智能控制系统
智能系统与智能控制

智能系统与智能控制一、引言智能系统与智能控制技术是当今科技领域的热门话题,随着人工智能技术的快速发展,智能系统和智能控制在各个领域展现出了巨大的应用潜力。
本文将从智能系统和智能控制的定义、特点以及应用领域等多个角度来进行详细探讨。
二、智能系统的定义与特点智能系统指的是能够模拟、延伸和扩展人的智能的一种系统。
它通过利用技术手段处理和分析大量的数据,提取出有用的信息,并能自主地做出决策和行动。
智能系统具有以下几个显著特点:1. 自主性:智能系统能够独立地进行数据处理、决策和行动,不需要人的直接干预。
2. 学习能力:智能系统能够根据不断积累的经验和反馈信息,自主地改进自身的性能和预测准确度。
3. 自适应性:智能系统能够根据环境的变化,自动调整策略和参数,以适应不同的工作场景。
4. 多模态交互:智能系统能够通过多种感知方式(如视觉、听觉、语音等)与人进行交互和沟通。
三、智能系统在各领域的应用1. 智能交通系统:智能交通系统利用传感器、通信和计算技术,对交通流量、道路状态等进行实时监测和管理,提高交通系统的效率和安全性。
2. 智能家居系统:智能家居系统通过连接各种家电设备和传感器,实现对家居环境的智能控制和管理,提供舒适、便捷和安全的生活体验。
3. 智能医疗系统:智能医疗系统利用人工智能技术对医学影像分析、辅助诊断和药物研发等方面进行研究和应用,提高医疗效率和准确性。
4. 智能制造系统:智能制造系统通过集成传感器、机器人和自动控制技术,实现制造流程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。
5. 智能农业系统:智能农业系统利用无人机、物联网和大数据技术,对农田作物生长状况、气象数据等进行实时监测和预测,提高农作物产量和质量。
四、智能控制的定义与分类智能控制是一种应用人工智能技术实现的自动控制方法,可以根据不同的要求和目标,通过智能决策、优化算法和自适应算法等手段,动态调整控制参数,以实现对系统的精确控制。
智能控制可以分为以下几类:1. 模糊控制:模糊控制是基于模糊逻辑原理,通过模糊集合和模糊规则来实现对系统的控制。
智能家居控制系统

02
节能环保
智能家居控制系统能够根据用户的需求自动调节设备的运行状态,实现
能源的合理利用,降低能源消耗,达到节能环保的效果。
03
安全可靠
智能家居控制系统具备高度安全性,能够保护用户的隐私和数据安全。
同时,它还可以实时监控家中的电器设备,及时发现设备故障或异常情
况,保障家庭安全。
智能家居控制系统的应用场景
别墅环境系统
通过智能家居控制系统,别墅可以实 现室内外环境的智能化调节,提高居 住的舒适度和健康性。
别墅娱乐系统
智能家居控制系统可以与别墅的音响 、投影等设备连接,提供丰富的娱乐 功能和体验。
05
智能家居控制系统的未来发展 与挑战
人工智能技术在智能家居控制系统中的应用前景
1 2
语音识别与控制
利用人工智能技术识别语音指令,实现对智能家 居设备的控制,提高用户交互体验。
分布式架构
01
采用分布式架构,将系统分为多个子系统,每个子系统负责特
定的功能,如照明、空调、窗帘等。
模块化设计
02
每个子系统采用模块化设计,便于扩展和维护,同时提高系统
的灵活性和可重用性。
数据通信
03
建立统一的数据通信协议,确保各子系统之间的数据交互和协
同工作。
硬件选型与配置
传感器选型
根据需求选择不同类型的传感器,如温度、湿度 、光照等传感器,确保数据的准确性和可靠性。
特点
智能家居控制系统具有便利性、舒适性、节能环保、安全可靠等特点,能够实 现远程控制、定时控制、语音控制等多种控制方式,为人们提供更加智能化、 便捷化的生活环境。
智能家居控制系统的优势
01
提高生活便利性
智能控制系统设计及其应用

