智能控制技术作业
斗轮机智能控制技术
不同行业对斗轮机的需求不同，未 来的斗轮机将会更加多样化，以满 足不同行业的需求。
02
斗轮机智能控制技 术
智能控制技术简介
1 2
定义
智能控制技术是一种将人工智能、自动化、计算 机等技术结合，实现设备或系统自主决策、自我 优化、智能控制的技术。
发展历程
智能控制技术自20世纪80年代发展至今，经历 了经典控制、现代控制到智能控制三个阶段。
特点
斗轮机具有高效、连续、大容量等特点，适用于大规模散装 货物的装卸和运输。它能够实现自动化控制，可以根据需要 调整物料流量，并具有灵活的输送方向和输送距离。
斗轮机的应用场景
港口装卸
煤炭运输
斗轮机在港口装卸货物时发挥着重要作用 ，它可以快速地将货物从船上卸下，并运 输到指定的堆放地点。
煤炭是一种常见的散装物料，斗轮机被广 泛应用于煤炭的运输和装卸，特别是在火 力发电厂和煤矿附近。
02
初期投资大
引入智能控制技术需要投入大量的资金用于设备改造和系统建设。
03
兼容性问题
斗轮机智能控制技术需要与现有的装卸系统和设备进行兼容性测试和验
证。
未来发展方向
增强学习算法
利用增强学习算法优化斗轮机的运动轨迹和操作策略，提高作业效 率。
深度传感器应用
利用深度传感器进行精准定位和姿态调整，提高作业精度和稳定性 。
冶金行业
化工行业
在冶金行业中，斗轮机用于装卸和运输各 种金属矿石、煤炭和辅助材料。
化工行业需要使用大量的固体原料，斗轮 机可以帮助化工企业高效地装卸和运输这 些原料。
斗轮机的发展趋势
高效化
随着物流行业的快速发展，对斗 轮机的效率和性能要求越来越高 。未来的斗轮机将会更加高效、
智能控制技术第二章作业
求：
（1）误差为零和误差为正小的隶属度函数
（2）误差为零或误差为正小的隶属度函数
解
定义2-4并：并 的隶属函数 对所有 被逐点定义为取大运算，即 ，式中，符号“∨”为取极大值运算。
定义2-5交：交 的隶属函数 对所有 被逐点4已知模糊矩阵P、Q、R、S为
求：
（1）
(2)
(3)
解
定义2-14模糊关系合成：如果R和S分别为笛卡尔空间 和 上的模糊关系，则R和S的合成是定义在笛卡尔空间 上的模糊关系，并记作 ，其隶属度函数的计算方法
上确界（Sup）算子
（1）
（2）
2-6设有论域 ， ，并定义
试确定模糊条件语言“如果x轻，则y重，否则y不非常重”所决定的模糊关系矩阵R，并计算出当x为非常轻，重条件下所对应的模糊集合y。
（不做）
解：B′=非常重=
B″=不非常重=B =
关系矩阵R=(A×B)U
A×B=
智能控制第三章作业2
1、已知某一炉温控制系统，要求温度保持在amath`600^{o} `endmathC 恒定。
针对该控制系统有以下控制经验：
（1）若炉温低于amath`600^{o} `endmathC ，则升压；低得越多升压越高。
（2）若炉温高于amath`600^{o} `endmathC ，则降压；高得越多降压越低。
（3）若炉温等于amath`600^{o} `endmathC ，则保持电压不变。
设模糊控制器为一维控制器，输入语言变量为误差，输出为控制电压。
输入、输出变量的量化等级为7级，取5个模糊集。
试设计隶属度函数误差变化划分表、控制电压变化划分表和模糊控制规则表。
解： 定义理想温度点的温度为0T ,实际测量温度为T ，温度差为0e T T T =∆=-。
以为输入、输出变量的量化等级均为7级， 5个模糊集，则
控制电压u 变化划分表为：
根据一上两表设计一下模糊规则： 若e 负大，则u 正大； 若e 负小，则u 正小； 若e 为0，则u 为0； 若e 正小，则u 负小； 若e 正大，则u 负大。
2、已知被控对象为amath`G（s)=\frac{1}{10s+1}e^{-0.5s} `endmath。
假设系统给定为阶跃值r=30，采样时间为0.5s，系统初始值r(0)=0，试分别设计：（1）常规的PID控制器；
（2）常规的模糊控制器；
（3）模糊PID控制器。
