智能控制應(yīng)用

智能控制應(yīng)用摘要：本文介紹了智能控制的發(fā)展歷史及相關(guān)的概念，討論了智能控制的主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域，展望了智能控制發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：自動控制；智能控制；智能系統(tǒng)1、引言智能控制從二十世紀(jì)60年代出現(xiàn)，發(fā)展迅速，各種智能控制五花八門，涉及眾多的學(xué)科，對生產(chǎn)、生活和科研產(chǎn)生了重要影響，所以需要對智能控制進(jìn)行一個較為全面和深入的認(rèn)識。智能控制是門邊緣交叉學(xué)科，被廣泛采用于軍事航空、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等眾多領(lǐng)域；它源于自動控制，是自動控制發(fā)展的高級階段。2、自動控制自動控制是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行?？刂评碚摰陌l(fā)展過程一般分為三個階段【1】：40年代―60年代初“古典控制理論”；60年代中―70年代初期“現(xiàn)代控制理論”；70年代中期―至今，“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”。2.1智能控制“智能控制理論”―智能控制理論的研究和應(yīng)用是現(xiàn)代控制理論在深度和廣度上的拓展。智能控制，在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機(jī)器實現(xiàn)控制目標(biāo)的自動控制技術(shù)。智能控制的發(fā)展：萌芽期，20世紀(jì)60年代；深化時期，20世紀(jì)70年代―以模糊集合論為基礎(chǔ)，智能控制在規(guī)則控制研究上取得了重要進(jìn)展；迅速發(fā)展時期，20世紀(jì)80年代―專家系統(tǒng)技術(shù)的逐漸成熟及計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得智能控制和決策的研究也取得了較大進(jìn)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用為智能控制的研究起到了重要的促進(jìn)作用，從而出現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；20世紀(jì)90年代以來的20多年來，智能控制理論與智能化系統(tǒng)的發(fā)展更為迅猛。智能控制理論被譽(yù)為最新一代的控制理論，智能控制的應(yīng)用已在各個領(lǐng)域，“智能性”已經(jīng)成為衡量“產(chǎn)品”和“技術(shù)”高低的標(biāo)準(zhǔn)。3、智能控制的主要研究方法【2】基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、模糊數(shù)學(xué)理論、模式識別理論及專家系統(tǒng)理論等，并融合生理學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)、運籌學(xué)、傳統(tǒng)控制理論等多學(xué)科的知識和方法，出現(xiàn)了許多智能控制理論和方法，分析當(dāng)前國際最新智能控制方法及應(yīng)用的狀況和發(fā)展趨勢，智能控制的主要方法有：（1）專家控制，（2）模糊控制，（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，（4）分級遞階智能控制，（5）擬人智能控制，（6）集成智能控制，即將幾種智能控制方法或機(jī)理融合在一起而構(gòu)成的智能控制方法，（7）組合智能控制方法，即將智能控制和傳統(tǒng)控制有機(jī)地結(jié)合起來而形成的控制方法，（8）混沌控制，（9）小波理論。當(dāng)前的研究熱點是：（1）專家控制，（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，（3）模糊控制，（4）混沌控制，（5）集成智能控制。4、智能控制的應(yīng)用智能控制的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，從實驗室到工業(yè)現(xiàn)場，從日常家用電器到先進(jìn)火箭制導(dǎo)，從制造業(yè)到采礦業(yè)，從飛行器到武器控制，從工業(yè)機(jī)器人到康復(fù)假肢等，都有智能控制的用武之地。4.1工業(yè)過程中的智能控制生產(chǎn)過程的智能控制主要包括兩個方面【2】：局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進(jìn)行控制器設(shè)計。全局級的智能控制主要針對整個生產(chǎn)過程的自動化,包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規(guī)劃過程操作處理異常等。例如生產(chǎn)中的監(jiān)控智能化【3】。工業(yè)眾多的連續(xù)生產(chǎn)線，如煉鋼、化工、加工材料、造紙等，其生產(chǎn)過程需要監(jiān)視和控制，以保證高性能和高可靠性。為保持具有一定精度的物理參數(shù)，確保產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，已在一些生產(chǎn)線或工業(yè)裝置上采用了有效的智能控制模式。4.2機(jī)械制造中的智能控制在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來解決難以或無法預(yù)測的情況，人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。機(jī)械制造行業(yè)中智能控制廣泛地應(yīng)用，利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對制造過程進(jìn)行動態(tài)環(huán)境建模,利用傳感器融合技術(shù)來進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合?？刹捎脤＜蚁到y(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機(jī)構(gòu)，修改控制機(jī)構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機(jī)構(gòu)來選擇控制動作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力，進(jìn)行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。例如智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)。它將計算機(jī)智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。4.3日常生活中的智能控制日常生活中早上出門的時候，晚上睡覺的時候，人們常常會忘記是否關(guān)好燈、窗；在寒冷的冬天，做完一天工作下班時，想回家就能吃飯洗個熱水澡，但只能是想想；有賴床的習(xí)慣，每天早上在無數(shù)次鬧鈴聲中掙扎；上班時，家里無人或只剩下老人和小孩時，如遇到危險情況：煤氣泄漏、小偷入室等，只能等下班或是事故發(fā)生后才能知道。在傳統(tǒng)的家居生活中，常常會碰到以上的麻煩或是更多，隨著智能控制和智能系統(tǒng)的出現(xiàn)并融入到日常生活的家電和生活中，出現(xiàn)了智能的家電、智能的家居、智能的生活。智能家居現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)，并大量的進(jìn)入到許多人的生活中。例如美特家居系統(tǒng)―它能夠輕而易舉的完成對家電、燈光、音量、窗簾、門禁等基礎(chǔ)設(shè)施的控制，而且還可以自動完成清晨大自然鬧鐘，花園澆水、電話遙控開門、電視定時播放指定頻道、燈光感應(yīng)及亮度調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程保安、電視電腦、家庭無線辦公、聲音識別、紅外感應(yīng)、煤氣泄漏信息傳遞、安全防衛(wèi)報警、以及多功能手機(jī)、PDA遠(yuǎn)程實時監(jiān)視等。5、結(jié)語智能控制理論經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了可嘆的成果，但目