智能控制系统设计及其应用一、简介现代化的高科技成果赋予了传统产业更强的生产力和核心竞争力,而其中最具代表性的便是智能控制系统。
智能控制系统是将传感器、执行器、信息处理器和控制逻辑系统相结合的一种先进技术,可通过大数据、人工智能等手段对企业进行高效管理,优化生产流程,提高产品质量和产量,以适应激烈市场竞争的需要。
本文将从智能控制系统的设计原理和应用案例两个方面进行讨论、分析。
二、智能控制系统设计1.数字信号处理数字信号处理是智能控制系统里的基础技术,将模拟信号转换为数字信号后,通过数学处理,提取出信号中的有用信息,实现对工业生产线各种设备及其设备间通讯的数字化。
数字信号处理采用了必要的计算和处理技术,减少了错误率和噪音干扰,同时精确地控制了宏观的生产流程和微观的生产因素,这对于提升生产效率和质量增长空间有着非常重要的作用。
2.控制器设计基于互联网体系结构平台上的多类型控制器是实现智能控制的主要手段,是系统硬件设计和物联网技术的整体体现。
控制器只能完成大量数据的采集、传输和处理,而不能进行实时控制,因此就需要有高效的微处理器来协同工作来实现最终的产品控制,以满足最终的生产要求。
控制器设计所关注的主要是系统硬件系统的可扩展性、抗干扰能力以及实时控制方面行之有效的控制逻辑等。
3.数据库管理智能控制系统设计中,数据库是实现数据传输和信息存储管理的核心环节。
数据库管理基于互联网技术,将生产工艺、设备参数、生产状态和设备异常、报警等信息进行整合和分类,通过实时监控数据达到优化调整的目的,提高生产绩效,降低成本,并使整个生产线运行更加高效方便。
三、智能控制系统应用案例1. 智能工厂应用智能工厂应用最早是在制造业中发展的,它是运用各种计算机技术,通过复杂生产工艺的数据分析和处理,实现生产线的过程流程控制,尤其是工业自动化流程。
就是通过在传感器、控制器和计算机之间建立数据交互,实现整个工厂的自动化控制。
通过智能控制系统在生产处理过程中根据实时监控数据进行调整,从而给企业带来良好的效益和可持续发展的空间。
智能家居控制系统

智能家居控制系统智能家居控制系统是一种通过科技手段实现对家居设备和设施进行智能化管理和控制的系统。
借助于各种先进的技术,如传感器、无线通信、云计算等,智能家居控制系统使家居生活更加便捷、舒适和安全。
一、智能家居控制系统的基本概念智能家居控制系统是一个全面涵盖家庭各个方面的系统。
它通过网络连接和通信技术,将家居中的各个设备、设施和电器连接在一起,并通过中心控制终端进行远程管理和控制。
智能家居控制系统可以根据用户的需求和指令,自动地控制家庭中的照明、温度、安防、音视频设备等。
二、智能家居控制系统的功能和特点1. 远程操控:智能家居控制系统可以通过手机、平板电脑等移动设备进行远程操控,无论用户身在何处,都可以随时随地控制家居设备。
2. 自动化控制:智能家居控制系统可以设置各种场景模式,根据用户的习惯和需求,自动完成一系列设备的开关、调节和运行。
3. 节能环保:智能家居控制系统可以实时监测家居设备的状态和能耗,通过智能调控,达到节能减排的目的。
4. 安全保障:智能家居控制系统可以连接各类安防设备,如监控摄像头、门窗传感器等,实时监测家庭安全状况,确保家庭安全。
5. 互联互通:智能家居控制系统可以通过互联网和云计算技术,与其他智能设备和家庭管理系统进行互联互通,实现更深层次的智能化。
三、智能家居控制系统的应用领域智能家居控制系统已经广泛应用于家庭、酒店、商业办公等领域。
以下是一些具体的应用领域:1. 照明控制:通过智能家居控制系统,实现对家庭照明的自动化控制,例如根据室内光线情况自动调节灯光亮度。
2. 温控系统:智能家居控制系统可以控制空调、地暖等设备,实现室内温度的定时调节和智能控制。
3. 安防监控:智能家居控制系统与门窗传感器、摄像头等安防设备连接,实现对家庭安全的实时监测和报警功能。