分别对上述3种控制器进行Matlab仿真，并比较控制效果。
暂未解出。
智能控制作业
1、已知某一炉温控制系统，要求温度保持在600度恒定。
针对该控制系统有以下控制经验：（1）若炉温低于600度，则升压；低的越多升压越高。
（2）若炉温高于600度，则降压；高的越多降压越低。
（3）若炉温等于600度，则保持电压不变。
设模糊控制器为一维控制器，输入语言变量为误差，输出为控制电压。
输入、输出变量的量化等级为7级，取5个模糊集。
试设计隶属度函数误差变化划分表、控制电压变化划分表和模糊控制规则表。
解：1）确定变量定义理想温度为600℃，实际温度为T，则温度误差为E=600-T。
将温度误差E作为输入变量2）输入量和输出量的模糊化将偏差E分为5个模糊集：NB、NS、ZO、PS、PB，分别为负小、负大、零、正小、正大。
将偏差E的变化分为7个等级：-3 -2 -1 0 1 2 3，从而得到温度模糊表如表1所示。
表1 温度变化E划分表控制电压u也分为5个模糊集：NB、NS、ZO、PS、PB，分别为负小、负大、零、正小、正大。
将电压u的变化分为7个等级：-3 -2 -1 0 1 2 3，从而得到电压变化模糊表如表2所示。
表2 电压变化u划分表表3 模糊控制规则表E PB PS ZO NS NB u PB PS ZO NS NB2、利用MATLAB,为下列两个系统设计模糊控制器使其稳态误差为零，超调量不大于1%，输出上升时间≤0.3s 。
假定被控对象的传递函数分别为：255.01)1()(+=-s e s G s)456.864.1)(5.0(228.4)(22+++=s s s s G解：在matlab 窗口命令中键入fuzzy ，得到如下键面：设e 的论域范围为[-1 1]，de 的论域范围为[-0.1 0.1]，u 的论域范围为[0 2]。
将e 分为8个模糊集，分别为NB ,NM, NS, NZ, PZ, PS, PM, PB; de 分为7个模糊集，分别为NB ,NM ,NS, Z ,PS ,PM ,PB;u分为7个模糊集，分别为NB ,NM ,NS, Z ,PS ,PM ,PB; MATLAB中的设置界面如下：模糊规则的确定：模糊控制器的输出量在simulink中调用模糊控制器，观察输出结果运行结果为ScopeScope1 Scope23、利用去模糊化策略，分别求出模糊集A 的值。
基于智能控制技术的轧钢控制技术研究
C omputer automation计算机自动化基于智能控制技术的轧钢控制技术研究王文志摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们生活水平显著提升，钢铁生产量与需求量呈上升趋势。
工程建筑行业一直是钢材使用最广泛的领域，同时传统生活服务类对钢材的需求也供不应求。
因此，将智能控制技术与轧钢控制技术有机结合，可以进一步提高我国轧钢的生产效率和质量。
本文旨在详细研究和分析智能控制技术在轧钢控制中的优势和作用，并对轧钢生产控制领域的问题进行阐述和说明，提出解决方法和策略，以促进我国轧钢生产的健康、可持续发展。
关键词：电气工程及其自动化；智能控制技术；轧钢生产；应用分析；优势现阶段，我国在轧钢领域方面主要利用的智能控制技术为；单片机或者可编程控制系统。
社会经济发展背景下，对轧钢生产企业要求日益凸显，将智能控制技术与轧钢加工企业有机结合，在一定程度上能够进一步提高轧钢材料生产效率，进而满足客户的基本需求，有利于轧钢生产企业从整体上提升市场竞争力。
除此之外，智能控制技术还可以进一步提高轧钢作业的精准率，大大降低其生产、加工成本，对于轧钢生产企业而言，智能控制技术的广泛应用，不仅可以节约大量人力、物力，还可以节省大量生产作业材料费用，其对轧钢生产企业的发展具有重要意义和影响。
1 智能控制技术的概况智能技术是当今社会发展的高科技技术，是人脑的模拟化呈现，其将数学运算和计算机技术完美结合，从而代替了重复、复杂的人工操作，在一定程度上它能够解决传统控制技术中无法解决的难题。
