智能控制结课答案

智能控制结课答案
智能控制结课答案

1.设有下列语句,请用相应的谓词公式把它们表示出来:

(1)有的人喜欢梅花,有的人喜欢菊花,有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

(2)他每天下午都去玩足球

(3)邯郸市的夏天既干燥又炎热。

(4)所有人都有饭吃。

(5)喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球

(6)要想出国留学,必须通过外语考试

答(1)x表示人, M(x):人喜欢梅花;J(x):人喜欢菊花, 存在a,M(a),存在b,J(b),存在

c,J(c)^M(c)

答案:M(a)|| J(b) || J(c)^M(c)

(2)解:定义谓词如下:

PlayFootball(x):x玩足球。 Day(x):x是某一天。则语句可表达为:

( x)(D(x) PlayFootball(Ta))

(3)解:定义谓词如下:

Summer(x):x的夏天。 Dry(x):x是干燥的。 Hot(x):x是炎热的。则语句可表达为:

Dry(Summer(handan)) Hot(Summer(handan))

(4 )解:定义谓词如下:

Human(x):x是人。 Eat(x):x有饭吃。则语句可表达为:(x)(Human(x) Eat(x))

(5)解:定义谓词如下:

Like(x,y):x喜欢y。 Human(x):x是人。则语句可表达为:

( x)((Human(x) Like(x,basketball)) Like(x,volleyball))

(6)解:定义谓词如下:

Abroad(x):x出国留学。 Pass(x):x通过外语考试。

则语句可表达为:Abroad(x) Pass(x)

2.把下列语句表示成语义网络描述:

(1)All man are mortal 。

(2)Every cloud has a silver lining。

(3)All branch managers of DEC participate in a profit- sharing plan.

(4)孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲《网络技术》课程。

(5)雪地上留下一串串脚印,有的大,有的小,有的深,有的浅。

(6)请把下列命题用一个语义网络表示出来:

a.猪和羊都是动物

b.猪和羊都是偶蹄动物和哺乳动物;

c.野猪是猪,但生长在森林中;

d.山羊是羊,且头上长着角;

e.绵羊是一种羊,它能生产羊毛。

(1)

(2)

(3)

(6)

3.用回溯策略求解如下所示二阶梵塔问题,画出搜索过程的状态变化示意图

对每个状态规定的操作顺序为:先搬1柱的盘,放的顺序是先2柱后3柱;再搬2柱的盘,放的顺序是先3柱后1柱;最后搬3柱的盘,放的顺序是先1柱后2柱。

4.用有界深度优先搜索方法求解下列八数码难题:

在一个3×3的方框内放有8个编号的小方块,紧邻空位的小方块可以移入到空位上,通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局(如图所示)。请用产生式规则表示移动小方块的操作。

解:R1:if(j0-1≥1)then begin Si0j0:=Si0(j0-1);Si0(j0-1):=0 end

R2: if(j0-1≥1)then begin Si0j0:=S(i0-1)j0;S(i0-1)j0:=0 end

R3:if(j0+1≤3) then begin Si0j0:=Si0(j0+1);Si0(j0+1):=0 end

R4 if(j0+1≤3) then begin Si0j0:=S(i0+1)j0;S(i0+1):j0:=0 end

5.在3×3的九宫格内,用1,2,…,9 的九个数字填入九宫内,使得每行数字组成的十进制数平方根为整数,试用启发式搜索算法求解,分析问题空间的规模和有用的启发信息,给出求解的搜索简图。

2019级智能控制技术专业人才培养方案

(3+2)智能控制技术专业人才培养方案 一、专业名称及代码 专业名称:智能控制技术 专业代码:560304 二、招生对象、学制及学历 本专业招收普通初中毕业生,全日制五年,其中中职3年、高职2年。 三、人才培养目标与规格 1.人才培养目标 本专业主要针对锦州地区对智能控制技术技能型人才的需要,面向新型工业化的机电制造、新能源、电力和新型建材等行业,从事智能化电气元件的设计、制造、调试、维护和管理的高级技术应用性专门人才。能完成智能化设备及其生产线的安装调试、运行和维护;智能电气元件的自动化设计与改造、故障诊断、管理与售后;智能配电柜的设计制造等典型工作任务,具有较强的实践动手能力、拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展的高级技术应用型人才。 三、培养规格及课程体系: 能力、素质结构如下表:

六、专业核心课程简介

七、实践教学安排表 八、专业教学计划 1.教学执行计划

填写说明:打*号课时由讲座、班会、讨论、竞赛等形式完成, 2、教学环节综合分析 (1) 理论教学与实践教学比例分析 学时与学分分析 (2) 九、教学实施保障 1.师资队伍配备 (1)“双师型”专业教学团队 智能控制专业教学团队由专、兼职教师组成,本专业的专职专业教师为28人,兼职教师16其中,专业带头人1人,专业骨干教师4人;具有高级以上职称12人、具有中级职称10人;双师型教师24人;均为大学本科以上学历。教师队伍的职称、学历、专业能力满足教学要求。 (2)专业带头人 专业带头人具有本科学历,副高职称,具有双师能力;有较高的专业建设水平和企业实践能力;掌握国内外职业教育与专业发展动态,能够在专业规划、专业建设、科研与教研、教学改革和青年教师培养等方面发挥引领作用。 (3)专业骨干教师 专业骨干教师应具有本科以上学历,讲师以上职称,具有中高级职业资格证书,具有双师能力;独立承担一门以上工学结合专业主干课程,能够独立完成课程开发和教学改革项目,在专业建设中发挥骨干作用。 (4)企业兼职教师 兼职教师为锦州地区机电类相关企业和学校的能工巧匠,具有从事5年以上机电专业的

智能控制课程论文

一、引言 (3) 二、轧机液压AGC数学模型 (3) 三、基于BP神经网络的轧机AGC过程控制 (5) (一)人工神经网络基本思想及其发展 (6) (二)人工神经网络的工作原理 (7) (三)人工神经网络的主要功能特点 (8) 四、神经网络辨识 (9) (一)扩展BP神经算法 (9) (二)基于时间序列的动态模型辨识 (11) 五、辨识结果 (12) (一)轧制力辨识 (12) (二)液压AGC参数辨识 (13) 六、结果检验 (14) (一)模型检验 (14) (二)辨识结果对比 (14) 七、结论 (15) 八、参考文献: (15)

先进过程控制技术在轧机液压领域的应用 摘要:轧机液压AGC控制过程的力控精度直接影响带钢的组织性能和力学性能,是保证板带质量和板形良好的关键因素。所以对轧机液压AGC的力控制,成为热轧生产中的重要环节,对其过程进行分析和研究具有深远的现实意义。本文以国内某热轧厂轧机液压AGC控制为背景,对如何提高轧机液压AGC控制的力控精度从控制方法上入手进行了较深入系统的研究。在分析液压AGC的组成元件及其动态特性的基础上, 利用神经网络具有逼近任何非线性函数且具有自学习和自适应的能力, 建立基于时间序列的前馈动态模型辨识结构, 应用扩展BP算法对轧机液压AGC力控制系统进行非线性预测, 将预测结果应用最小二乘辨识方法进行线性系统的特征参数辨识, 仿真及实测结果表明此方法行之有效, 为轧机液压AGC的控制提供了新途径。 关键词:自适应辨识;板带轧机;液压AGC;神经网络

Advanced process control technology in the field of rolling mill hydraulic applications Abstr act: In the process of rolling mill hydraulic AGC control force control precision directly affects the organization performance and mechanics performance of the steel strip, is guarantee the quality of strip and plate shape of the key factors. So the force control of rolling mill hydraulic AGC, become the important link between the hot rolling production, analyzes its process and research has far-reaching practical significance. This paper, taking a warmwalzwerk domestic mill hydraulic AGC control as the background, on how to improve the force control precision of the rolling mill hydraulic AGC control from the control methods of conducted in-depth study of the system. Based on the analysis of dynamic characteristics of hydraulic AGC components and, on the basis of using the neural network has any nonlinear function approximation, and has the ability of self learning and adaptive feedforward dynamic model identification based on time series structure, extend the BP algorithm was applied to rolling mill hydraulic AGC force control system for nonlinear prediction, and the predicted results using least squares identification method for characteristic parameters of a linear system identification, simulation and experimental results show that this method is effective, for rolling mill hydraulic AGC control provides a new way. Key wor ds: adaptive identification; stripe mill; hydraulic AGC; neural network