4. 娱乐系统:智能家居控制系统可以整合家庭中的音频、视频设备,实现多区域的音频和视频控制,提供更好的娱乐体验。
5. 环境监测:智能家居控制系统可以监测室内的空气质量、湿度等环境指标,提供人性化的室内环境控制。
智能控制系统的基本功能与特点

智能控制系统的基本功能与特点智能控制系统是一种集成了人工智能技术的自动化控制系统。
它通过感知环境、分析数据、学习规律和自主决策,实现对设备、过程或系统的智能控制和优化。
智能控制系统具有以下基本功能和特点。
1. 感知与采集:智能控制系统能够通过各种传感器感知和采集与控制对象相关的数据和信息。
这些传感器可以是温度传感器、湿度传感器、压力传感器等等,通过感知和采集,系统能够实时了解控制对象的状态和环境条件。
2. 数据处理与分析:智能控制系统能够对采集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息。
通过数据处理和分析,系统可以了解控制对象的特征和规律,并根据这些信息进行决策和控制。
3. 学习与适应:智能控制系统能够通过机器学习和智能算法不断学习和适应环境和控制对象。
系统可以根据历史数据和反馈信息,优化控制策略和参数,使控制过程更加精准和高效。
4. 自主决策与优化:智能控制系统可以根据分析和学习的结果,自主决策并优化控制策略。
系统可以根据预设的目标和约束条件,自动调整控制参数和工作方式,实现对控制对象的最优控制。
5. 可视化与人机交互:智能控制系统能够将控制过程和结果以可视化的方式呈现给用户。
用户可以通过人机界面与系统进行交互,实时监控和调整控制过程。
这样可以提高系统的可理解性和可操作性,使用户更加方便地进行控制和管理。
6. 异常检测与故障诊断:智能控制系统具有故障检测和诊断的功能。
系统可以通过监测和分析数据,及时发现控制对象的异常情况和故障,并给出相应的警报和诊断结果。
这样可以提高系统的可靠性和稳定性,减少因故障引起的损失和事故。
7. 网络化与远程控制:智能控制系统可以实现网络化和远程控制。
系统可以通过互联网和通信网络与远程设备和用户进行连接和通信。
这样可以实现对远程设备的远程监控和控制,提高系统的灵活性和便捷性。
8. 自我学习与进化:智能控制系统具有自我学习和进化的能力。
系统可以通过不断的学习和优化,改进自身的性能和效果。
智能家电控制系统概述

智能家电控制系统概述智能家电控制系统概述随着科技的不断发展和智能化时代的到来,智能家居已经成为人们所追求的生活方式之一,而智能家电控制系统也成为智能家居不可缺少的一部分。
智能家电控制系统是指通过智能手机、智能电视、电脑、语音控制和手动遥控等方式来控制家电进行自动化控制的系统。
下面我们就来详细介绍一下智能家电控制系统的相关内容。
一、智能家电控制系统的应用智能家电控制系统是将家电与互联网技术结合起来,利用云计算、物联网和人工智能等技术,通过智能家居设备让用户来远程控制家中的电器设备,比如智能灯泡、智能插座、智能开关、智能家庭音响和智能电视等等。
通过智能家电控制系统,用户可以随时随地地控制家里的各种电器设备,实现家电的智能化、便捷化、安全化和省电化等功能,大大提升了家居的舒适度和便利度。
二、智能家电控制系统的技术原理智能家电控制系统是由硬件和软件结合而成。
硬件部分主要包括家居设备和设备控制中心两部分,其中家居设备包括各种智能家电和智能传感器等,设备控制中心包括智能主机或者网关等。
软件部分主要包括APP应用程序和云端服务,APP应用程序负责家庭设备与用户的互动控制,云端服务则提供数据存储和云计算等服务。
在技术原理的基础上,智能家电控制系统可以通过Wi-Fi和蓝牙等协议进行数据传输和数据处理,通过语音识别和人工智能等技术实现人机交互和智能控制,达到更加智能化和高效化的控制目的。
三、智能家电控制系统的优点智能家电控制系统拥有很多优点,具有很强的商业竞争力。
