機(jī)械電子工程畢業(yè)論文設(shè)計基于專家控制系統(tǒng)在精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)上的仿真與應(yīng)用研究打印版

1、基于專家控制系統(tǒng)在精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)上的仿真與應(yīng)用研究The Simulation and Applied Study on Straightening Machine Hydraulic Press Servo System Based on the Expert Control System作 者 姓 名 楊文旭 學(xué) 位 類 型 學(xué) 歷 碩 士 學(xué) 科、專 業(yè) 機(jī)械電子工程 研 究 方 向 機(jī)電控制與自動化 導(dǎo) 師 及 職 稱 丁曙光 副教授 2010年04月合 肥 工 業(yè) 大 學(xué)本論文經(jīng)答辯委員會全體委員審查，確認(rèn)符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會簽名：（工作單位、職稱

2、）主席： 黃康 合肥工業(yè)大學(xué) 教授 委員：李貴閃 合肥鍛壓集團(tuán) 高級工程師 翟華 合肥工業(yè)大學(xué) 副教授 導(dǎo)師： 丁曙光 合肥工業(yè)大學(xué) 副教授 獨 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 合肥工業(yè)大學(xué) 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：楊文旭 簽字日期：2010 年 04月29 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解 合肥工業(yè)大學(xué)

3、 有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 合肥工業(yè)大學(xué) 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：楊文旭 導(dǎo)師簽名：丁曙光簽字日期：2010 年04 月29 日 簽字日期：2010 年04 月29 日學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：就業(yè)工作單位：武橋重工集團(tuán)股份 ：通訊地址： ：基于專家控制系統(tǒng)在精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)上的仿真與應(yīng)用研究摘要在現(xiàn)代制造生產(chǎn)工業(yè)中，對軸類零件的要求越來越高，這就對軸類零件的校直

4、提出了新的要求。精校機(jī)作為一種先進(jìn)的軸類零件液壓校直裝備，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械，汽車，工程機(jī)械等各類機(jī)械制造行業(yè)。液壓位置伺服系統(tǒng)是精校機(jī)最主要的部分，該系統(tǒng)直接決定著工件的加工精度，但是由于這個系統(tǒng)是一個非線性時變系統(tǒng)，而且該系統(tǒng)對環(huán)境和負(fù)載的依賴性比較大，比如說溫度的高低、工作時間的長短、液壓油的黏性、負(fù)載的材料、尺寸等等，這些因素都會影響液壓位置伺服系統(tǒng)的響應(yīng)精度，使其控制起來有一定的難度。針對此種情況，需要對液壓位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，同時尋找一種智能的方法來對此系統(tǒng)進(jìn)行控制。本文對精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了介紹，根據(jù)實際的需要設(shè)計出了該液壓位置伺服系統(tǒng)，建立其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模

5、型，推導(dǎo)出了系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。并分別對空載下行和壓下工件兩種負(fù)載情況進(jìn)行討論，對系統(tǒng)的動態(tài)性能和靜態(tài)性能進(jìn)行分析。然后對液壓位置伺服系統(tǒng)控制方法加以改進(jìn)，傳統(tǒng)的PID控制由于不能有效克服負(fù)載、參數(shù)大范圍變化及非線性因素的影響，因而不能滿足控制要求，所以在本文中引入了專家整定PID控制器，它是把專家系統(tǒng)和傳統(tǒng)的PID控制系統(tǒng)有效的結(jié)合起來而形成的一種新型的控制器，這種控制器可以利用專家系統(tǒng)的知識庫來修正PID參數(shù)，從而改變PID控制方式以達(dá)到最佳PID控制的效果。最后，把專家整定PID控制器的控制效果通過Matlab仿真,得出仿真圖，并把此控制器用于YH40-63精校機(jī)進(jìn)行試驗，把仿真圖和實驗所得

6、的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，得出把專家整定PID控制器應(yīng)用于精校機(jī)上是可以達(dá)到校直要求的。關(guān)鍵詞：精校機(jī)，專家控制器，液壓伺服系統(tǒng)，仿真The Simulation and Applied Study on Straightening Machine Hydraulic Press Servo System Based on the Expert Control System AbstractIn modern manufacturing industry, the requirement for shaft parts is increasingly getting higher and higher

7、, and this proposes new requirements for precise straightening machine, as an advanced shaft parts manufacturing equipment, which is widely used in machinery, automobile, engineering machinery and other types of machinery manufacturing industry. Hydraulic servo body is the main part of precise strai

8、ghtening machine parts, which directly determines the work piece machining accuracy. However, because this body is a non-linear time-varying system, and this system is comparatively dependent on the environment, such as temperature height, operating time length, viscosity of hydraulic oil and so on.

9、 These factors can affect the hydraulic pressure position servers work precision, making its control certain difficult. In such cases, it is necessary to conduct the analytical study to its hydraulic position servo system analysis in order to find a more precise way to control this system.This thesi

10、s, by inferring its transfer function through the study of valve controlling cylinder, carry on the research based on the two load conditions of no-load pressure and the pressure head press down the work piece to analyze the corresponding mathematical model established by the analysis. Then, the hyd

11、raulic servo system control method is improved. Because the traditional PID control cannot overcome the influence of the factor of the load, the wide range change of the model parameter and the misalignment effectively, so this paper introduces the indirect expert controller, one kind of new control

12、ler which unifies the expert control system and the traditional PID control system forms. This kind of controller revises the PID parameter by using the expert system knowledge library, thus changes the PID control mode to achieve the best PID control effect. Finally, this paper comes to the conclus

13、ion that this controller is more appropriate for a certain type straightening machine by the application of the effect of this control through the Matlab simulation.Key words: Straightening Machine, expert installation PID control, hydraulic servo-system, simulation 致謝 本人在近三年的學(xué)習(xí)中，始終的到了丁曙光老師的悉心指導(dǎo)，無論是

