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1、智能控制综述作者:李明星来源:硅谷2013年第24期摘要智能控制一直都是控制方向的研究焦点,文章对其发展史进行阐述,从它的产生缘由和发展的背景,研究的方向,以及智能控制的使用,到智能控制当前要可克服的困难,再到对其未来的预期。关键词智能模糊控制;传统控制技术;智能控制中图分类号:TP277文献标识码:A文章编号:1671-7597(2013)24-0005-01Anoverviewtointe11igentcontro1Abstract:Theinte11igentcontro1isoneofhotspotsincontro1fie1dresearch.Thepaperintroducedth
2、eproductionofinte11igentcontro1anditsdeve1opingprocess,thecontents,aswe11asinte11igentcontro1app1ication.Fina11y,recommendedthedifficu1tprob1emsthattheinte11igentcontro1confronts,andforecasteditsdeve1opment.Keywords:inte11igentfuzzycontro1;traditiona1contro1techno1ogy;inte11igentcontro1传统控制以精确的数学模型为
3、基础,以线性定常系统为主要研究对象,使用时域法、频域法为基础的解题思路,完整的理论体系被确立了,它的性能指标体系是严厉的,在稳态性能和动态性能方面,它都必须符合具体的严格的指标,它被大量用于单机的自动化、简单的过程的控制及系统的工程的领域,伴随着社会的快速前进和科技的发展创新,对于自动化技术的要求也越来越高,因而大型的,繁杂的和不确定的控制理论也被不断的提升,人们发现精确数学模型的传统控制理论的缺点越来越大,不再那么满足技术的要求,面对这种困境,智能控制被提升日程,成为控制理论研究和拓展的重点。1智能控制发展的过程I960年开始,控制领域的专家学者们将自组织、自学习控制方面的课题作为工作的重点
4、,随着空间技术、计算机技术及智能控制等在各方面他们都有了长足的进步,有意识的在控制系统中使用人工智能技术与方法。1965年,人工智能最先被华人教授傅京孙带入到控制领域中,因为他第一个提出把人工智能的直觉的推理的方法,关于学习的控制系统吸收到自己的系统中来。60年代后期,由于系统亟待解决犹疑问题的不断增多,1eondeS和Mende1他们将记忆数据、目标分解等一些不复杂的人工智能技术在学习的控制系统中应用,最终证明这种方法非常的可行,这就是智能控制的开始。智能控制的发展初期是从1970年到1980年。人工智能的技术和控制理论在很多地方有相同的点,而这些相同的就是智能控制。当时傅京孙、GIOriS
5、O和SaridiS等人都发现了这个现象。70年代中期,智能控制博采众长,它学习了模糊集合论的原理,学习人的思维方式,并将其用于控制中。在另一个方向规则上智能控制也获得了巨大的进步。智能控制开始迅速发展期是在80年代,智能控制发展迅速,最为显著地标志就是很多研究都在实际中得到应用,与此同时其研究应用范围也在逐步变大。1987年初,美国作为这次大会的东道主,其成功举办了第一届国际智能的控制大会,这是智能控制领域形成的里程碑,1992年至今,智能控制进入了一个全新的发展时代。对象规模的不断变大和过程越来越复杂,对智能控制的多元化的形成起着关键的作用,同时,应用实践的飞跃的进步以及应用对象的普及也是一
6、个巨大的成就。2智能控制的研究内容2.1 模糊控制人们发现智能控制很多具体的形式都与模糊控制有很大的联系,这是因为智能控制最初学习了模糊控制的缘故。模糊控制非常的人性化,非常具有人类思考问题特点,因为能够模糊化的优点,所以智能控制对数学模型的研究对象的准确要求很低,甚至没有,这对为如何处理系统不确定性创造了非常的有利的条件,给智能控制带来了极大的作用,在处理系统控制问题上发挥极大的作用。模糊集合、语言变量和逻辑推理是其解决问题的基本依据和准则。模糊推理和决策就是学习人类的处理问题的方式,这种智能控制方法吸收了操作的人员或专家的经验,它在解决问题的时候,与人类较像,具有一定的智能,这只是模糊控制
7、的第一步,下面主要要把从不得到的信号也要模糊化,下一步就可以输入模糊化后的这种信号,模糊推理就完成了最后再加上模糊推理后的输出量。模糊化各个接口、模糊知识库、判决接口以及推理机器是模糊控制器的主要部件,而模糊控制最关键的部分就是模糊控制器。2.2 专家控制智能控制不可或缺的重要组成部分讲就是专家控制,大约在1965年左右专家控制诞生了,1965年美国斯坦福大学Feigen-baum从事人工智能项目,而研究的新领域就是专家控制.在很多不可预知的情况下,专家系统的理论和技术同控制理论的方法与技术相互结合,通过仿效专的智能,系统的控制被有效的完成,这就是专家控制。控制的功能得以成功完成,它主要是利用
8、专家控制来达成目的的,方法是把控制工程师的经验和知识添加到传统控制的系统中。知识库和推理的机构是其不可或缺的主架,但是要是能够成功的控制实际对象,就必须成功的获得并组织控制领域的知识,这些知识包括先验的经验、动态的信息以及其目标等,再以某种方法为基础,及时地选择适当的规则,根据规则推理,输出结果。3智能控制研究当前遇到的问题及其展望智能控制一直是控制领域的研究热点,并取得了不少的成果,但它也面临一些难题,主要体现在:专家控制中专家知识的取得的方法的研究,专家知识如何构建成有用的形式的途径,研究并且制造专家系统的突出难题在此得到具体的体现,另一方面,自动的更新知识,扩大知识的范围,同时关于如何实
9、现实时控制并且使得其要求快速准确的得以完成,这些都是非常困2008血曹敏等难的问题;模糊控制规则人为的主观性过强,当控制规则选择不恰当时,设计出的控制系统其效果不甚理想,有时甚至不如传统的PID控制;神经网络中的隐节点数目的多少缺乏有效的确定方法。由于隐节点数目不确定,研究人员一直在实验。这对神经控制器或神经网络辨识器的普及化产生了障碍。因为智能控制是一门新兴学科,所以理论研究不够深入,进而无法在实际中得到广泛的推广,但伴随高新技术的持续出现和发展,各种智能控制学科的相互渗透和结合仍是智能控制发展的焦点。同时,为了智能控制的进一步发展打下坚实的理论基础,智能控制目前虽然已经取得一定的成果,但在
10、很多方面还有欠缺,其理论不完善、其结构体系还比较陈旧,需要不断地推陈出新,它的控制原理、使用方法等也有很多缺点,这些都是研究者们今后要解决的,这才能使智能控制更加有效地用于生产和日常生活中。参考文献川魏峰,胡腾,王晓明.智能控制研究的发展及应用IJ.工业控制计算机,2007,20(8):1.胡氢等.智能控制技术现状分析及发展U1煤矿机械,2007,27(6):12.毋玉芝,刘庆华.智能控制及其应用J福建电脑2008(1):6.4李文,欧青立,沈洪远等.智能控制及其应用综述J.重庆邮电学院学报:自然科学版,2006,18(3):376.5李人厚.智能控制理论与方法M.西安:西安电子科技大学出版社,1999.刘金银.智能控制M.北京:电子工业出版社,2005.程武山.智能控制理论与应用M.上海:上海交通大学出版社,2006.作者简介李明星(1968-),男,江苏扬州人,安徽理工大学研究生,研究方向:控制理论控制工程。