首先,智能家电控制系统可以在一定程度上提高家庭安全性,避免家电在不必要的时候被启动,避免火灾等安全事故的发生。
其次,智能家电控制系统可以实现对家电的智能控制,让家庭生活更加便捷和高效,同时节约能源。
最后,智能家电控制系统在急需物资紧缺的情况下,可以帮助用户省下一些电能和人力,并实现对家电设备的长期稳定性,使其更加稳定可靠。
四、智能家电控制系统的未来发展随着互联网技术和物联网技术的不断发展,智能家电控制系统的未来发展趋势将会变得更加先进和智能化。
智能环境控制系统

智能环境控制系统随着科技的快速发展和人们对生活品质要求的提高,智能环境控制系统逐渐成为现代生活中的重要组成部分。
通过将智能化技术应用于环境控制,我们可以实现对温度、湿度、光照、空气质量等环境因素的精确调控,进而实现高效节能和舒适生活的完美结合。
智能环境控制系统主要由传感器、控制器、执行器和通信网络等组成。
传感器负责监测环境因素,如温度、湿度、光照、空气质量等;控制器接收到传感器的数据后,根据预设的程序对执行器进行控制,以实现对环境因素的调整;执行器则根据控制器的指令调整环境因素,如调整空调的温度、开启或关闭灯光等;通信网络则负责将传感器、控制器和执行器连接起来,实现数据的实时传输和控制指令的快速响应。
家庭环境控制:通过智能环境控制系统,家庭中的温度、湿度、光照、空气质量等都可以实现精确调控。
例如,当室内温度升高时,空调会自动开启制冷模式;当室内光线不足时,灯光会自动开启补充光线。
同时,用户还可以通过手机APP或语音控制环境因素,实现真正的智能家居生活。
公共建筑环境控制:在公共建筑中,智能环境控制系统可以实现对温度、湿度、光照、空气质量等的精确调控。
例如,在大型商场或机场中,可以根据人流量和天气情况自动调整空调的温度和风速;在图书馆或博物馆中,可以根据展品的需求和观众的数量自动调整灯光和湿度。
工业生产环境控制:在工业生产中,对环境因素的控制要求更为严格。
智能环境控制系统可以实现对生产车间温度、湿度、光照、空气质量等的精确调控。
例如,在制药或化工行业中,需要根据生产工艺要求精确控制车间的温度和湿度;在食品加工行业中,需要根据食品的特性控制车间的光照和空气质量。
节能环保:通过精确调控环境因素,智能环境控制系统可以有效降低能源消耗,实现节能减排的目标。
例如,在冬季,通过智能环境控制系统可以根据室内温度和室外天气情况自动调整空调的温度和风速,避免能源的浪费。
提高生活质量:通过智能环境控制系统,人们可以根据自己的需求精确调控生活环境,提高生活质量。
智能家居控制系统原理

智能家居控制系统原理智能家居控制系统是指利用先进的技术手段,实现对家居设备、电器和环境的智能化控制和管理。
它通过各种传感器、执行器和通讯设备,实现对灯光、空调、窗帘、安防、家电等设备的远程控制和自动化管理,为居住者提供更加便利、舒适和安全的生活环境。
智能家居控制系统的原理主要包括感知、控制和通信三个方面。
首先是感知,智能家居系统通过各种传感器来感知环境的变化。
比如温度传感器可以感知室内温度的变化,光照传感器可以感知光线的强弱,红外传感器可以感知人体的活动等。
这些传感器将环境的信息转化为电信号,并传输给控制系统。
其次是控制,智能家居系统通过执行器来控制家居设备的运行。
比如智能灯光系统可以通过控制开关、调节亮度和色温,智能窗帘系统可以通过控制卷帘的升降,智能空调系统可以通过控制温度和风速等。
这些执行器能够根据控制系统发送的指令,实现对家居设备的精准控制。
最后是通信,智能家居系统通过各种通讯设备实现与用户之间、设备之间的信息交互和联动控制。
比如智能手机、平板电脑可以通过Wi-Fi、蓝牙等无线通讯方式与智能家居系统连接,用户可以通过APP实现对家居设备的远程控制和定时管理。