智能控制技术最显著的特点是智能化和科学化，通过相应的数学运算，能够有效解决复杂、困难的控制问题。
此外，智能控制技术还具备强大的学习能力、适应能力和逻辑推理能力，其思维方式与人类的思维方式非常相似。
它不仅可以智能地分析问题，还能够有效地解决问题。
智能控制技术的广泛应用在一定程度上推动了我国智能化的发展，对提升人们生活质量有着重要意义和影响。
将智能控制理论高效融入到工程实践中，可以更好地解决机械难题，并通过建立数学模型对工程中的问题进行优化和调整，改善工程控制的不足，同时确保工程的稳定、健康运行。
智能控制课程设计
智能控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能控制的基本概念，掌握智能控制系统的组成和工作原理。
2. 学生能描述不同类型的智能控制算法，并了解其在实际应用中的优缺点。
3. 学生能运用所学的智能控制知识，分析并解决简单的实际问题。
技能目标：1. 学生具备使用智能控制软件进行模型搭建和仿真实验的能力。
2. 学生能够运用编程语言实现基本的智能控制算法，并进行调试与优化。
3. 学生能够通过小组合作，共同完成一个简单的智能控制系统设计与实施。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对智能控制技术的兴趣和好奇心，激发创新意识。
2. 学生在课程学习中，养成积极主动、独立思考的学习习惯，提高问题解决能力。
3. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力和集体荣誉感。
课程性质分析：本课程旨在让学生了解智能控制技术的基本原理，通过实践操作，掌握智能控制系统的设计与实现方法。
课程内容紧密结合课本知识，注重理论联系实际。
学生特点分析：本年级学生具备一定的电子、信息技术基础，对新鲜事物充满好奇心，具备较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求：1. 教学内容与课本紧密结合，注重培养学生的实践能力。
2. 教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生提问和发表见解。
3. 教学评价以学生的实际操作和设计成果为主要依据，注重过程性评价。
二、教学内容本课程教学内容分为五个部分，确保学生能够系统地学习和掌握智能控制相关知识。
1. 智能控制概述- 了解智能控制的发展历程、应用领域及发展趋势。
- 熟悉智能控制系统的基本组成和分类。
2. 智能控制算法- 学习模糊控制、神经网络控制、专家系统控制等基本算法。
- 分析各类算法的原理、特点及适用场景。
3. 智能控制系统设计- 掌握智能控制系统的设计步骤和方法。
- 学习使用MATLAB/Simulink等软件进行智能控制系统建模与仿真。
4. 智能控制应用案例分析- 分析典型的智能控制应用案例，如智能家居、工业自动化等。
智能控制题目及解答
智能控制题目及解答 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT智能控制题目及解答第一章绪论作业作业内容1．什么是智能、智能系统、智能控制2．智能控制系统有哪几种类型，各自的特点是什么3．比较智能控制与传统控制的特点。
4．把智能控制看作是AI(人工智能)、OR(运筹学)、AC(自动控制)和IT(信息论)的交集，其根据和内涵是什么5．智能控制有哪些应用领域试举出一个应用实例，并说明其工作原理和控制性能。
1 答：智能：能够自主的或者交互的执行通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习等一系列活动的能力，即像人类那样工作和思维。
智能系统：是指具有一定智能行为的系统，对于一定的输入，它能产生合适的问题求解相应。
