現代智能控制方法(什么是智能控制方法)
1.什么是智能控制方法
智能控制（intelligent controls）在無(wú)人干預的情況下能自主地驅動(dòng)智能機器實(shí)現控制目標的自動(dòng)控制技術(shù)。
對許多復雜的系統，難以建立有效的數學(xué)模型和用常規的控制理論去進(jìn)行定量計算和分析，而必須采用定量方法與定性方法相結合的控制方式。定量方法與定性方法相結合的目的是，要由機器用類(lèi)似于人的智慧和經(jīng)驗來(lái)引導求解過(guò)程。
因此，在研究和設計智能系統時(shí)，主要注意力不放在數學(xué)公式的表達、計算和處理方面，而是放在對任務(wù)和現實(shí)模型的描述、符號和環(huán)境的識別以及知識庫和推理機的開(kāi)發(fā)上，即智能控制的關(guān)鍵問(wèn)題不是設計常規控制器，而是研制智能機器的模型。此外，智能控制的核心在高層控制，即組織控制。
高 層控 制 是 對實(shí)際環(huán)境或過(guò)程進(jìn)行組織、決策和規劃，以實(shí)現問(wèn)題求解。為了完成這些任務(wù)，需要采用符號信息處理、啟發(fā)式程序設計、知識表示、自動(dòng)推理和決策等有關(guān)技術(shù)。
這些問(wèn)題求解過(guò)程與人腦的思維過(guò)程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 隨著(zhù)人工智能和計算機技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有可能把自動(dòng)控制和人工智能以及系統科學(xué)中一些有關(guān)學(xué)科分支（如系統工程、系統學(xué)、運籌學(xué)、信息論）結合起來(lái)，建立一種適用于復雜系統的控制理論和技術(shù)。
智能控制正是在這種條件下產(chǎn)生的。它是自動(dòng)控制技術(shù)的最新發(fā)展階段，也是用計算機模擬人類(lèi)智能進(jìn)行控制的研究領(lǐng)域。
1965年，傅京孫首先提出把人工智能的啟發(fā)式推理規則用于學(xué)習控制系統。1985年，在美國首次召開(kāi)了智能控制學(xué)術(shù)討論會(huì )。
1987年又在美國召開(kāi)了智能控制的首屆國際學(xué)術(shù)會(huì )議，標志著(zhù)智能控制作為一個(gè)新的學(xué)科分支得到承認。智能控制具有交叉學(xué)科和定量與定性相結合的分析方法和特點(diǎn)。
一個(gè)系統如果具有感知環(huán)境、不斷獲得信息以減小不確定性和計劃、產(chǎn)生以及執行控制行為的能力，即稱(chēng)為智能控制系統. 智能控制技術(shù)是在向人腦學(xué)習的過(guò)程中不斷發(fā)展起來(lái)的，人腦是一個(gè)超級智能控制系統，具有實(shí)時(shí)推理、決策、學(xué)習和記憶等功能，能適應各種復雜的控制環(huán)境. 智能控制與傳統的或常規的控制有密切的關(guān)系，不是相互排斥的. 常規控制往往包含在智能控制之中，智能控制也利用常規控制的方法來(lái)解決“低級”的控制問(wèn)題，力圖擴充常規控制方法并建立一系列新的理論與方法來(lái)解決更具有挑戰性的復雜控制問(wèn)題. 1. 傳統的自動(dòng)控制是建立在確定的模型基礎上的，而智能控制的研究對象則存在模型嚴重的不確定性，即模型未知或知之甚少者模型的結構和參數在很大的范圍內變動(dòng)，比如工業(yè)過(guò)程的病態(tài)結構問(wèn)題、某些干擾的無(wú)法預測，致使無(wú)法建立其模型，這些問(wèn)題對基于模型的傳統自動(dòng)控制來(lái)說(shuō)很難解決. 2. 傳統的自動(dòng)控制系統的輸入或輸出設備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便，希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫(xiě)體和口頭命令等形式的信息輸入裝置，能夠更加深入而靈活地和系統進(jìn)行信息交流，同時(shí)還要擴大輸出裝置的能力，能夠用文字、圖紙、立體形象、語(yǔ)言等形式輸出信息. 另外，通常的自動(dòng)裝置不能接受、分析和感知各種看得見(jiàn)、聽(tīng)得著(zhù)的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴大信息通道，就必須給自動(dòng)裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺(jué)的精確的送音器，即文字、聲音、物體識別裝置. 可喜的是，近幾年計算機及多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，為智能控制在這一方面的發(fā)展提供了物質(zhì)上的準備，使智能控制變成了多方位“立體”的控制系統. 3. 傳統的自動(dòng)控制系統對控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值（調節系統） ，要么使輸出量跟隨期望的運動(dòng)軌跡（跟隨系統） ，因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn)，而智能控制系統的控制任務(wù)可比較復雜，例如在智能機器人系統中，它要求系統對一個(gè)復雜的任務(wù)具有自動(dòng)規劃和決策的能力，有自動(dòng)躲避障礙物運動(dòng)到某一預期目標位置的能力等. 對于這些具有復雜的任務(wù)要求的系統，采用智能控制的方式便可以滿(mǎn)足. 4. 傳統的控制理論對線(xiàn)性問(wèn)題有較成熟的理論，而對高度非線(xiàn)性的控制對象雖然有一些非線(xiàn)性方法可以利用，但不盡人意. 而智能控制為解決這類(lèi)復雜的非線(xiàn)性問(wèn)題找到了一個(gè)出路，成為解決這類(lèi)問(wèn)題行之有效的途徑. 