同时,智能家居系统内部的各个设备之间也可以通过通讯协议实现联动控制,比如当温度传感器感知到室内温度过高时,可以自动发送指令给空调系统进行降温。
总的来说,智能家居控制系统的原理是通过感知环境、控制设备和通信联动,实现对家居设备和环境的智能化管理。
它可以根据用户的需求和习惯,实现自动化控制和个性化定制,为居住者提供更加舒适、便利和安全的家居生活体验。
随着人工智能、物联网和大数据等技术的不断发展,智能家居控制系统将会越来越智能化和智能化,为人们的生活带来更多的便利和惊喜。
相信在不久的将来,智能家居将成为人们生活中不可或缺的一部分,让我们拭目以待,共同见证智能家居的美好未来。
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关于智能控制的认识智能控制系统是在人工智能及自动控制等多学科基础上发展起来的新型交叉学科,目前尚未建立起一套完整的智能控制的理论体系,关于它所包含的技术内容也还没取得比较一致的认可。
智能控制的基本概念顾名思义,智能控制就是控制与智能的结合。
从智能角度看,智能控制是智能科学与技术在控制中的应用;从控制角度看,智能控制是控制科学与技术向智能化发展的高阶阶段。
智能控制的研究对象智能控制主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂的控制问题。
其中包括智能机器人系统、计算机集成制造系统(CIMS)、复杂的工业过程控制系统、航天航空控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、环保及能源系统等。
具体来说,智能控制的研究对象通常具有以下一些特点:1. 不确定的模型;传统的控制是模型的控制,这里的模型包括控制对象和干扰的模型。
对于传统控制通常认为模型已知或者经过辨识可以得到。
而智能控制的对象通常存在严重的不确定性。
两层意思:一是模型未知或知之甚少;二是模型的结构和参数可能在很大的范围内变化。
无论哪种情况,传统方法很难对它们进行控制,而这正是智能控制系统所要研究解决的问题。
2. 高度的非线性:在传统的控制理论中,线性系统的理论比较成熟。
对于具有高度非线性的控制对象,虽然也有一些非线性控制方法,但总的来说,非线性控制理论还不够成熟,而且方法比较复杂。
采用智能控的方法往往可以较好地解决非线性系统的控制问题。
3. 复杂的任务要求:对于智能控制系统,任务的要求往往比较复杂。
例如,在智能机器人系统中,它要求系统对一个复杂的任务具有自行规划和决策的能力,有自动躲避障碍运动到期望目标位置的能力。
再如在复杂的工业过程控制系统中,它除了要求对各种被控物理量实现定值调节外,还要求能实现整个系统的自动启停、故障的自动诊断以及紧急情况的自动处理等能力。
智能控制系统智能控制系统是实现某种控制任务的一种智能系统。
所谓智能控制系统是指具备一定智能行为的系统。
具体来说,若对于一个问题的激励输入,能够产生合适的求解问题的响应,这样的系统便称为智能系统。
例如,对于智能控制系统,激励输入是任务要求及反馈的传感信息等,产生的响应则是合适的决策和控制作用。
从控制的角度,这能行为也是一种从输入到输出的映射关系。
这种映射关系难以用数学的方法精确的加以描述,因此它可看成是一种不依赖于模型的自适应估计。
例如,一个钢琴家弹奏一直优美的乐曲,这是一种高级的智能行为,其输入为乐谱,输出为手指的动作和力度。
输入和输出之间存在某种映射关系,这种映射关系可以定性的加以说明,但很难用数学的方法精确地加以描述,因此很难由别人来精确地加以复现。
GN萨里迪斯(Saridis)给出了一种较为具体的定义:通过驱动自主智能机来实现目标的系统成为智能控制系统。
这里智能机是指能够在结构化或非结构化、熟悉或不熟悉的环境中,自主的或有人参与的执行拟人任务的机器。