智能控制题目及解答

1. 神经网络的模型分类,分别画出网络图,简述其特点。 1)前向网络:神经网元分层排列,组成输入层,隐含层和输出层。每一层的神经元只能接收前一层神经元的输入。输入模式经过各层的顺次变换后,得到输出层数输出。个神经元之间不存在反馈。感知器和误差反向传播算法中使用的网络都属于这种模型。 1).2) 2)反馈网络:这种网路结构指的是只有输出层到输入层存在反馈,即每一个输入节点都有可能接受来自外部的输入和来自输出神经元的反馈。这种模式可用来存储某种模式序列,也可以动态时间序列系统的神经网络建模。 3)相互结合型网络:属于网状结构,这种神经网络模型在任意两个神经元之间都可能存在连接。信号要在神经元之间反复往返传递,网络处在一种不断改变的状态之中。从某个初态开始,经过若干次变化,才能达到某种平衡状态,根据网络结构和神经元的特性,还有可能进入周期震荡或混沌状态。 4)混合型网络:是层次型网络和网状结构网络的一种结合。通过层内神经元的相互结合,可以实现同一层内的神经元的横向抑制或兴奋机制,这样可以限制每层内能同时动作的神经元数,或者把每层内的神经元分成若干组,让每组作为一个整体来动作。 2. 神经网络学习算法有几种,分别画出网络图,简述其特点。 1)有导师学习:所谓有导师学习就是在训练过程中,始终存在一个期望的网络输出。期望输出和实际输出之间的距离作为误差度量并用于调整权值。 1. 2)无导师学习:网络不存在一个期望的输出值,因而没有直接的误差信息,因此,为实现对网络训练,需建立一个间接的评价函数,一对网络的某种行为趋向作出评价。 3、简述神经网络泛化能力。 答:人工神经网络容许某些变化,如当输入矢量带有噪声时,即与样本输出矢量存在差异时,其神经网络的输出同样能够准确地呈现出应有的输出。这种能力就成为泛化能力。 4、单层BP 网络与多层神经网络学习算法的区别。 1)单层神经网络的Delta 学习算法是通过对目标函数∑== N p p E E 1 的极小来实现的,其中E 的极小是通过有序地对每一个样本数据的输出误差Ep 的极小化来得到。Delta 规则的学习算法就是对∑=-= 1 2 )(2 1 n i pj pj y t E 所定义的目标函数值求梯度得到。 2)多层前向传播网络的权系数训练算法是利用著名的误差反向传播学习算法。根据这一算法,训练网络权阵的更新是通过反向传 播网路的期望输出(样本输出)与世纪输出的误差来实现的。 3、分别叙述模糊控制器四个模块设计内容,并写出设计步骤。 答:四个模块为:模糊化过程、知识库(含数据库和规则库)、推理决策逻辑、精确化计算。(PPT 上是:模糊化接口、规则库、模糊推理、清晰化接口) 设计步骤:1定义输入输出变量2定义所有变量的模糊化条件3设计控制规则库4设计模糊推理结构5选择精确化策略方法 PPT 上设计步骤是:(1)确定模糊控制器的输入变量和输出变量;(2)确定输入,输出的论域和Ke 、Kec 、Ku 的值;(3)确定各变量的语言取值及其隶属函数;(4)总结专家控制规则及其蕴涵的模糊关系;(5)选择推理算法; (6)确定清晰化的方法;(7)总结模糊查询表。 1. 什么是智能、智能系统、智能控制? 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。 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? 答:人工只能(AI )是一个用来模拟人思维的知识处理系统,具有学习、记忆、信息处理、形式语言、启发推理等功能;自动控制(AC )描述系统的动力学特性,是一种动态反馈;运筹学(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;信息论(IT )信息论是运用概率论与树立统计的方法研究信息、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 早期产生的的二元结构被发现是很大程度上局限于符号主义的人工智能,无助于智能控制的有效的、成功的应用,所以后来又引入了运筹学。考虑到信息论对知识和智能的解释作用、控制论和系统论与信息之间的密切关系、信息论对智能控制的作用等方面