14、課題的選擇還是論文的撰寫，都傾注了丁老師的無數(shù)心血；丁老師學(xué)識淵博，知識豐富，具有非常深厚的學(xué)問功底；同時對我們嚴(yán)格要求，以誨人不倦的態(tài)度幫助我們走過每一個臺階。在此，我要衷心的感謝丁老師為我所做的一切，他的教育精神將使我終生受益匪淺。同時我要非常感謝機(jī)械設(shè)計教研室的全體老師和教授過我的老師，他們在我的學(xué)習(xí)生活中也給予了我很多的幫助，在此我感謝他們對我學(xué)業(yè)上的指導(dǎo)，向他們表示崇高的敬意。在我論文撰寫期間，我的同學(xué)們也給了很多的建議，讓我能夠保證質(zhì)量的完成論文寫作，特別是葛治亮、宋祥雙、繆玉桂、尹道駿、嚴(yán)為林等同學(xué)，對我的幫助非常大，向他們表示深刻的感謝。最后我要感謝我的家人，感謝我的親朋好友，

15、無論在生活還是學(xué)習(xí)上，他們都給我最堅定的支持和鼓勵。 楊文旭 2010年04月目錄 TOC o 1-1 h z t 標(biāo)題 2,2,標(biāo)題 3,3 HYPERLINK l _Toc260815937 第一章緒論 PAGEREF _Toc260815937 h 1 HYPERLINK l _Toc260815938 1.1 精密校直機(jī)的研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc260815938 h 1 HYPERLINK l _Toc260815939 專家系統(tǒng)概述和發(fā)展史 PAGEREF _Toc260815939 h 2 HYPERLINK l _Toc260815940 1.3 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其原

16、理 PAGEREF _Toc260815940 h 4 HYPERLINK l _Toc260815941 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc260815941 h 4 HYPERLINK l _Toc260815942 1.3.2 專家系統(tǒng)的原理 PAGEREF _Toc260815942 h 4 HYPERLINK l _Toc260815943 本課題的研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc260815943 h 5 HYPERLINK l _Toc260815944 第二章 專家控制系統(tǒng)的理論及專家整定PID控制器 PAGEREF _Toc260815944 h 7 HYPERLIN

17、K l _Toc260815945 專家控制系統(tǒng)的概述 PAGEREF _Toc260815945 h 7 HYPERLINK l _Toc260815946 2.1.1 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc260815946 h 7 HYPERLINK l _Toc260815947 專家控制系統(tǒng)的類型 PAGEREF _Toc260815947 h 9 HYPERLINK l _Toc260815948 專家控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)中的應(yīng)用以及特點 PAGEREF _Toc260815948 h 12 HYPERLINK l _Toc260815949 專家控制系統(tǒng)的控制要求和設(shè)計準(zhǔn)則

18、PAGEREF _Toc260815949 h 13 HYPERLINK l _Toc260815950 2.3.1 專家控制系統(tǒng)的控制要求 PAGEREF _Toc260815950 h 13 HYPERLINK l _Toc260815951 專家控制系統(tǒng)的設(shè)計原則 PAGEREF _Toc260815951 h 14 HYPERLINK l _Toc260815952 本章小結(jié) PAGEREF _Toc260815952 h 15 HYPERLINK l _Toc260815953 第三章 精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)設(shè)計及動態(tài)特性分析 PAGEREF _Toc260815953 h 17 H

19、YPERLINK l _Toc260815954 3.1 電液伺服系統(tǒng)的概述 PAGEREF _Toc260815954 h 17 HYPERLINK l _Toc260815955 液壓位置伺服系統(tǒng)的方塊圖 PAGEREF _Toc260815955 h 17 HYPERLINK l _Toc260815956 精校機(jī)的液壓位置伺服系統(tǒng)的設(shè)計 PAGEREF _Toc260815956 h 18 HYPERLINK l _Toc260815957 精校機(jī)的液壓位置伺服系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc260815957 h 18 HYPERLINK l _Toc260815958 3.

20、3.2 基本元件的選擇 PAGEREF _Toc260815958 h 20 HYPERLINK l _Toc260815959 四通閥控單出桿液壓缸的傳遞函數(shù) PAGEREF _Toc260815959 h 20 HYPERLINK l _Toc260815960 傳遞函數(shù)的簡化 PAGEREF _Toc260815960 h 22 HYPERLINK l _Toc260815961 3.3.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求解 PAGEREF _Toc260815961 h 24 HYPERLINK l _Toc260815962 電液位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立和相應(yīng)系統(tǒng)性能的分析 PAGEREF _T

21、oc260815962 h 25 HYPERLINK l _Toc260815963 負(fù)載為外力負(fù)載時精校機(jī)電液伺服系統(tǒng)的研究（當(dāng)壓頭空載下行時） PAGEREF _Toc260815963 h 25 HYPERLINK l _Toc260815964 負(fù)載為慣性負(fù)載+彈性負(fù)載+外負(fù)載力時校直機(jī)電液伺服系統(tǒng)的研究（壓頭下壓工件時） PAGEREF _Toc260815964 h 27 HYPERLINK l _Toc260815965 本章小結(jié) PAGEREF _Toc260815965 h 29 HYPERLINK l _Toc260815966 第四章 基于專家整定PID控制系統(tǒng)的精校機(jī)液

22、壓位置伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計及仿真研究 PAGEREF _Toc260815966 h 30 HYPERLINK l _Toc260815967 產(chǎn)生式規(guī)則表示法 PAGEREF _Toc260815967 h 30 HYPERLINK l _Toc260815968 專家整定PID控制器的設(shè)計 PAGEREF _Toc260815968 h 32 HYPERLINK l _Toc260815969 專家整定PID控制器的結(jié)構(gòu)以及性能指標(biāo) PAGEREF _Toc260815969 h 32 HYPERLINK l _Toc260815970 傳統(tǒng)PID控制的介紹 PAGEREF _Toc260