上面的定义仍然比较抽象,下面给出一个通俗但不严格的定义:在一个控制系统中,如果控制器完成了分不清是机器还是人完成的任务,称这样的系统为智能控制系统。
智能控制系统的基本结构智能控制系统的结构图如下其中广义对象包括通常意义下的控制对象和所处的外部环境。
例如,对智能机器人系统,机器人手臂、被操作物体及其所处环境被称为广义对象。
传感器则包括关节位置的传感器、力传感器,还可能包括触觉传感器、滑觉传感器或视觉传感器等。
感知信息处理将传感器得到的原始信息加以处理,如视觉信息便要经过很复杂的处理才能获得有用信息。
认知部分主要接收和储存知识、经验和数据,并对它们进行分析、推理,做出下一步行动的决策,送至规划和控制部分。
通信接口除建立人机之间的联系外,也建立系统中各模块之间的联系。
规划和控制是整个系统的核心,它根据给定的任务要求、反馈的信息及经验知识,进行自动搜索、推理决策、动作规划,最终产生具体的控制作用,经执行部件作用于控制对象。
智能控制系统的主要功能特点1. 学习功能一个系统,如果能对一个过程或其环境的未知特征所固有的信息进行学习,并将学习所得到的经验或知识用于进一步的估计、分类、决策和控制,从而使系统的性能得到改善,那么就称为学习系统。
2. 适应功能这里所说的适应能力比传统的自适应控制中的适应功能具有更广泛的含义,它包括更高层次的适应性。
正如前面已经提到的,智能控制系统中的智能行为实质是一种从输入到输出之间的映射关系。
它可看成是不依赖模型的自适应估计,因此它应具有插补功能,从而可给出合适的输出。
甚至当系统中某些部分出现故障时,系统也能正常工作。
如果系统具有更高程度的智能,它还能自动找出故障甚至具备自修复的功能,从而体现了更强的适应性。
3. 组织功能它指的是对于复杂的任务和分散的传感信息具有自行组织和协调的功能。
该组织功能也表现为系统具有响应的主动性和灵活性,即智能控制器可以在任务要求的范围内自行决策、主动地采取行动;而当出现多目标冲突时,在一定的限制下,控制器可有权自行裁决。
智能控制的发展概况智能控制思想最早是由美国普渡大学的傅京逊(K.S.FU教授于60年代中期提出的,他在1965年发表的论文中率先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习系统,这篇开创性论文为自动控制迈向智能化揭开了崭新的一页。
接着,J.M.门德尔(Mendel )于1966年在空间飞行器的学习控制中应用了人工智能技术,并提出了“人工智能控制”的新概念;同年,利昂兹(Leondes)和门德尔首次使用了“智能控制(Intelligent Control )”一词,并把记忆、目标分解等技术用于学习控制系统;这些反映了智能控制思想的早期萌芽,常被称为智能控制的孕育期。
70年代关于智能控制的研究是对60年代这一思想雏形的进一步深化,是智能控制的诞生和形成期。
1971年,傅京逊发表了重要论文,提出了智能控制就是人工智能与自动控制的交叉的“二元论”思想,列举三种智能控制系统:人作为控制器的控制系统、人-机结合作为控制器的控制系统、无人参与的智能控制系统。
1•人作为控制器的控制系统人控制糖2•人-机结合作为控制器的控制系统掠制舉3.无人参与的智能控制系统控制器指令:…......1974年,英国的曼达尼(Mamdani )教授首次成功地将模糊逻辑用于蒸汽机控制,开创了模糊控制的新方向;1977年,萨里迪斯的专著出版,并于1979年发表了综述文章,全面地论述了从反馈控制到最优控制、随机控制及至自适应控制、自组织控制、学习控制,最终向智能控制发展的过程,提出了智能控制是人工智能、运筹学、自动控制相交叉的“三元论”思想及分级递阶的智能控制系统框架。