智能控制复习题

智能控制复习 第一章选择题 1.智能控制的概念首次由著名学者( D )提出 A 蔡自兴 B C D 傅京孙 2.经常作为智能控制典型研究对象的是( D ) A 智能决策系统 B 智能故障诊断系统 C 智能制造系统 D 智能机器人 3.解决自动控制面临问题的一条有效途径就是,把人工智能等技术用入自动控制系统中,其核心是( B ) A 控制算法 B 控制器智能化 C 控制结构 D 控制系统仿真 4.智能自动化开发与应用应当面向( C ) A 生产系统 B 管理系统 C 复杂系统 D 线性系统 5.不.属于 ..智能控制是( D ) A 神经网络控制B专家控制 C 模糊控制 D 确定性反馈控制 6.以下不属于智能控制主要特点的是( D ) A 具有自适应能力 B 具有自组织能力 C 具有分层递阶组织结构 D 具有反馈结构 7.以下不属于智能控制的是 ( D )

A 神经网络控制 B 专家控制 C 模糊控制 D 自校正调节器 第二章选择题 1.地质探矿专家系统常使用的知识表示方法为( D ) A 语义网络 B 框架表示 C 剧本表示 D 产生式规则 2.自然语言问答专家系统使用的知识表示方法为( B ) A 框架表示B语义网络 C 剧本表示 D 产生式规则 3.专家系统中的自动推理是基于( C )的推理。 A 直觉 B 逻辑 C 知识 D 预测 4.适合专家控制系统的是( D ) A 雷达故障诊断系统 B 军事冲突预测系统 C 聋哑人语言训练系统 D 机车低恒速运行系统 5.直接式专家控制通常由( B )组成 A 控制规则集、知识库、推理机和传感器 B 信息获取与处理、知识库、控制规则集和推理机 C 信息获取与处理、知识库、推理机和传感器 D 信息获取与处理、控制规则集、推理机和传感器 6.专家控制可以称作基于( D )的控制。 A 直觉 B 逻辑 C 预测 D 知识 7.直接式专家控制通常由( C )组成 A 信息获取与处理、知识库、推理机构和传感器

智能控制理论结课论文

用模糊控制实现恒压供水 参考文献: 文献一:基于模糊控制的恒压供水研究 中图分类号: TU991 文献标识码: A 文章编号: 1672- 9900(2007)04- 0028- 03 总结: 由于供水系统的管网和水泵存在着非线性、多变量等特性, 而且相间有交叉耦合, 很难建立精确的数学模型。如果采用常规的PID 算控制,往往难以得到较理想的静动态特性。采用模糊逻辑控制的方法对水压进行控制, 可以达到良好的控制性能。模糊控制器结构如图1示。采用双输入单输出的形式, 以水压给定值SP 和实际水压测量值PV 的误差e( e=SP- PV) 及误差变化率ec( ec=de/dt) 作为糊控制器的输入量, 经模糊化后分别得到模糊量 E 和EC, 并分别用模糊语言加以描述, 建立输入和输出之间的模糊控制规则。如果用PLC 进行在线模糊推理,将花费大量运算时间,从而影响系统工作。根据控制规则采用离线方式计算出模糊控制表, 存于可编程控制器PLC 内存中, 在实时控制时将复杂的推理运算过程简化为查表运算, 极大地提高了恒压供水系统的响应速度。

系统将自调整模糊控制技术应用到基于PLC 控制的变频调速恒压供水系统中,能够很好地克服供水系统数学模型难以确定、使用传统PID控制方式调节器参数调整困难的缺点, 较好地消除了系统非线性、时变等因素的干扰影响。系统经过调试和实际运行, 其压力始终稳定在设定的范围内, 具有节约能源、操作方便、自动化控制程度高等优点, 系统可广泛应用于住宅小区、高楼供水系统。 文献二:恒压供水系统的模糊控制 (1·温州大学工业工程学院,浙江温州325000;2·浙江大学工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州310000) 总结: 恒压供水是指用户段不管用水量大小,总保持管网水压基本恒定,这样,既可满足各部位的用户对水的需求,又不使电动机空转,造成电能的浪费。为实现上述目标,利用PLC根据给定压力信号和反馈 压力信号,通过模糊推理运算,控制变频器调节水泵转速,从而达到控制管网水压的目的。变频恒压供水系统如图3—1所示。根据供水压力要求,采用一用一备变频恒压供水系统。

