我對(duì)智能控制的看法

我對(duì)智能控制的看法學(xué)號(hào)：120110077姓名：陳明德智能控制(intelligentcontrols)是在無(wú)人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)。智能控制有別于傳統(tǒng)控制基于數(shù)學(xué)模型的定量方法，是基于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的直覺(jué)推理方法。任何領(lǐng)域都是智能控制的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，智能控制代表著當(dāng)今科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的最新方向之一，是控制界當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和今后的發(fā)展方向。我們可以透過(guò)智能控制把學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊控制等技術(shù)嵌入到我們的軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活中。1智能控制的基本控制方法智能控制是以控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，擴(kuò)展出相關(guān)的理論和技術(shù)，在這些技術(shù)中，運(yùn)用最多也是最為廣泛的四大基本控制方法就是學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。1學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)(LearningControlSystems)靠自身的學(xué)習(xí)功能來(lái)認(rèn)識(shí)控制對(duì)象和外界環(huán)境的特性，并相應(yīng)的改變自身特性用以改善控制性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括遺傳算法學(xué)習(xí)控制與迭代學(xué)習(xí)控制。遺傳算法作為一種非確定的擬自然隨機(jī)優(yōu)化工具，具有并行運(yùn)算、快速尋找全局最優(yōu)解等特點(diǎn)，它可以和其他技術(shù)混合使用，用于智能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的最優(yōu)控制。迭代學(xué)習(xí)控制模仿人類(lèi)學(xué)習(xí)的方法，通過(guò)多次的訓(xùn)練，從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)會(huì)相應(yīng)的技能，來(lái)達(dá)到有效控制的目的。1.2專(zhuān)家系統(tǒng)(ExpertSystem簡(jiǎn)稱(chēng)ES)含有大量的某個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家水平的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，能利用人類(lèi)專(zhuān)家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域問(wèn)題。利用專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行控制，受控體在處理問(wèn)題方面會(huì)更高效、準(zhǔn)確。解決問(wèn)題不受環(huán)境影響，不受空間、時(shí)間的限制。使各領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)得到總結(jié)。具有啟發(fā)性、透明性、靈活性的特點(diǎn)。但不可避免的是，專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)有時(shí)難以獲得；專(zhuān)家知識(shí)難以提煉；每個(gè)專(zhuān)家對(duì)具體問(wèn)題的看法不盡相同，沒(méi)有獨(dú)立的機(jī)制來(lái)檢驗(yàn)專(zhuān)家結(jié)論的合理性；用于表達(dá)事實(shí)和關(guān)系的詞匯還非常有限；開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)的費(fèi)用和時(shí)間等問(wèn)題，都是有待進(jìn)一步整改的。1.3模糊控制(FuzzyControl簡(jiǎn)稱(chēng)FC)用模糊數(shù)學(xué)的知識(shí)模仿人腦的思維方式，對(duì)模糊現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別和判決，給出精確的控制量，對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行控制。模糊控制的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，即基本模糊控制、自組織模糊控制、智能模糊控制。模糊控制在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了很好的研究成果，同時(shí)展示了其處理精確數(shù)學(xué)模型、非線(xiàn)性、時(shí)滯和時(shí)變系統(tǒng)的強(qiáng)大功能。但模糊系統(tǒng)模糊控制精度較差；模糊控制表(規(guī)則庫(kù))一般要人工建立，尚無(wú)學(xué)習(xí)功能；在優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域還存在的一些問(wèn)題，還需要進(jìn)一步整改。