工業(yè)過(guò)程智能控制系統除具有上述幾個(gè)特點(diǎn)外，又有另外一些特點(diǎn)，如被控對象往往是動(dòng)態(tài)的，而且控制系統在線(xiàn)運動(dòng)，一般要求有較高的實(shí)時(shí)響應速度等，恰恰是這些特點(diǎn)又決定了它與其它智能控制系統如智能機器人系統、航空航天控制系統、交通運輸控制系統等的區別，決定了它的控制方法以及形式的獨特之處. 5. 與傳統自動(dòng)控制系統相比，智能控制系統具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運用這些知識的能力 6. 與傳統自動(dòng)控制系統相比，智能控制系統能以知識表示的非數學(xué)廣義模型和以數學(xué)表示的混合控制過(guò)程，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性及定量控制結合的多模態(tài)控制方式. 7. 與傳統自動(dòng)控制系統相比，智能控制系統具有變結構特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應、自組織、自學(xué)習和自協(xié)調能力. 8. 與傳統自動(dòng)控制系統相比，智能控制系統有補償及自修復能力和判斷決策能力. 總之，智能控制系統通過(guò)智能機自動(dòng)地完成其目標的控制過(guò)程，其智能機。
2.自動(dòng)化控制方式有哪些
自動(dòng)控制的基本形式：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、補償控制
最基本和最常用的控制方式——PID控制
最熱門(mén)的控制方式——智能控制
自動(dòng)控制的精髓——反饋控制
機械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)的探討
機械自動(dòng)化， 主要指在機械制造業(yè)中應用自動(dòng)化技術(shù)， 實(shí)現加工對象的連續自動(dòng)生產(chǎn)， 實(shí)現優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機械自動(dòng)化技術(shù)的應用與發(fā)展， 是機械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機械自動(dòng)化的技術(shù)水準， 不僅影響整個(gè)機械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。因此， 發(fā)展我國的機械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)， 符合我國社會(huì )主義的基本原則， 符合我國現代生產(chǎn)的發(fā)展規律。
一、發(fā)展現代機械自動(dòng)化技術(shù)
國內外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實(shí)現機械自動(dòng)化是一個(gè)由低級到高級、由簡(jiǎn)單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過(guò)程。當機器的操作采用自動(dòng)控制器后， 生產(chǎn)方式才從機械化逐步過(guò)渡到機械控制傳統自動(dòng)化、數字控制自動(dòng)化、計算機控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠(chǎng)后， 生產(chǎn)過(guò)程才能全盤(pán)自動(dòng)化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達到自動(dòng)化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機械自動(dòng)化水準除少數工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門(mén)外， 大多數還處于操作階段的自動(dòng)化。我國也不例外， 需要循序漸進(jìn)， 不斷努力， 創(chuàng )造條件， 向自動(dòng)化的高級理想階段邁進(jìn)。實(shí)現我國機械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應用計算機集成制造系統的“ 全盤(pán)自動(dòng)化”或“ 高度自動(dòng)化” ，我國并不具備必要的基礎技術(shù)、經(jīng)驗和投資能力。因此， 要不要普遍發(fā)展全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化技術(shù)， 一定要慎重行事。而且全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的技術(shù)也并非我國機械制造業(yè)的當務(wù)之急， 只能列為機械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。當前我國機械制造業(yè)決不是追求全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的時(shí)候， 不是大搞自動(dòng)化， 形成自動(dòng)化熱的時(shí)候。我國作為一個(gè)發(fā)展中國家， 考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題時(shí)的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統戶(hù)。一，是要在確保必要的生產(chǎn)柔性的前提下， 優(yōu)化人機界面， 不過(guò)分追求自動(dòng)化， 盡可能建立較為完善的信息系統， 充分發(fā)展計算機管理的效益。系統中先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和普通設備并存， 系統的某些環(huán)節允許人工干預。這是一個(gè)典型的結合國情、實(shí)施適用先進(jìn)