智能控制习题答案54733

第一章绪论 1. 什么是智能、智能系统、智能控制? 答:“智能”在美国Heritage词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统,是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素,使之具有某种智能性;也是基于认知工程系统和现代计算机的强大功能,对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点是什么? 答:智能控制系统的类型:集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统等。 各自的特点有: 集散控制系统:以微处理器为基础,对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。 人工神经网络:它是一种模范动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。 专家控制系统:是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的特点是:1.上、下级是隶属关系,上级对下级有协调权,它的决策直接影响下级控制器的动作。2.信息在上下级间垂直方向传递,向下的信息有优先权。同级控制器并行工作,也可以有信息交换,但不是命令。3.上级控制决策的功能水平高于下级,解决的问题涉及面更广,影响更大,时间更长,作用更重要。级别越往上,其决策周期越长,更关心系统的长期目标。4.级别越往上,涉及的问题不确定性越多,越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统:靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性,并相应 地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

智能控制课程结课作业

智能控制 1对于模糊控制(fuzzy)的认识和体会 模糊控制作为给合传统的基于规则的专家系统、模糊集理论和控制理论的成果而诞生,使其与基于被控过程数学模型的传统控制理论有很大的区别。在模糊控制中,并不是像传统控制那样需要对被控过程进行定量的数学建模,而是试图通过从能成功控制被控过程的领域专家那里获取知识,即专家行为和经验,当被控过程午分复杂甚全“病态”时,建立被控过程的数学校型或者不可能,或者需要高昂的代价。此时模糊控制就显得具有吸引力和实用性。由于人类专家的行为是实现模糊控制的基础,因此,必须用一种容易且有效的方式来表达人类专家的知识。IF-THEN规则格式是这种专家控制知识最和适的表式方式之一,即1F“条件”THEN“结果”,这种表示方式有两个显著的特征:它们是定性的而不是定量的;它们是一种局部知识,这种知识将局部的“条件”与局部的“结果”联系起来,前者可用模糊子集表示,而后者需要模糊蕴涵或模糊关系来表达。然而,当用计算机实现时,这种规则最终需具有数位形式,隶属函数和近似推理为数值表示集合模糊蕴涵提供了一种有利工具。 一个实际的模糊控制系统实现时需要解决三个问题:知识表示、推理策略和知识获取。知识表示是指如何将语言规则用数值方式表示出来;推理策略是指如何根据当前输入“条件”生一个合理的“结果”;知识的获取解决如何获得一组恰当的规则。由于领域专家提供的知识常常是定性的,包含某种不确定性。因此,知识的表示和推理必须是模糊的或近似的,近似推理理论正是为满足这种需要而提出的。近似推理科看做是根据一些不精确的条件推导出个精确结论的过程,许多学者对模糊表示、近似推理进行了大量的研究,在近似推理算法中,最厂泛使用的是关系矩阵模型,它基于L.A.Zadeh的合成推理规则首次由Mamdani采用,由于规则可被解释成逻辑意义上的蕴涵关系,因此人最的蕴涵算子已被提出并应用于实际中由此可见。模糊控制是以模糊集合沦、模糊语言变量及校糊逻辑推理为基础的一种计算机控制,从线性控制与非线性控制的角度分类,模糊井制是一种非线性控制。从控制器智能性看,模糊控制属智能能控制的范畴,而且它已成为日前实现智能控制的一种重要而又有效的形式。尤其是模糊制和神经网络、预测控制、遗传算法和混沌理论等新学科的相结合,正在显示出其巨大的应用潜力。 模糊控制器的基本结构包括以下四部分 1.模糊化 模糊化的作用是将输入的精确量转换成模糊化量,其中输入成份包括外界的参考输入、系统的输出或状态等。模糊化的具体过程如下:首先对这此输入进行处理,以变成模糊控制器要求的输入从。然后将上述己经处理过的输入量进行尺度变换,使其变换到各自的论域范围。在将已经变换到论域范的输入最进行模糊处理,使原先精确的输入带变成模糊量,并用相应的模糊集合来表。 2.知识库 知识库包含了具体应用领域中的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成:1.数据库主要包括各种语言变量的隶属函数,尺度变换因子以及模糊空间的分级数等。2.规则库包括了用模糊语言变量表示的一系列控制规则。它们反映了控制专家的经验和知识。 3.模糊推理 模糊推理是模糊控制器的核心,它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关系及推理规则来进行的。 4.清晰化 洁晰化的作用是将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量,它包