23、815970 h 34 HYPERLINK l _Toc260815971 專家整定PID控制器規(guī)則庫的建立和推理過程 PAGEREF _Toc260815971 h 35 HYPERLINK l _Toc260815972 專家整定PID控制器的仿真 PAGEREF _Toc260815972 h 39 HYPERLINK l _Toc260815973 4.3.1 MATLAB仿真環(huán)境介紹 PAGEREF _Toc260815973 h 39 HYPERLINK l _Toc260815974 專家整定PID控制器的仿真 PAGEREF _Toc260815974 h 41 HYPERLI

24、NK l _Toc260815975 專家整定PID控制器仿真的總結(jié) PAGEREF _Toc260815975 h 45 HYPERLINK l _Toc260815976 本章小結(jié) PAGEREF _Toc260815976 h 45 HYPERLINK l _Toc260815977 第五章 基于專家整定PID控制器在精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)上的實驗驗證 PAGEREF _Toc260815977 h 46 HYPERLINK l _Toc260815978 5.1 控制器需要達(dá)到的控制效果 PAGEREF _Toc260815978 h 46 HYPERLINK l _Toc260815

25、979 實驗的原理 PAGEREF _Toc260815979 h 46 HYPERLINK l _Toc260815980 5.3 實驗的結(jié)果分析 PAGEREF _Toc260815980 h 47 HYPERLINK l _Toc260815981 5.4 本章小結(jié) PAGEREF _Toc260815981 h 47 HYPERLINK l _Toc260815982 第六章 論文總結(jié)與工作展望 PAGEREF _Toc260815982 h 48 HYPERLINK l _Toc260815983 論文總結(jié) PAGEREF _Toc260815983 h 48 HYPERLINK l

26、 _Toc260815984 論文的不足和展望 PAGEREF _Toc260815984 h 49 HYPERLINK l _Toc260815985 專家整定PID控制器的不足 PAGEREF _Toc260815985 h 49 HYPERLINK l _Toc260815986 6.2.2 今后在此方面的展望 PAGEREF _Toc260815986 h 49 HYPERLINK l _Toc260815987 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc260815987 h 50 HYPERLINK l _Toc260815988 發(fā)表論文情況 PAGEREF _Toc260815988

27、h 52插圖清單 TOC h z t 樣式4 c HYPERLINK l _Toc259638345 圖1-1 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc259638345 h 4 HYPERLINK l _Toc259638346 圖2-1專家控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc259638346 h 7 HYPERLINK l _Toc259638347 圖2-2工業(yè)專家控制器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc259638347 h 9 HYPERLINK l _Toc259638348 圖2-3典型間接專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc259638348 h 10 HYP

28、ERLINK l _Toc259638349 圖2-4專家控制器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc259638349 h 11 HYPERLINK l _Toc259638350 圖3-1精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)的方塊圖 PAGEREF _Toc259638350 h 18 HYPERLINK l _Toc259638351 圖3-2 精校機(jī)液壓伺服系統(tǒng)原理圖 PAGEREF _Toc259638351 h 19 HYPERLINK l _Toc259638352 圖3-3 四通閥控單出桿液壓缸模型 PAGEREF _Toc259638352 h 21 HYPERLINK l _Toc259638

29、353 圖3-4 =10時系統(tǒng)的伯德圖 PAGEREF _Toc259638353 h 26 HYPERLINK l _Toc259638354 圖3-5 =10時的單位階躍響應(yīng)曲線 PAGEREF _Toc259638354 h 26 HYPERLINK l _Toc259638355 圖 3-6 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的伯德圖 PAGEREF _Toc259638355 h 27 HYPERLINK l _Toc259638356 圖3-7 =300000時系統(tǒng)的開環(huán)Bode圖 PAGEREF _Toc259638356 h 28 HYPERLINK l _Toc259638357 圖3-8 =

30、300000時的單位階躍響應(yīng)曲線 PAGEREF _Toc259638357 h 28 HYPERLINK l _Toc259638358 圖3-9 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的伯德圖 PAGEREF _Toc259638358 h 29 HYPERLINK l _Toc259638359 圖4-1產(chǎn)生式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成關(guān)系 PAGEREF _Toc259638359 h 31 HYPERLINK l _Toc259638360 圖4-2 專家整定PID控制器的結(jié)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc259638360 h 33 HYPERLINK l _Toc259638361 圖4-3 PID控制器的原理圖 P

31、AGEREF _Toc259638361 h 35 HYPERLINK l _Toc259638362 圖4-4 利用規(guī)則二修正PID參數(shù)前后系統(tǒng)的仿真圖 PAGEREF _Toc259638362 h 36 HYPERLINK l _Toc259638363 圖4-5 利用規(guī)則三修正PID參數(shù)前后系統(tǒng)的仿真圖 PAGEREF _Toc259638363 h 36 HYPERLINK l _Toc259638364 圖4-6 利用規(guī)則四修正PID參數(shù)前后系統(tǒng)的仿真圖 PAGEREF _Toc259638364 h 37 HYPERLINK l _Toc259638365 圖4-7 利用規(guī)則六修

32、正PID參數(shù)前后系統(tǒng)的仿真圖 PAGEREF _Toc259638365 h 37 HYPERLINK l _Toc259638366 圖4-8 利用規(guī)則七修正PID參數(shù)前后系統(tǒng)的仿真圖 PAGEREF _Toc259638366 h 38 HYPERLINK l _Toc259638367 圖4-9 傳統(tǒng)PID控制器在壓頭空載下行時的仿真圖 PAGEREF _Toc259638367 h 40 HYPERLINK l _Toc259638368 圖4-10 專家整定PID控制器在壓頭空載下行時的仿真圖 PAGEREF _Toc259638368 h 41 HYPERLINK l _Toc25