方針的自動(dòng)化技術(shù)解決方案。跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)發(fā)展， 結合實(shí)際地研制、推廣和發(fā)展適合我國國情的技術(shù)是必要的。我國目前應在消化吸收、融匯貫通國際上有用的自動(dòng)化技術(shù)理論的基礎上， 努力做到從我國機械制造業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)， 發(fā)展創(chuàng )新， 形成有國情特征的發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)理論和學(xué)說(shuō)， 進(jìn)行圍繞計算機技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)研究， 以適用為前提， 急需什么就解決什么的企業(yè)應用項目， 取得實(shí)踐經(jīng)驗再推廣應用。國外如歐洲中等發(fā)達國家舊前發(fā)展的也是局部集成， 如尸的集成， 與的集成， 與日的集成等。實(shí)行效益驅動(dòng)的政策， 投資上有能力支持， 待將來(lái)條件成熟時(shí)實(shí)現適合我國國情及企業(yè)特點(diǎn)的適度集成。
二、結合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)， 應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應的自動(dòng)化方式進(jìn)行生產(chǎn)， 才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會(huì )經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)， 應結合實(shí)際， 注重實(shí)用， 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實(shí)際效益。那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線(xiàn)的做法， 全年生產(chǎn)任務(wù)只需一個(gè)月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正， 對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著(zhù)促進(jìn)、效率低下的要緩搞。我們要的是效益， 而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線(xiàn)因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實(shí)用性差， 開(kāi)工率一般僅在一。而能在生產(chǎn)中長(cháng)期服役的主力生產(chǎn)線(xiàn)很少， 像第一汽車(chē)制造廠(chǎng)的線(xiàn)、第二汽車(chē)制造廠(chǎng)的日線(xiàn)等具有全年開(kāi)工業(yè)績(jì)的線(xiàn)更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部， 而是帶有普遍性。據調查， 我國引進(jìn)的弧焊機器人， 完全正常運轉、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負荷不滿(mǎn)或不能完全正常運轉狀態(tài)還有胭不能正常使用， 直接影響了用戶(hù)使用更多機器人的信心。
3.自動(dòng)化控制方式有哪些
自動(dòng)控制的基本形式：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、補償控制最基本和最常用的控制方式——PID控制最熱門(mén)的控制方式——智能控制自動(dòng)控制的精髓——反饋控制機械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)的探討機械自動(dòng)化， 主要指在機械制造業(yè)中應用自動(dòng)化技術(shù)， 實(shí)現加工對象的連續自動(dòng)生產(chǎn)， 實(shí)現優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。
機械自動(dòng)化技術(shù)的應用與發(fā)展， 是機械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機械自動(dòng)化的技術(shù)水準， 不僅影響整個(gè)機械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。
因此， 發(fā)展我國的機械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)， 符合我國社會(huì )主義的基本原則， 符合我國現代生產(chǎn)的發(fā)展規律。一、發(fā)展現代機械自動(dòng)化技術(shù)國內外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實(shí)現機械自動(dòng)化是一個(gè)由低級到高級、由簡(jiǎn)單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過(guò)程。