4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NeuralNetworksControl簡(jiǎn)稱(chēng)NNC)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一工具，對(duì)難以通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行描述的復(fù)雜非線(xiàn)性對(duì)象進(jìn)行建模，或充當(dāng)控制器，或信息處理，或模式識(shí)別，或故障診斷等，或以上幾種功能的組合，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的特點(diǎn)包括：能充分逼近任意非線(xiàn)性特性；分布式并行處理機(jī)制；自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力；數(shù)據(jù)融合能力；適合于多變量系統(tǒng)，可進(jìn)行多變量處理。2智能控制的研究領(lǐng)域智能控制的研究領(lǐng)域極為廣泛，我們所看得到、聽(tīng)得到、用得到的高新前沿技術(shù)設(shè)備都存在有智能控制系統(tǒng)。從實(shí)驗(yàn)室到火箭制導(dǎo)，從飛行器到潛水機(jī)器人，從制造業(yè)采礦業(yè)到水泵調(diào)節(jié)，從多品種選種機(jī)到蔬菜大棚，從無(wú)人駕駛車(chē)到城市交通控制，看似隱藏在我們生活中的小設(shè)備，給我們帶來(lái)了許多已知與未知的便捷，同時(shí)推動(dòng)了世界的多元化發(fā)展。1軍事方面對(duì)于水下機(jī)器人的研究，均存在著不確定性復(fù)雜對(duì)象(或過(guò)程)的控制問(wèn)題，傳統(tǒng)控制方法很難對(duì)這類(lèi)問(wèn)題有效控制，必須找出能夠有效的控制策略。在學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)里，迭代學(xué)習(xí)控制策略含有分層遞階的信息處理機(jī)制和決策機(jī)構(gòu)；在線(xiàn)的特征識(shí)別和特征記憶功能；開(kāi)閉環(huán)控制結(jié)合和定性決策與定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制；啟發(fā)式和直覺(jué)推理邏輯的應(yīng)用，是模仿控制專(zhuān)家的控制行為，其算法采用多模態(tài)的控制算法，以及多種模態(tài)控制間的相互交替使用，從而協(xié)調(diào)了控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的許多相互矛盾的控制品質(zhì)要求，比如魯棒性與精確性、快速性與平滑性等等，從而更符合我們所需要的實(shí)際情況。因此，對(duì)于水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的一些比較難控的特性，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)就適時(shí)的體現(xiàn)出了一種很好的控制效果，是首選控制策。同時(shí)，將操作系統(tǒng)優(yōu)化用于軍車(chē)上，無(wú)人駕駛的飛機(jī)坦克，可更小程度的造成不必要的傷亡。2.2工業(yè)方面智能控制可用于恒壓供水系統(tǒng)中。PID模糊控制算法能實(shí)現(xiàn)供水的恒壓和調(diào)節(jié)，具有安全節(jié)能、壓力穩(wěn)定等等優(yōu)點(diǎn)。這種自動(dòng)的水泵控制系統(tǒng)的核心是PLC，組成元件有可編程邏輯控制器(PLC)、變頻控制元件、電機(jī)水泵組、壓力傳感儀器、繼電器控制器和超聲波水位測(cè)試儀器等組成。系統(tǒng)通過(guò)這些機(jī)構(gòu)可以分別進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)、執(zhí)行數(shù)據(jù)達(dá)到控制水泵的機(jī)組數(shù)量及能控制其轉(zhuǎn)速以達(dá)到水壓恒定的目的。2．3農(nóng)業(yè)方面智能控制溫濕度的蔬菜大棚正在實(shí)現(xiàn)，由于傳感器節(jié)點(diǎn)成本低，能實(shí)現(xiàn)傳感、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線(xiàn)通信等功能，可用大量的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織組成多跳級(jí)結(jié)構(gòu)的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)，用以接受獲取大量的信息。信息通過(guò)GPRS上傳至監(jiān)控中心的Pc機(jī)，用以進(jìn)行信息處理與控制。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線(xiàn)性映射的思想和并行處理的方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行調(diào)整，最后通過(guò)GPRS表達(dá)出來(lái)。通過(guò)不斷修正連接的權(quán)值以直接校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等方式實(shí)現(xiàn)智能控制。由此可見(jiàn)，基于WSN的蔬菜大棚溫濕度智能控制系統(tǒng)，擁有較大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和廣闊的應(yīng)用前景。2．4交通方面道路交通信號(hào)也就是交叉口的交通信號(hào)控制。根據(jù)交通的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)對(duì)已有控制方式和控制策略的分析總結(jié)，以減少交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度及車(chē)輛平均延誤為控制目標(biāo)，運(yùn)用先進(jìn)的模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決這一交通堵塞問(wèn)題。3結(jié)束語(yǔ)智能控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)領(lǐng)域，