学习智能控制课程的研究报告样本

学习智能控制课程的研究报告 经过本学期所学的智能控制知识、上网搜集资料和参考论文的情况下, 对智能控制这门学科的学习做出了简要总结。 1智能控制的发展 自动控制经过百余年的发展, 无论是在控制理论还是控制工程上都取得了巨大成功, 可是, 随着人类社会的发展, 控制对象日益复杂、控制目标越来越高, 控制理论与控制工程面临的挑战也越来越大。以控制理论和智能理论为基础, 以模拟人的智能化操作和经验为手段的智能控制方法应运而生。 智能控制是基于人类对自然界的智能的认识所发展起来的智能理论与方法, 包括基于符号逻辑的传统AI理论与基于复杂计算的计算智能理论。它是人工智能和自动控制的重要研究领域, 并被认为是通向自主机器递阶道路上自动控制的顶层。人工智能的发展促进自动控制向智能控制发展, 智能控制思潮第一次出现于20世纪60年代。1965年, 美籍华人傅京孙教授在她的论文中首先提出把人工智能的直觉推理方法用于学习控制系统, 最早把人工智能引入到控制技术中。1966年, Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统中应用了人工智能技术, 而且提出了”人工智能控制”的概念。 1967年, Leondes和Mendel 首先正式使用”智能控制”一词。 20世纪70年代是智能控制的发展初期, 傅京孙、 Gloriso和

Saridis等人正式提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉。70年代中期前后, 以模糊集合论为基础, 从模仿人的控制决策思想出发, 智能控制在另一个方向规则控制上也取得了重要的进展。 80年代为智能控制的迅速发展期, 智能控制的研究及应用领域逐步扩大并取得了一批应用成果。1987年1月, 第一次国际智能控制大会在美国举行, 标志着智能控制领域的形成。 1992年至今为智能控制进人崭新的阶段。随着对象规模的扩大和过程复杂性的加大, 形成了智能控制的多元论, 而且在应用实践方面取得了突破性的进展, 应用对象也更加广泛。 智能控制采用各种智能技术来实现复杂系统和其它系统的控制目标, 是一种具有强大生命力的新型自动控制技术。智能控制的产生和发展正反映了当代自动控制以至整个科学技术的发展趋势, 是历史的必然。智能控制已成为自动控制发展道路上的一个新的里程碑, 正发展为一种日趋成熟和日臻完删的控制手段, 并获得日益广泛的应用。2智能控制的研究内容 当前关于智能控制的研究和应用沿着几个主要的分支发展, 主要有专家控制、模糊控制、神经网络控制、学习控制、基于知识的控制、复合智能控制、基于进化机制的控制、自适应控制等等。有的已在现代工业生产过程与智能自动化方面投入应用。主要介绍如下: 1、专家控制是智能控制的一个重要分支, 其研究始于60年代中期, 是由美国斯坦福大学Feigen-baum于1965年开创的人工智能研究的新领域。所谓专家控制是指将专家系统的理论和技术同控制理论方

智能控制习题答案

第一章绪论 1.什么是智能、智能系统、智能控制? 答:“智能”在美国Heritage 词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统,是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素,使之具有某种智能性;也是基于认 知工程系统和现代计算机的强大功能,对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点是什么? 答:智能控制系统的类型:集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系 统、学习控制系统等。 各自的特点有: 集散控制系统:以微处理器为基础,对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统 将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承 了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人机联系差以及单台微型计算机控制系统 危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。 人工神经网络:它是一种模范动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统 的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。 专家控制系统:是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家 的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系 统。 多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的 特点是: 1.上、下级是隶属关系,上级对下级有协调权,它的决策直接影响下级控制器的动作。 2.信息在上下级间垂直 方向传递,向下的信息有优先权。同级控制器并行工作,也可以有信息交换,但不是命令。 3.上级控制决策的功能水平高于下级,解决的问题涉及面更广,影响更大,时间更长,作用更重要。级别越往上,其决策周期越长,更关心系统 的长期目标。 4.级别越往上,涉及的问题不确定性越多,越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统:靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性,并相应地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记忆和自行调整的能力。 3.比较智能控制与传统控制的特点。 答:智能控制与传统控制的比较:它们有密切的关系,而不是相互排斥。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,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。 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。 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。 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。