33、9638369 圖4-11 修改系數(shù)后的專家整定PID控制器在空載時的仿真圖 PAGEREF _Toc259638369 h 42 HYPERLINK l _Toc259638370 圖4-12專家整定PID控制器、傳統(tǒng)PID控制器和常規(guī)模糊控制器在空載下行時的仿真的比較圖 PAGEREF _Toc259638370 h 42 HYPERLINK l _Toc259638371 圖4-13 專家整定PID控制器在下壓工件時的仿真圖 PAGEREF _Toc259638371 h 43 HYPERLINK l _Toc259638372 圖4-14 傳統(tǒng)PID控制器在下壓工件時的仿真圖 PAGE

34、REF _Toc259638372 h 44 HYPERLINK l _Toc259638373 圖 5-1 實驗結(jié)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc259638373 h 46列表清單 TOC h z t 樣式3 c HYPERLINK l _Toc259347867 表3-1 液壓位置伺服系統(tǒng)設(shè)計參數(shù) PAGEREF _Toc259347867 h 24 HYPERLINK l _Toc259347868 表5-1 實驗數(shù)據(jù)表 PAGEREF _Toc259347868 h 47第一章緒論精校機(jī)是軸類零件生產(chǎn)的重要的數(shù)控液壓校直設(shè)備，該設(shè)備校直精度的高低取決于控制系統(tǒng)，所以需要對精校機(jī)的控制系

35、統(tǒng)有一個全面的了解，并且用適當(dāng)?shù)氖侄螌ζ淇刂品椒ú粩嗟母倪M(jìn)，以提高生產(chǎn)效率和加工精度。在傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域，PID控制長久以來都占據(jù)著主導(dǎo)的地位。由于PID控制器的結(jié)構(gòu)比較簡單，控制也比較方便，對模型誤差具有魯棒性等優(yōu)點，因此被廣大用戶廣泛的使用。但是當(dāng)控制對象的非線性、時變性比較明顯而且難以建立精確的數(shù)學(xué)模型時，PID控制的控制效果就會不理想，這是由于上述原因會造成參數(shù)調(diào)整不合理，從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生一個比較大的超調(diào)量，更嚴(yán)重的有時還會使系統(tǒng)不停的震蕩。所以，有待于把傳統(tǒng)的PID控制器進(jìn)行改進(jìn)。近年來，由于專家系統(tǒng)的迅速發(fā)展，它被越來越多的應(yīng)用于各種場合，當(dāng)然在控制領(lǐng)域也有了它的一席之地。從專家系統(tǒng)

36、中引出的專家控制系統(tǒng)具有控制過程時間短和控制較為精確等優(yōu)點，因此把專家控制系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中就顯得非常有實際意義。 精密校直機(jī)的研究現(xiàn)狀國外自動校直機(jī)的現(xiàn)狀二十世紀(jì)七十年代在生產(chǎn)制造業(yè)中出現(xiàn)了自動控制精校機(jī)的概念，十年之后，有一些國家開始成立專門的機(jī)構(gòu)來研究開發(fā)精校機(jī)，有幾個國家取得了很不錯的成果：日本在二戰(zhàn)后工業(yè)迅速的發(fā)展起來，在校直機(jī)方面也做的相當(dāng)?shù)挠刑厣?。該國的精機(jī)株式會社所研發(fā)的校直設(shè)備在全世界擁有廣泛的客戶，由精機(jī)株式會社所研發(fā)的系列設(shè)備可以根據(jù)軸的不同軸徑、不同材料、不同的熱處理進(jìn)行校直，而且可以把校直的數(shù)據(jù)存儲起來建立自己的數(shù)據(jù)庫，以便不斷的改進(jìn)校直方法。在精校機(jī)的研發(fā)方面，意

37、大利的GALDABINI公司是最早起步的，可以說該公司精校機(jī)的技術(shù)含量也是最高的。上個世紀(jì)七十年代意大利研制開發(fā)了世界上第一臺自動校直機(jī)，經(jīng)過多年的不斷改進(jìn)，他們的精校機(jī)已經(jīng)達(dá)到了一個相對完美的高度。由ALDABINI公司研制的精校機(jī)采用了可以提高校直速度的C型機(jī)身，這種型號的精校機(jī)使用了單壓頭和單移動工作臺的結(jié)構(gòu)，設(shè)備用PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制，使精校機(jī)的控制精度大為提高，而且設(shè)備應(yīng)用了LIN90型系統(tǒng)，這種系統(tǒng)開啟人機(jī)對話功能，從而使校直的效率大為提高。德國的MAE公司也研制開發(fā)精校機(jī)，到目前為止，這個公司開發(fā)了型250KN和ADSF63RH型630KN兩種比較知名的閉式全自動液壓系列校直機(jī)，這

38、兩種型號的校直機(jī)從力學(xué)的角度出發(fā)，采用三點彎曲力學(xué)加載模式，使校直的精度大為改觀，而且在校直過程中融化了優(yōu)化的思想，即：在每次校直完成之后，系統(tǒng)會自動的檢測殘余的跳動量，若是還未達(dá)到理想的校直效果，則繼續(xù)的校直，直到滿足要求為止。德國的MULLERWEINGARTEN公司開發(fā)出了極具特色的RRE系列全自動液壓校直機(jī)，這種系列校直機(jī)的機(jī)身采用的是閉式組合結(jié)構(gòu)，工件的回轉(zhuǎn)和加緊不再有人為的控制，而采用電子系統(tǒng)控制，從而使控制的過程更具自動化。此外，美國的EITEL公司所研發(fā)的精校機(jī)也極具競爭的能力，這種校直機(jī)最特色的就是安裝有先進(jìn)的裂紋檢測裝置，能夠減少由于校直量過大而引發(fā)的零件斷裂的現(xiàn)象。國內(nèi)自

