現(xiàn)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）在無人干預的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標的自動控制技術。
對許多復雜的系統(tǒng)，難以建立有效的數(shù)學模型和用常規(guī)的控制理論去進行定量計算和分析，而必須采用定量方法與定性方法相結(jié)合的控制方式。定量方法與定性方法相結(jié)合的目的是，要由機器用類似于人的智慧和經(jīng)驗來引導求解過程。
因此，在研究和設計智能系統(tǒng)時，主要注意力不放在數(shù)學公式的表達、計算和處理方面，而是放在對任務和現(xiàn)實模型的描述、符號和環(huán)境的識別以及知識庫和推理機的開發(fā)上，即智能控制的關鍵問題不是設計常規(guī)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 對實際環(huán)境或過程進行組織、決策和規(guī)劃，以實現(xiàn)問題求解。為了完成這些任務，需要采用符號信息處理、啟發(fā)式程序設計、知識表示、自動推理和決策等有關技術。
這些問題求解過程與人腦的思維過程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 隨著人工智能和計算機技術的發(fā)展，已經(jīng)有可能把自動控制和人工智能以及系統(tǒng)科學中一些有關學科分支（如系統(tǒng)工程、系統(tǒng)學、運籌學、信息論）結(jié)合起來，建立一種適用于復雜系統(tǒng)的控制理論和技術。
智能控制正是在這種條件下產(chǎn)生的。它是自動控制技術的最新發(fā)展階段，也是用計算機模擬人類智能進行控制的研究領域。
1965年，傅京孫首先提出把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學習控制系統(tǒng)。1985年，在美國首次召開了智能控制學術討論會。
1987年又在美國召開了智能控制的首屆國際學術會議，標志著智能控制作為一個新的學科分支得到承認。智能控制具有交叉學科和定量與定性相結(jié)合的分析方法和特點。
一個系統(tǒng)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(zhí)行控制行為的能力，即稱為智能控制系統(tǒng). 智能控制技術是在向人腦學習的過程中不斷發(fā)展起來的，人腦是一個超級智能控制系統(tǒng)，具有實時推理、決策、學習和記憶等功能，能適應各種復雜的控制環(huán)境. 智能控制與傳統(tǒng)的或常規(guī)的控制有密切的關系，不是相互排斥的. 常規(guī)控制往往包含在智能控制之中，智能控制也利用常規(guī)控制的方法來解決“低級”的控制問題，力圖擴充常規(guī)控制方法并建立一系列新的理論與方法來解決更具有挑戰(zhàn)性的復雜控制問題. 1. 傳統(tǒng)的自動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(jié)構(gòu)和參數(shù)在很大的范圍內(nèi)變動，比如工業(yè)過程的病態(tài)結(jié)構(gòu)問題、某些干擾的無法預測，致使無法建立其模型，這些問題對基于模型的傳統(tǒng)自動控制來說很難解決. 2. 傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)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(tǒng)進行信息交流，同時還要擴大輸出裝置的能力，能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息. 另外，通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況. 為擴大信息通道，就必須給自動裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺的精確的送音器，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(tǒng). 3. 傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)對控制任務的要求要么使輸出量為定值（調(diào)節(jié)系統(tǒng)） ，要么使輸出量跟隨期望的運動軌跡（跟隨系統(tǒng)） ，因此具有控制任務單一性的特點，而智能控制系統(tǒng)的控制任務可比較復雜，例如在智能機器人系統(tǒng)中，它要求系統(tǒng)對一個復雜的任務具有自動規(guī)劃和決策的能力，有自動躲避障礙物運動到某一預期目標位置的能力等. 對于這些具有復雜的任務要求的系統(tǒng)，采用智能控制的方式便可以滿足. 4. 傳統(tǒng)的控制理論對線性問題有較成熟的理論，而對高度非線性的控制對象雖然有一些非線性方法可以利用，但不盡人意. 而智能控制為解決這類復雜的非線性問題找到了一個出路，成為解決這類問題行之有效的途徑. 工業(yè)過程智能控制系統(tǒng)除具有上述幾個特點外，又有另外一些特點，如被控對象往往是動態(tài)的，而且控制系統(tǒng)在線運動，一般要求有較高的實時響應速度等，恰恰是這些特點又決定了它與其它智能控制系統(tǒng)如智能機器人系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)、交通運輸控制系統(tǒng)等的區(qū)別，決定了它的控制方法以及形式的獨特之處. 5. 與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關知識以及運用這些知識的能力 6. 與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)能以知識表示的非數(shù)學廣義模型和以數(shù)學表示的混合控制過程，采用開閉環(huán)控制和定性及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式. 7. 與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點，能總體自尋優(yōu)，具有自適應、自組織、自學習和自協(xié)調(diào)能力. 8. 與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)有補償及自修復能力和判斷決策能力. 總之，智能控制系統(tǒng)通過智能機自動地完成其目標的控制過程，其智能機。
2.自動化控制方式有哪些
自動控制的基本形式：開環(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
最熱門的控制方式——智能控制
自動控制的精髓——反饋控制
機械自動化發(fā)展技術的探討
機械自動化， 主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術， 實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)， 實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展， 是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術水準， 不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。因此， 發(fā)展我國的機械制造業(yè)自動化技術， 符合我國社會主義的基本原則， 符合我國現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。
一、發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術
國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當機器的操作采用自動控制器后， 生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制傳統(tǒng)自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后， 生產(chǎn)過程才能全盤自動化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達到自動化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外， 大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外， 需要循序漸進， 不斷努力， 創(chuàng)造條件， 向自動化的高級理想階段邁進。實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應用計算機集成制造系統(tǒng)的“ 全盤自動化”或“ 高度自動化” ，我國并不具備必要的基礎技術、經(jīng)驗和投資能力。因此， 要不要普遍發(fā)展全盤自動化或高度自動化技術， 一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的技術也并非我國機械制造業(yè)的當務之急， 只能列為機械制造自動化技術的主要發(fā)展方向。當前我國機械制造業(yè)決不是追求全盤自動化或高度自動化的時候， 不是大搞自動化， 形成自動化熱的時候。我國作為一個發(fā)展中國家， 考慮一切生產(chǎn)技術問題時的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統(tǒng)戶。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， 不過分追求自動化， 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng)， 充分發(fā)展計算機管理的效益。系統(tǒng)中先進的自動化裝備和普通設備并存， 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預。這是一個典型的結(jié)合國情、實施適用先進