智能控制：智能控制是控制理论、计算机科学、心理学、生物学和运筹学等多方面综合而成的交叉学科，它具有模仿人进行诸如规划、学习、逻辑推理和自适应的能力。
是将传统的控制理论与神经网络、模糊逻辑、人工智能和遗传算法等实现手段融合而成的一种新的控制方法。
2 答：（1）人作为控制器的控制系统：人作为控制器的控制系统具有自学习、自适应和自组织的功能。
（2）人-机结合作为作为控制器的控制系统：机器完成需要连续进行的并需快速计算的常规控制任务，人则完成任务分配、决策、监控等任务。
（3）无人参与的自组控制系统：为多层的智能控制系统，需要完成问题求解和规划、环境建模、传感器信息分析和低层的反馈控制任务。
3 答：在应用领域方面，传统控制着重解决不太复杂的过程控制和大系统的控制问题；而智能控制主要解决高度非线性、不确定性和复杂系统控制问题。
在理论方法上，传统控制理论通常采用定量方法进行处理，而智能控制系统大多采用符号加工的方法；传统控制通常捕获精确知识来满足控制指标，而智能控制通常是学习积累非精确知识；传统控制通常是用数学模型来描述系统，而智能控制系统则是通过经验、规则用符号来描述系统。
智能控制技术在工程机械控制中的应用
智能控制技术在工程机械控制中的应用1. 引言1.1 智能控制技术在工程机械控制中的应用智能控制技术在工程机械控制中的应用正在成为工程领域的一个重要趋势。
随着科技的不断发展，智能控制技术已经逐渐应用于各种工程机械中，为工程施工提供了更高效、更精准的控制手段。
通过智能控制技术，工程机械可以实现自动化、智能化控制，大大提高了工程施工的效率和质量。
智能控制技术的引入使得工程机械可以更加灵活地适应不同施工环境和任务要求，从而实现更加精准的作业。
在现代工程中，挖掘机、起重机、输送机、压路机等工程机械的智能控制技术应用已经逐渐成熟。
这些技术的应用使得工程机械可以更好地协同作业，实现施工过程的自动化和智能化。
2. 正文2.1 智能控制技术的发展历程智能控制技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代，当时人们开始尝试将计算机技术应用到控制系统中。
随着计算机技术的不断发展，智能控制技术也逐渐得到了提升和完善。
在上世纪80年代，随着人工智能技术的兴起，智能控制技术开始迈入了一个新的阶段。
在智能控制技术的发展过程中，专家学者们提出了许多重要的理论和方法，如模糊控制、神经网络控制、遗传算法等。
这些理论和方法的提出为智能控制技术的应用奠定了基础。
随着工程机械的发展和需求不断增加，智能控制技术也得到了广泛的应用。
通过智能控制技术，工程机械可以实现自动化操作，提高工作效率，减少人为误操作的可能性。
智能控制技术还可以对工程机械进行远程监控和故障诊断，确保设备的安全运行。
智能控制技术的发展历程是一个不断完善和提升的过程，它为工程机械的控制带来了新的机遇和挑战。
随着技术的不断发展，相信智能控制技术在工程机械控制中的应用会更加广泛和深入。
2.2 智能控制技术在挖掘机控制中的应用挖掘机是一种重型工程机械，广泛应用于建筑工程、矿山开采、道路施工等领域。
随着智能控制技术的不断发展，越来越多的智能化装备被应用于挖掘机控制系统中，为挖掘机的性能提升和效率提高提供了强大支持。
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3-1 模糊逻辑控制器由哪几部分组成？各完成什么功能？
答：模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库（数据库和规则库）、推理决策和精确化计算。
1、模糊化过程
模糊化过程主要完成：测量输入变量的值，并将数字表示形式的输入量转化为通常用语言值表示的某一限定码的序数。
2、知识库
知识库包括数据库和规则库。
1）、数据库
数据库提供必要的定义，包含了语言控制规则论域的离散化、量化和正规化以及输入空间的分区、隶属度函数的定义等。
2）、规则库
规则库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规则的集合。