39、動校直設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀我國在精校機(jī)的研發(fā)方面起步比較晚，生產(chǎn)技術(shù)相對于上述的幾個發(fā)達(dá)國檢來講也比較落后，但是也取得了比較不錯的成績。國內(nèi)最早開始關(guān)注精校機(jī)的是合肥工業(yè)大學(xué)， 1989年合肥工業(yè)大學(xué)自主研制的國內(nèi)第一臺手動校直液壓機(jī)，從而標(biāo)志著我國已有能力自主開發(fā)發(fā)精校機(jī)產(chǎn)品。此后，經(jīng)過不斷的技術(shù)改革，合肥工業(yè)大學(xué)又開發(fā)了一系列手動伺服精校機(jī)產(chǎn)品，并隨后制造出成品，從而應(yīng)用于國內(nèi)各大企業(yè)來代替進(jìn)口產(chǎn)品。2001年，該學(xué)校的研發(fā)成果又上了一個新的臺階，這一年研制出YH40-25全自動精密校直液壓機(jī)，這種型號的精校機(jī)具有具有先進(jìn)技術(shù)水平，由半自動進(jìn)入到了全自動的時代。2006年，合肥工業(yè)大學(xué)為重慶濰柴公

40、司研制開發(fā)了曲軸自動校直機(jī)，這種型號的校直機(jī)是校直能力是比較大的，它能夠校直長為，直徑可達(dá)為152mm的曲軸，而且校直精度也很不錯，經(jīng)過校直機(jī)校直后的主軸精度可達(dá)到，相鄰兩主軸頸相差不超過，使曲軸的合格率大有提升。除了合肥工業(yè)大學(xué)之外，長春試驗機(jī)研究所從1994年起也開始生產(chǎn)軸類校直機(jī)設(shè)備，到現(xiàn)在為止已形成了自己的定型產(chǎn)品，但是，該研究所產(chǎn)品的主要技術(shù)還要依賴于日本KOK公司。另外，山東通裕集團(tuán)股份在研制精校機(jī)方面也有新的突破，該公司研制的25MN數(shù)控校直液壓機(jī)經(jīng)鑒定已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先的水平，這種校直機(jī)的使用范圍比較廣泛，既可以進(jìn)行簡單的校直，也可以進(jìn)行精校。總而言之，不管是國外還是國內(nèi)，精密

41、校直機(jī)的研究開發(fā)正在不斷的受到重視，精校機(jī)正在向著精度高、校直效果好、自動化的方向發(fā)展。專家系統(tǒng)概述和發(fā)展史 專家系統(tǒng)（Expert System，簡稱ES）是人工智能應(yīng)用研究最活躍和最廣泛的課題之一，客觀上講專家系統(tǒng)是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng)，它的內(nèi)部包含著某個領(lǐng)域?qū)＜一蛘吖こ處煹闹R和經(jīng)驗，并能夠利用這些知識來解決人類所遇到的該領(lǐng)域的問題。換句話說，專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識和經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它通過計算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某一領(lǐng)域的專家提供的知識和經(jīng)驗，模擬人類專家的決策過程，來解決普通人所遇到的復(fù)雜問題。一句話，專家系統(tǒng)是一種設(shè)計用來對人類專家的問題求解能力建模的計算機(jī)程。專家系統(tǒng)是在關(guān)于人類

42、智能的研究處于低潮的時候被提出來的，由于它的出現(xiàn)以及所顯示出來的巨大潛能，使人類智能領(lǐng)域進(jìn)入到了一個新的時代。它的發(fā)展大致可以分為四個階。(1)的研制為專家系統(tǒng)的產(chǎn)生奠定了初步的基礎(chǔ)。(2)產(chǎn)生期（20世紀(jì)60年代后期70年代初期）：在這個時期斯坦福大學(xué)的E.A.Feigenbaum教授等人進(jìn)行了Dendral系統(tǒng)的研究。Dendral系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著人工智能系統(tǒng)中一個新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的誕生。(3)成熟期（20世紀(jì)70年代初80年代初）：隨著一批成功應(yīng)用的專家系統(tǒng)的出現(xiàn)，關(guān)于專家系統(tǒng)通用性研究的骨架系統(tǒng)和通用表示語言的思想開始形成。在此期間一些比較經(jīng)典的ES系統(tǒng)屢屢問世，特別是MYCIN

43、和HEARSAY著兩種專家系統(tǒng)，它們?yōu)閷＜蚁到y(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。1977年,在第五屆國際人工智能大會上E.A.Feigenbaum教授對專家系統(tǒng)的思想做了重要的總結(jié)，提出了知識工程的概念，從此專家系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)基本上成熟起來。(4)發(fā)展期（20世紀(jì)80年代初今）：20世紀(jì)80年代以來，專家系統(tǒng)的研制開發(fā)開始趨于商業(yè)化，直接服務(wù)于生產(chǎn)企業(yè)，并且產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。例如DEC公司與卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)合作開發(fā)的專家系統(tǒng)XCON，該系統(tǒng)用于為VAX計算機(jī)系統(tǒng)制定硬件配置方案，節(jié)約資金近一億美元；IBM公司為3380磁盤驅(qū)動器建立了相應(yīng)的專家系統(tǒng)，創(chuàng)造的利潤達(dá)到了1200萬美元?？傊诰薮蟮?/p>