方針的自動化技術解決方案。跟蹤國外先進技術發(fā)展， 結(jié)合實際地研制、推廣和發(fā)展適合我國國情的技術是必要的。我國目前應在消化吸收、融匯貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上， 努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā)， 發(fā)展創(chuàng)新， 形成有國情特征的發(fā)展自動化技術理論和學說， 進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術開發(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。實行效益驅(qū)動的政策， 投資上有能力支持， 待將來條件成熟時實現(xiàn)適合我國國情及企業(yè)特點的適度集成。
二、結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術， 應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術發(fā)展的實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化方式進行生產(chǎn)， 才能收到良好的技術經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術， 應結(jié)合實際， 注重實用， 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法， 全年生產(chǎn)任務只需一個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)生顯著促進、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)線因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實用性差， 開工率一般僅在一。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少， 像第一汽車制造廠的線、第二汽車制造廠的日線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部， 而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查， 我國引進的弧焊機器人， 完全正常運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負荷不滿或不能完全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)還有胭不能正常使用， 直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
3.自動化控制方式有哪些
自動控制的基本形式：開環(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控制最熱門的控制方式——智能控制自動控制的精髓——反饋控制機械自動化發(fā)展技術的探討機械自動化， 主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術， 實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)， 實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。
機械自動化技術的應用與發(fā)展， 是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術水準， 不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
因此， 發(fā)展我國的機械制造業(yè)自動化技術， 符合我國社會主義的基本原則， 符合我國現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。一、發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。
當機器的操作采用自動控制器后， 生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制傳統(tǒng)自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后， 生產(chǎn)過程才能全盤自動化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達到自動化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外， 大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外， 需要循序漸進， 不斷努力， 創(chuàng)造條件， 向自動化的高級理想階段邁進。
實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應用計算機集成制造系統(tǒng)的“ 全盤自動化”或“ 高度自動化” ，我國并不具備必要的基礎技術、經(jīng)驗和投資能力。
因此， 要不要普遍發(fā)展全盤自動化或高度自動化技術， 一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的技術也并非我國機械制造業(yè)的當務之急， 只能列為機械制造自動化技術的主要發(fā)展方向。
當前我國機械制造業(yè)決不是追求全盤自動化或高度自動化的時候， 不是大搞自動化， 形成自動化熱的時候。我國作為一個發(fā)展中國家， 考慮一切生產(chǎn)技術問題時的前提必須是適用。
我國消化吸收國外柔性制造系統(tǒng)戶。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， 不過分追求自動化， 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng)， 充分發(fā)展計算機管理的效益。
系統(tǒng)中先進的自動化裝備和普通設備并存， 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預。這是一個典型的結(jié)合國情、實施適用先進方針的自動化技術解決方案。
跟蹤國外先進技術發(fā)展， 結(jié)合實際地研制、推廣和發(fā)展適合我國國情的技術是必要的。我國目前應在消化吸收、融匯貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上， 努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā)， 發(fā)展創(chuàng)新， 形成有國情特征的發(fā)展自動化技術理論和學說， 進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術開發(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。實行效益驅(qū)動的政策， 投資上有能力支持， 待將來條件成熟時實現(xiàn)適合我國國情及企業(yè)特點的適度集成。
二、結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術先進制造技術的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術， 應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術發(fā)展的實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化方式進行生產(chǎn)， 才能收到良好的技術經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術， 應結(jié)合實際， 注重實用， 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。
那種盲目搞自動化、搞自動線的做法， 全年生產(chǎn)任務只需一個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)生顯著促進、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)線因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實用性差， 開工率一般僅在一。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少， 像第一汽車制造廠的線、第二汽車制造廠的日線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。
這種現(xiàn)象不屬偶然或局部， 而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查， 我國引進的弧焊機器人， 完全正常運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負荷不滿或不能完全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)還有胭不能正常使用， 直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