它包括：过程状态输入变量和控制输出变量的选择，模糊控制系统的建立。
3、推理决策逻辑
推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程，给出适合的控制量。
（它是模糊控制的核心）。
4、精确化过程
在推理得到的模糊集合中取一个能最佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程。
{模糊控制器采用数字计算机。
它具有三个重要功能：
1）把系统的偏差从数字量转化为模糊量（模糊化过程、数据库两块）； 2）对模糊量由给定的规则进行模糊推理（规则库、推理决策完成）； 3）把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够接受的精确数字量或模拟量（精确化接口）。
}
3-2 模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样？应该注意哪些问题？
答：常规设计方法
设计步骤如下：
1、确定模糊控制器的输入、输出变量
2、确定各输入、输出变量的变化范围、量化等级和量化因子
3、在各输入和输出语言变量的量化域内定义模糊子集。
4、模糊控制规则的确定
5、求模糊控制表
3-3 已知由极大极小推理法得到输出模糊集为：0.30.810.50.112345
C =
++++-----.试用重心法计算出此推理结果的精确值z 。
重心法 重心法 是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标围城面积的重心为模糊推理最终输出值。
连续：0()()v
V v V v v dv v v dv μμ=⎰⎰
离散：1
01
()()m k v k
k m v k
k v v v v μμ===∑∑ 采用离散重心法： 离散：1
01()()0.3(1)0.8(2)1(3)0.5(4)0.1(5)0.30.810.50.1
0.3(1)0.8(2)1(3)0.5(4)0.1(5)2.7
=-2.7407
m k v k
k m v k
k v v v v μμ===⨯-+⨯-+⨯-+⨯-+⨯-=++++⨯-+⨯-+⨯-+⨯-+⨯-=∑∑ 3-5 设在论域(){42024}e =--误差，，，，和控制电压{024,6,8}u =，，上定义的模糊子集
的隶属度函数分别如图3-21、图3-22所示。
已知模糊控制规则:
规则1： 如果误差e 为ZE ，则u 为ZE ；
规则2： 如果误差e 为PS ，则u 为NS ；
试应用玛达尼推理法计算当输入误差0.6e =时，输出电压u =？（精确化计算采用重心法）
回顾：
削顶推理法
整个推理过程其几何意义是分别在不同规则中用各自推理嵌件的总隶属度去切割本推理规则中后件的隶属度函数以得到输出结果。
这种推理方法步骤是
1、在推理前件中选取各个条件中最不适配的隶属度（隶属度最小的值，也就是
从推理嵌件到后件削顶进行“与”运算）；
2、对所有规则的结论部选取最大适配度的隶属度（隶属度最大的值，也就是从
对所有结论进行“并”运算）。
例2-15 对于二输入二规则的推理过程
解：
根据输入和输出变量的个数，所需规则的最大数目。
由于
规则1：如果误差e为ZE，则u为ZE；
规则2：如果误差e为PS，则u为NS；
控制规则表
解：
1）模糊化过程
当输入误差e为0.6，
看图1，0.6
e=，正小
10.625
μ=；零
20.375
μ= 2）模糊逻辑推理
根据已知模糊控制规则：
规则1：如果误差e为ZE，则u为ZE；
规则2：如果误差e为PS，则u为NS；
对应规则库
对应规则1：误差e为ZE的隶属度是0.7，那么u为ZE的隶属度0.7
μ=
对应规则2：误差e为PS的隶属度是0.3，那么u为NS的隶属度0.3
μ= 3）精确化计算：
重心法
输出的阀门流量u为
阀门的确切开度为3.3306。