44、商業(yè)利益的刺激下，專家系統(tǒng)的發(fā)展將會越來越快。值得一提的是，雖然我國在專家系統(tǒng)方面起步較晚，但也取得了不錯的成績。例如，中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所開發(fā)的施肥專家系統(tǒng)、浙江大學(xué)開發(fā)的服裝剪裁專家系統(tǒng)、北京中醫(yī)學(xué)院開發(fā)的肝病診斷專家系統(tǒng)等都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。它們對推動專家系統(tǒng)在我國的發(fā)展都起到了重要的作用。專家系統(tǒng)在40多年的發(fā)展過程中取得了長足的進(jìn)步，隨著人工智能的深入研究，專家系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)也在趨于完善。此外，人們還開展了對專家系統(tǒng)開發(fā)工具的研究，建立了不同種類、不同功能的開發(fā)工具，從上個世紀(jì)70年代的解釋型和疾病診斷型專家系統(tǒng)到現(xiàn)在的設(shè)計型、規(guī)劃型、控制型等，專家系統(tǒng)的種類將會越來越多

45、，它們?yōu)榭s短專家系統(tǒng)的研制周期，提高專家系統(tǒng)的質(zhì)量都起到了重要的作用。當(dāng)然，專家系統(tǒng)在其發(fā)展過程中也還存在著不少有待解決的問題。例如，知識的完備性問題、知識的自動提取問題、知識的表示與完全利用問題等等。這些問題需要我們進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究，同時還依賴于與其它人工智能的領(lǐng)域共同發(fā)展。1.3 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其原理 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖1-1所示：它包括知識庫、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、解釋器等幾個部。(1)知識庫知識庫是用來存取所獲取的專家或者工程師的知識和經(jīng)驗，以供推理機(jī)使用，同時它具有知識存取、檢索、修改、擴(kuò)充等一系列功能。(2)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是用以存放推理過程中的信息，包括中間假設(shè)和中間結(jié)果。

46、(3)推理機(jī)推理機(jī)用于利用所獲取的知識進(jìn)行推理，求解遇到的問題，同時它具有啟發(fā)推理、算法推理；正向、反向或者雙向推理；串行或者并行推理等功能。(4)解釋器解釋器是用來向用戶解釋系統(tǒng)所做的行為，包括：1)咨詢理解。首先對用戶的提問進(jìn)行消化“理解”，具體做法是將用戶的提問轉(zhuǎn)換為推理機(jī)可接受的信息。2)結(jié)論解釋。向用戶輸出最后的結(jié)論，并且根據(jù)用戶的需要對結(jié)論進(jìn)行解釋。(5)知識獲取器知識獲取是專家系統(tǒng)與專家的“界面”。知識庫中的知識一般是通過人為的方法獲取，“界面”就是人類工程師，采用“專題面談的方法獲取知識，經(jīng)過整理后，再輸入知識庫。 專家知識人機(jī)接口（界面）知識獲取器解釋器推理機(jī)數(shù)據(jù)庫知識庫圖1

47、-1 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 專家系統(tǒng)的原理如前所說，專家系統(tǒng)就是一種智能化的計算機(jī)程序系統(tǒng)，要想使專家系統(tǒng)具有或者接近人類工程師的能力，它必須具有以下幾個特：(1)具有啟發(fā)性專家系統(tǒng)的根本任務(wù)是解決領(lǐng)域中的現(xiàn)實問題，所以專家系統(tǒng)必須能夠利用當(dāng)前的知識進(jìn)行推理、判斷和決策。在人類所遇到的問題中，大部分問題只能靠推理進(jìn)行思考，用經(jīng)驗進(jìn)行判斷，這就要求計算機(jī)要具有啟發(fā)性的知識。這是專家系統(tǒng)的最重要的特征。(2)具有專家水平的專門知識如果一個專家系統(tǒng)能夠像人類專家那樣的工作，就必須具有專家的知識,知識越多，解決問題的能力就越強(qiáng)。(3)可以獲取知識專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)是知識，為了得到知識就需要有獲取知識的能力，專

48、家系統(tǒng)本身具有學(xué)習(xí)能力，能從系統(tǒng)運行的實踐中不斷的總結(jié)出新知識，是知識庫中的知識更加完善。(4)能進(jìn)行有效的推理問題的求解過程是一個思維過程，即推理過程。這就要求專家系統(tǒng)具有相應(yīng)的推理機(jī)制，能根據(jù)用戶提供的已知事實，運用掌握的知識，進(jìn)行有效的推理，以實現(xiàn)對問題的求解。(5)具有透明性專家系統(tǒng)必須要讓用戶了解其系統(tǒng)本身，這樣給出的結(jié)果才能被用戶多理解。用戶在應(yīng)用專家系統(tǒng)求解問題時，不僅想得到正確的答案，而且還希望知道怎么得出這個答案的。所以系統(tǒng)需要具有透明性。(6)具有靈活性專家系統(tǒng)必須能不斷的學(xué)習(xí)新知識，修改或者完善原有知識，不斷的更新，以適應(yīng)更加復(fù)雜的問題。(7)具有交互性專家系統(tǒng)一般都是交

49、互性的系統(tǒng)。一方面，它需要與領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行對話以獲取知識：另一方面，它也需要與用戶進(jìn)行溝通以獲取求解問題時的已知事實。(8)具有實用性專家系統(tǒng)是根據(jù)具體的問題而開發(fā)設(shè)計的，故而它具有堅實的應(yīng)用性。本文主要針對YH40-63精校機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行研究，該系統(tǒng)是典型的非線性時變系統(tǒng)；針對這種情況，設(shè)計了專家整定PID控制器來代替原有的PID控制器對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并通過方針和實驗的方式驗證了控制效果。現(xiàn)將各章的任務(wù)介紹如下：第一章緒論部分主要介紹了專家系統(tǒng)的基本概念以及精校機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展概況，同時闡述了本課題的研究內(nèi)容，第二章詳細(xì)介紹了專家控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，包括專家控制系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)以及類

