、思潮、时间和人物在人工智能发展过程中起了重要作用? 3. 近年来人工智能研究取得哪些重要进展?
4. 为什么能够用计算机模拟人类智能?
5. 目前人工智能学界有哪些学派?它们的认知观为何?
6. 自动控制存在什么机遇与挑战?为什么要提出智能控制?
7. 简述智能控制的发展过程,并说明人工智能对自动控制的影响。 8. 傅京孙对智能控制有哪些贡献?
9. 什么是智能控制?它具有哪些特点?
10. 智能控制器的一般结构和各部分的作用为何?它与传统控制器有何异同?
11. 智能控制学科有哪几种结构理论?这些理论的内容是什么?
12. 为什么要把信息论引入智能控制学科结构? 13. 人工智能不同学派的思想在智能控制上有何反映?
第二章 知识表示方法
1. 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么?它们有何本质上的联系及异同点?
2. 设有3个传教士和3个野人来到河边,打算乘一只船从右岸渡到左岸去。该船的负载能力为两人。在任何时候,如果野人
人数超过传教士人数,那么野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去? 3. 利用下图,用状态空间法规划一个最短的旅行路程:此旅程从城市A开始,访问其他城市不多于一次,并返回A。选择一个
状态表示,表示出所求得的状态空间的节点及弧线,标出适当的代价,并指明图中从起始节点到目标节点的最佳路径。
4. 试说明怎样把一棵与或解树用来表达下图所示的电网络阻抗的计算。单独的R、L或C可分别用R、jωL或1/jωC来计算,这个事实用作本原问题。后继算符应以复合并联和串联阻抗的规则为基础。
5. 试用四元数列结构表示四圆盘梵塔问题,并画出求解该问题的与或图。
6. 用谓词演算公式表示下列英文句子(多用而不是省用不同谓词和项。例如不要用单一的谓词字母来表示每个句子)。 A computer system is intelligent if it can perform a task which,if performed by a human, requires intelligence. 7. 把下列语句表示成语义网络描述: (1) All man are mortal.