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一:有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故,给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此,及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识,联系实际,设计出一套有毒气体的检测电路,可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体,使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时,发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统,排出有毒气体,更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后,系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体,根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时,QM—N5检测到有毒气体,元件两极电阻变的很小,继电器开关闭合,使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号,驱动发光二极管间歇发光;同时LC179工作,驱使蜂鸣器间断发出声音;此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出,浓度低于气敏传感器所能感应的范围时,电路回复到自动检测状态。

智能控制题目及解答

智能控制题目及解答 第一章绪论作业 作业内容 1.什么就是智能、智能系统、智能控制? 2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点就是什么? 3.比较智能控制与传统控制的特点。 4.把智能控制瞧作就是AI(人工智能)、OR(运筹学)、AC(自动控制)与 IT(信息论)的交集,其根据与内涵就是什么? 5.智能控制有哪些应用领域?试举出一个应用实例,并说明其工作原理与 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,即像人类那样工作与思维。 智能系统:就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:智能控制就是控制理论、计算机科学、心理学、生物学与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、逻辑推理与自适应的能力。就是将传统的控制理论与神经网络、模糊逻辑、人工智能与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、自适应与自组织的功能。 (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,需要完成问题求解与规划、环境建模、传感器信息分析与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与大系统的控制问题;而智能控制主要解决高度非线性、不确定性与复杂系统控制问题。 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,而智能控制通常就是学习积累非精确知识;传统控制通常就是用数学模型来描述系统,而智能控制系统则就是通过经验、规则用符号来描述系统。 在性能指标方面,传统控制有着严格的性能指标要求,智能控制没有统一的性能指标,而主要关注其目的与行为就是否达到。 但就是,智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,互相取长补短,而并非互相排斥。基于智能控制与传统控制在应用领域方面、理论方法上与性能指标等方面的差异,往往将常规控制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。 4 答:人工只能(AI)就是一个用来模拟人思维的知识处理系统,具有学习、记忆、信息处理、形式语言、启发推理等功能;自动控制(AC)描述系统的动力学特性,就是一种动态反馈;运筹学(OR)就是一种定量优化方法,如线性规划、网络规划、调度、管理、优化决策与多目标优化方法等;信息论(IT)信息论就是运用概率论与树立统计的方法研究信息、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 早期产生的的二元结构被发现就是很大程度上局限于符号主义的人工智能,无助于智能控制的

智能控制课程设计报告书

《智能控制》课程设计报告题目:采用BP网络进行模式识别院系: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:年月日

目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)

课程设计的目的和要求 目的:1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理,掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用,并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求:充分理解设计容,并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本,见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练,并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1;0.5,0.5和 0.1,0.1。 表7-3 训练样本 说明:该BP网络可看做2-6-1结构,设权值wij,wjl的初始值取【-1,+1】之间的随机值,学习参数η=0.5,α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^(-20),在仿真程序中用w1,w2代表wij,wjl,用Iout代表 x'j。 源程序 %网络训练程序

clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1); w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0; 0,0; 0,1]; ys=[1,0,-1]'; x=xs(s,:); for j=1:1:6 I(j)=x*w1(:,j); Iout(j)=1/(1+exp(-I(j))); end y1=w2'*Iout;