當機器的操作采用自動(dòng)控制器后， 生產(chǎn)方式才從機械化逐步過(guò)渡到機械控制傳統自動(dòng)化、數字控制自動(dòng)化、計算機控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠(chǎng)后， 生產(chǎn)過(guò)程才能全盤(pán)自動(dòng)化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達到自動(dòng)化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機械自動(dòng)化水準除少數工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門(mén)外， 大多數還處于操作階段的自動(dòng)化。我國也不例外， 需要循序漸進(jìn)， 不斷努力， 創(chuàng )造條件， 向自動(dòng)化的高級理想階段邁進(jìn)。
實(shí)現我國機械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應用計算機集成制造系統的“ 全盤(pán)自動(dòng)化”或“ 高度自動(dòng)化” ，我國并不具備必要的基礎技術(shù)、經(jīng)驗和投資能力。
因此， 要不要普遍發(fā)展全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化技術(shù)， 一定要慎重行事。而且全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的技術(shù)也并非我國機械制造業(yè)的當務(wù)之急， 只能列為機械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。
當前我國機械制造業(yè)決不是追求全盤(pán)自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的時(shí)候， 不是大搞自動(dòng)化， 形成自動(dòng)化熱的時(shí)候。我國作為一個(gè)發(fā)展中國家， 考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題時(shí)的前提必須是適用。
我國消化吸收國外柔性制造系統戶(hù)。一，是要在確保必要的生產(chǎn)柔性的前提下， 優(yōu)化人機界面， 不過(guò)分追求自動(dòng)化， 盡可能建立較為完善的信息系統， 充分發(fā)展計算機管理的效益。
系統中先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和普通設備并存， 系統的某些環(huán)節允許人工干預。這是一個(gè)典型的結合國情、實(shí)施適用先進(jìn)方針的自動(dòng)化技術(shù)解決方案。
跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)發(fā)展， 結合實(shí)際地研制、推廣和發(fā)展適合我國國情的技術(shù)是必要的。我國目前應在消化吸收、融匯貫通國際上有用的自動(dòng)化技術(shù)理論的基礎上， 努力做到從我國機械制造業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)， 發(fā)展創(chuàng )新， 形成有國情特征的發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)理論和學(xué)說(shuō)， 進(jìn)行圍繞計算機技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)研究， 以適用為前提， 急需什么就解決什么的企業(yè)應用項目， 取得實(shí)踐經(jīng)驗再推廣應用。
國外如歐洲中等發(fā)達國家舊前發(fā)展的也是局部集成， 如尸的集成， 與的集成， 與日的集成等。實(shí)行效益驅動(dòng)的政策， 投資上有能力支持， 待將來(lái)條件成熟時(shí)實(shí)現適合我國國情及企業(yè)特點(diǎn)的適度集成。
二、結合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)， 應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導向。
只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應的自動(dòng)化方式進(jìn)行生產(chǎn)， 才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會(huì )經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)， 應結合實(shí)際， 注重實(shí)用， 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實(shí)際效益。
那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線(xiàn)的做法， 全年生產(chǎn)任務(wù)只需一個(gè)月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正， 對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著(zhù)促進(jìn)、效率低下的要緩搞。我們要的是效益， 而不單純是速度。
國產(chǎn)造型生產(chǎn)線(xiàn)因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實(shí)用性差， 開(kāi)工率一般僅在一。而能在生產(chǎn)中長(cháng)期服役的主力生產(chǎn)線(xiàn)很少， 像第一汽車(chē)制造廠(chǎng)的線(xiàn)、第二汽車(chē)制造廠(chǎng)的日線(xiàn)等具有全年開(kāi)工業(yè)績(jì)的線(xiàn)更是鳳毛麟角。
這種現象不屬偶然或局部， 而是帶有普遍性。據調查， 我國引進(jìn)的弧焊機器人， 完全正常運轉、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負荷不滿(mǎn)或不能完全正常運轉狀態(tài)還有胭不能正常使用， 直接影響了用戶(hù)使用更多機器人的信心。