50、型等。第三章首先對精校機(jī)的液壓位置伺服系統(tǒng)的工作原理及其工作過程做了介紹，接下來根據(jù)實際的需要設(shè)計了精校機(jī)的液壓位置伺服系統(tǒng)，建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并分兩種情況研究了該系統(tǒng)的靜動態(tài)特性。由于控制的最終對象是精校機(jī)的壓頭，控制的最好效果是工件的校直量與壓頭下壓的數(shù)值越接近越好。為了達(dá)到這種效果，在第四章為液壓位置伺服系統(tǒng)設(shè)計了專家整定PID控制器，由于這種控制器是基于規(guī)則的控制器，設(shè)計的核心是控制器知識庫的建立，因此在本章中通過仿真總結(jié)的方法建立起知識庫，完成專家整定PID控制器的設(shè)計，并通過simulink工具箱對該控制器的控制效果進(jìn)行仿真研究。本文的第五章，把這種控制器應(yīng)用在YH40-63精

51、校機(jī)中進(jìn)行實際試驗，得出數(shù)據(jù)，驗證實際效果。第六章為總結(jié)全文和展望，概述了本文的核心內(nèi)容并對以后的工作加以展望。第二章 專家控制系統(tǒng)的理論及專家整定PID控制器專家控制系統(tǒng)（ECS，Expert Control System）是一種已經(jīng)用于各種工業(yè)過程控制和工業(yè)設(shè)計的智能控制系統(tǒng)。它于1983年被瑞典學(xué)者K.J.Astrom首次引入智能控制領(lǐng)域，形成了一種新的智能控制方法。一般的說，應(yīng)用專家系統(tǒng)的概念和技術(shù)，模擬人類專家的控制知識與經(jīng)驗而建造的控制系統(tǒng)，稱為專家控制系統(tǒng)。專家控制系統(tǒng)雖然引入了專家系統(tǒng)的概念，但是兩者之間有很多不：(1)專家系統(tǒng)只是對用戶的問題完成咨詢作用，協(xié)助用戶進(jìn)行當(dāng)前的工

52、作：而專家控制系統(tǒng)能進(jìn)行獨立的、實時的自動控制決策，它的推理結(jié)果可以變成知識規(guī)則，或者成為某些解析算法。因此可見，專家控制系統(tǒng)比專家系統(tǒng)對系統(tǒng)的可靠性和干擾性有更高的要求。(2)專家系統(tǒng)一般處于離線工作的方式，而專家控制系統(tǒng)要求在線獲取當(dāng)時的動態(tài)信息。 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制知識人機(jī)界面操作者知識管理庫知識庫信息獲取與處理A/D傳感器控制對象D/A實時推理機(jī)動態(tài)數(shù)據(jù)庫控制算法庫數(shù)據(jù)接口圖2-1專家控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)(一)專家控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)一個典型的專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如上圖2-1所示，它包括幾方面不可缺少的部：(1)知識庫 知識庫是由事實和有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗公式、總結(jié)的規(guī)則等構(gòu)成。事實包括對

53、象的有關(guān)知識。經(jīng)驗數(shù)據(jù)包括對象的參數(shù)的調(diào)整范圍、傳感器的特性、系統(tǒng)的誤差、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有關(guān)特征、控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以及由控制專家給出的經(jīng)驗公式等。控制規(guī)則有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、參數(shù)自調(diào)整等方面的規(guī)則。(2)實時推理機(jī)能夠根據(jù)所設(shè)定的推理策略，從知識庫中選擇需要的知識，同時對專家提供的控制算法和實時采集的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出推理后的最佳控制決策。(3) 控制算法庫它是用來存放控制方法和控制策略的，是直接基本控制方法集。(4) 信息獲取與處理信息獲取一般是通過閉環(huán)控制系統(tǒng)所反饋得信息以及系統(tǒng)的輸入信息，從而獲取系統(tǒng)的誤差和誤差變化量。(5)動態(tài)數(shù)據(jù)庫用來存放系統(tǒng)在推理過程中所用到的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果

54、、實時采集和處理的數(shù)據(jù)。(6)接口部分接口部分包括系統(tǒng)與專家控制器的信息交換的輸入輸出通道和運行系統(tǒng)時控制器與用戶交互對話的接口，以及更新知識庫時進(jìn)行編輯和修改的應(yīng)用程序接口。(二)專家控制系統(tǒng)的兩種基本結(jié)構(gòu)除了上述所說的專家控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)之外，專家控制系統(tǒng)還有兩種基本的結(jié)構(gòu)形。一種是黑板專家控制系統(tǒng)，另一種是工業(yè)專家控制器。(1)黑板專家控制系統(tǒng)黑板結(jié)構(gòu)是一種功能強(qiáng)大的專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和問題求解模型，它可以處理不同的知識，以求解問題。黑板結(jié)構(gòu)有以下幾個部分組成：黑板（BB），調(diào)度器和獨立的知識源（KS）。黑板是共用的數(shù)據(jù)區(qū)；知識源用于存儲各種的知識；調(diào)度器用于控制。整個黑板系統(tǒng)為組織知識和知

55、識源之間的合作提供了一種合適的工具。黑板系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是具備有綜合各種不同的知識表示和推理技術(shù)以及知識表達(dá)的靈活性。(2)工業(yè)專家控制器工業(yè)專家控制器的結(jié)構(gòu)圖如下所：特征識別與信息處理推理機(jī)控制規(guī)則集被控對象知識庫傳感器ReSSTIGUC圖2-2工業(yè)專家控制器的結(jié)構(gòu)工業(yè)專家控制器（EC）以知識庫（KB）為基礎(chǔ)，由學(xué)習(xí)與適應(yīng)裝置（LA）和經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫（DB）組成。知識庫用來存放工業(yè)過程控制的領(lǐng)域知識。經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫主要用于存儲經(jīng)驗和事實。學(xué)習(xí)與適應(yīng)裝置的功能是根據(jù)在線獲得的信息，修正或添加知識庫的內(nèi)容，以改進(jìn)控制器的控制效果，從而提高控制器的求解能力。建立知識庫的關(guān)鍵問題是如何把已知的知識進(jìn)行正確合