《智能控制》课程考试试题B及答案

《智能控制》课程考试试题B

《智能控制》课程考试试题B参考答案 一、填空题 (1) 高级机器人 (2) 智能规划与调度 (3) 自动制造系统 (4) 故障检测与诊断 (5) 小深(Deep Junior) (6) 卡斯帕洛夫(Kasparov) (7) 硬件 (8) 软件 (9) 智能 (10) 智能化 (11) 选择模糊控制器的结构 (12) 选取模糊控制规则 (13) 确定模糊化的解模糊策略,制定控制表 (14) 确定模糊控制器的参数 (15) 傅京孙 (16) 萨里迪斯 (17) 蔡自兴 (18) 生物的进化机制 (19) 进化计算 (20) 反馈机制 二、选择题 1、C 2、A 3、A 4、C 5、D 6、D 7、B 8、C 9、A 10、C 三、问答题 1、答:在研究了智能控制的二元、三元结构理论、知识、信息和智能的定义以及各相关学科的关系之后。蔡自兴教授提出了四元智能控制结构,把智能控制看作是自动控制、人工智能、信息论和运筹学四个学科的交集,如图1所示,其关系可用下式来描述。

IC = AI ∩ CT ∩ IT ∩ OR 图1 智能控制的四元结构 把信息论作为智能控制结构的一个子集是基于下列理由的: (1) 信息论是解释知识和智能的一种手段; (2) 控制论、系统论和信息论是紧密相互作用的; (3) 信息论已成为控制智能机器的工具; (4) 信息熵成为智能控制的测度; (5) 信息论参与智能控制的全过程,并对执行级起到核心作用。 2、答:传统控制理论在应用中面临的难题包括: (1) 传统控制系统的设计与分析是建立在精确的系统数学模型基础上的,而实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等,一般无法获得精确的数学模型。 (2) 研究这类系统时,必须提出并遵循一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不相吻合。 (3) 对于某些复杂的和包含不确定性的对象,根本无法以传统数学模型来表示,即无法解决建模问题。 (4) 为了提高性能,传统控制系统可能变得很复杂,从而增加了设备的初投资和维修费用,降低系统的可靠性。 传统控制理论在应用中面临的难题的解决,不仅需要发展控制理论与方法,而且需要开发与应用计算机科学与工程的最新成果。人工智能的产生和发展正在为自动控制系统的智能化提供有力支持。人工智能影响了许多具有不同背景的学科,它的发展已促进自动控制向着更高的水平──智能控制发展。 智能控制具有下列特点: (1) 同时具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型(含计算智能模型与算法)表示的混合控制过程,也往往是那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的过程,并以知识进行推理,以启发式策略和智能算法来引导求解过程。 (2) 智能控制的核心在高层控制,即组织级。高层控制的任务在于对实际环境或过程进行组织,即决策和规划,实现广义问题求解。 (3) 智能控制是一门边缘交叉学科。实际上,智能控制涉及更多的相关学科。智能控制的发展需要各相关学科的配合与支援,同时也要求智能控制工程师是个知识工程师。 (4) 智能控制是一个新兴的研究领域。无论在理论上或实践上它都还很不成熟、很不完善,需要进一步探索与开发。 3、答:传统控制理论在应用中面临的难题包括: (1) 传统控制系统的设计与分析是建立在精确的系统数学模型基础上的,而实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等,一般无法获得精确的数学模型。 (2) 研究这类系统时,必须提出并遵循一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不相吻合。 (3) 对于某些复杂的和包含不确定性的对象,根本无法以传统数学模型来表示,即无法解决建模问题。 (4) 为了提高性能,传统控制系统可能变得很复杂,从而增加了设备的初投资和维修费用,降低系统的可靠性。

智能控制课程设计(报告)(DOC)

HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目:基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名: 学生学号: 专业班级: 学院名称: 指导老师: 2017年5月30 日

目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)

第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下,开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展,大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前,转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题,这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术,它是传统控制发展的高级阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制,而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中,由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性,则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制,有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善,模糊控制技术也日趋成熟,被人们广泛接受。模糊控制的优点很多,例如:模糊控制器设计简单,不需要依赖被控对象的精确数学模型;模糊规则用自然语言表述,易于被操作人员接受;模糊控制规则可以转换成数学函数,易与其他物理规律结合,便于用计算机软件实现;模糊控制抗干扰能力强,且响应快,对复杂的被控对象能有效控制,鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点,成为智能控制领域最重要,最活跃和最实用的分支之一。目前,模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂,外界不确定因素多等特点,将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中,跟踪系统最大功率工作点,提高光电转换效率,充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象,将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中,从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术,实现光伏并网发电系统的研究,根据其不同的优缺点,然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算,制定处模糊规则,设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型,并对仿真结果进行了分析。

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