80年代,智能控制的研究进入了迅速发展时期:1984年,奥斯特若姆(Astrom)发表了论文,这是第一篇直接将人工智能的专家系统技术引入到控制系统的代表,明确地提出了建立专家控制的新概念;与此同时,霍普菲尔德(Hopfield )提出的Hopfield网络及鲁梅尔哈特(Rumelhart)提出的BP算法为70年代以来一直处于低潮的人工神经网络的研究注入了新的活力,继60年代吉尔默(Kilmer)和麦卡洛克(McClloch)提出KBM模型实现对“阿波罗”登月车的控制之后,人工神经网络再次被引入控制领域,并迅速得到了广泛的应用,从而开辟了神经网络控制;1985年8月,电气和电子工程师协会(IEEE在美国纽约召开了第一界智能控制学术讨论会;1987年1月,在美国费城由IEEE控制系统学会与计算机学会联合召开了第一界智能控制国际会议,这标志着智能控制作为一门新学科正式建立起来。
经过80年代的孕育发展,特别是近几年来的研究和实践,国际上已认识到采用智能控制是解决复杂系统控制问题的主要途径,并已纷纷付诸行动。
在目前发表的工程类文献中,从现代控制理论向智能化发展的研究越来越多:如带有智能功能的传统控制(自适应控制、鲁棒控制等)、基于传感器或行为的智能反馈控制、学习控制和循环控制、故障诊断及容错控制,以生产调度管理控制为背景的离散事件系统研究,机器人班组自组织协调控制,自主控制,以及控制系统的智能化设计等等。
另外,用人工智能方法解决控制问题的研究也日益增多,女口:决策论,带有专家系统的监控、预警及调度系统,用神经元网络实现控制的系统,基于符号表示、模糊逻辑等设计的控制系统,模式识别与特征提取,智能机的应用等。
特别是近年来对现场人工智能的研究,更在将人工智能的研究成果用于智能控制的道路上大大前进了一步。
当前在许多专业化学科与工程中,针对特定对象的具体复杂性,综合运用各种智能控制策略,力求实现具体复杂系统的智能控制。
如机器人研究中的智能机器人,航空航天工程中空间机器人的自主控制,以智能材料为基础的智能工程等。
另一方面,更为抽象的一般智能控制原理的研究,如“拟人”与“拟社会”原理、分解集结原理、递阶控制(层次递阶与时序递阶)原理,智能控制结构体系等的研究也在积极进行。
可以说当今智能控制研究中存在着两种趋势:一种是分别从“现代控制理论”和“人工智能”这两个基地走向智能控制;另一种是分别从“专业化学科与工程”和“一般原理”这两个基地走向智能控制;且不论从哪种趋势看,从前一个基地出发进行智能控制研究都是非常重要且切实可行的。
在我国,重庆大学周其鉴等人从20世纪80年代初便开始仿人智能控制的研究,他们也为智能控制的发展做出了贡献。
目前智能控制主要包括模糊控制、神经网络控制、分层递阶智能控制、专家控制及学习控制等内容,其中尤以用计算智能方法与控制的结合为研究的热点。
计算智能主要是指模糊系统、神经网络及进化计算等智能方法。
人工神经网络从结构上模仿生物神经系统,因此它是最低层的仿人智能。
模糊系统则从功能上模仿人的定性和模糊的推理和决策过程,因此它是较高层次的仿人智能。
进化计算则模仿了生物的进化行为。
计算智能是主要基于数据和计算而非主要基于经验和推理的智能方法。
因此,模糊控制和神经网络控制将是今后最经常采用和最重要的智能控制方法。
基于各种智能方法的智能控制具有各自的特点和应用场合,然而,融合各种智能方法而尽可能发挥各自的优势,将是今后智能控制的一个重要发展方向。
例如,模糊系统与神经网络的结合可组成比单独的神经网络或单独的模糊系统性能更好的智能系统。
智能控制的分支智能控制的概念和原理主要是针对被控对象、环境、控制目标或任务的复杂性而提出来的。
智能控制与传统控制的主要区别在于传统的控制方法必须依赖于被控制对象的模型,而智能控制可以解决非模型化系统的控制问题。
目前,根据智能控制发展的不同历史阶段和不同的理论基础可以分为四大类:1. 基于专家系统的智能控制;2. 分层递阶智能控制;3. 模糊逻辑控制;4. 神经网络控制。
模糊逻辑控制的分析模糊逻辑拉制论于1965 年由扎德教授首先提出。