56、理的表達(dá)。工業(yè)專家控制器的知識庫一般用產(chǎn)生式規(guī)則的方式來建立，這種表示方式具有相當(dāng)好的靈活性，規(guī)則之間是相互獨立的，可以隨時修改或者增添規(guī)則，從而可以使知識庫的內(nèi)容不斷的增加及更新。專家控制系統(tǒng)的類型根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可以把專家控制系統(tǒng)分為兩種基本的類，一種是專家控制系統(tǒng)，另一種是專家控制器。以控制器在整個系統(tǒng)中的作用為基礎(chǔ)，通常把專家控制系統(tǒng)分為直接專家系統(tǒng)和間接專家系統(tǒng)兩種類型。(1)直接專家系統(tǒng)直接專家控制系統(tǒng)是用設(shè)計專家控制器代替原來的控制器，從而構(gòu)成一種嶄新的專家控制系統(tǒng)。在直接專家控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)直接給出控制信號，影響被控過程，直接專家控制系統(tǒng)依據(jù)測量到的過程信號以及知識庫中

57、的規(guī)則，導(dǎo)出每一采樣時刻的控制信號。直接專家系統(tǒng)包含在控制回路中，每一個采樣時刻都必須由專家系統(tǒng)給出控制信號，否則系統(tǒng)就不能正常工作。(2)間接專家系統(tǒng)在某些控制過程中，專家系統(tǒng)間接的對被控制信號起作用，這種系統(tǒng)被稱作間接專家控制系統(tǒng)?；谥R的控制器既包括算法又包含邏輯，在這種情況下，系統(tǒng)本身自然的可以按算法和邏輯分離進(jìn)行重新構(gòu)造。系統(tǒng)的底層可以是PID、Fuzzy等知識算法，然后將這種算法配上自校正增益、自動調(diào)度以及監(jiān)控等。系統(tǒng)根據(jù)某些用規(guī)則實現(xiàn)的啟發(fā)性知識從而使不同功能算法都能正常運行。從這種思想出發(fā)而設(shè)計的專家控制系統(tǒng)被稱作間接專家控制系統(tǒng)。一個典型的間接專家控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所：用戶

58、專家系統(tǒng)監(jiān)控控制器激勵辨識過程檢測器R(t)U(t)+_+Y(t)圖2-3典型間接專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖上所示的控制系統(tǒng)中可以由一系列的控制算法和估計算法組成。專家控制器和常規(guī)的控制器相結(jié)合，組成一種新的對生產(chǎn)過程或者被控制對象進(jìn)行間接控制的智能控制系統(tǒng)。專家系統(tǒng)可以用來協(xié)調(diào)所有的算法，并且能根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境條件和響應(yīng)情況，利用知識庫中的專家經(jīng)驗規(guī)則，決定什么時間使用什么參數(shù)啟動什么算法。專家系統(tǒng)可以根據(jù)知識庫中的專家規(guī)則，用來調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)和增益等，還能夠調(diào)整控制器的結(jié)構(gòu)。該控制器能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化、適應(yīng)、組織、協(xié)調(diào)等高層的智能控制。按照高層決策功能的性質(zhì)，間接專家控制系統(tǒng)可以分為幾個類：1)優(yōu)化型專

59、家控制器：它是基于最優(yōu)化控制專家知識和經(jīng)驗的總結(jié)和運用。通過設(shè)置整定值、優(yōu)化控制參數(shù)或者控制器，實現(xiàn)控制器的靜態(tài)或動態(tài)優(yōu)化。2)適應(yīng)型專家控制器：它是基于自適應(yīng)控制專家的知識和經(jīng)驗的總結(jié)和運用。根據(jù)現(xiàn)場運行狀態(tài)和測試數(shù)據(jù)，響應(yīng)的調(diào)整控制規(guī)律，校正控制參數(shù)，修改整定值和控制器，適應(yīng)生產(chǎn)過程、對象特性或者環(huán)境條件的漂移和變化。3)協(xié)調(diào)型專家控制器：它是基于協(xié)調(diào)控制專家和調(diào)度工程師的知識和經(jīng)驗的總結(jié)和運用。用以協(xié)調(diào)局部控制器和各子控制系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)大系統(tǒng)的全局穩(wěn)定和優(yōu)化。4)組織型專家控制器：它是基于控制工程組織管理專家或者總設(shè)計師的知識和經(jīng)驗的總結(jié)和運用。用以組織各種常規(guī)的控制器，根據(jù)控制任務(wù)的

60、目標(biāo)和要求，構(gòu)成所需要的控制系統(tǒng) 間接型專家控制系統(tǒng)可以在線或者離線工作。而且它的結(jié)構(gòu)形式也會越來越多，使用范圍也會越來越廣。(3)專家控制器的介紹專家控制器是構(gòu)成專家控制系統(tǒng)的核心單，這里說的專家控制器指得是狹義的范疇，是構(gòu)成直接專家系統(tǒng)的控制器或者間接專家系統(tǒng)的控制器。專家控制器主要包括數(shù)據(jù)獲取環(huán)節(jié)、推理機(jī)、知識庫、數(shù)據(jù)庫、解釋環(huán)節(jié)以及學(xué)習(xí)機(jī)等。結(jié)構(gòu)如下圖2-4所示：學(xué)習(xí)機(jī)數(shù)據(jù)庫知識庫推理機(jī)解釋環(huán)節(jié)信息獲取專家控制器系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口人機(jī)接口圖2-4專家控制器的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫是由事實、經(jīng)驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗公式等組成，事實包含被控對象的有關(guān)知識，例如：結(jié)構(gòu)、類型和特征等。經(jīng)驗數(shù)據(jù)，是指被控對象的參數(shù)變化