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(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)。
對許多復(fù)雜的系統(tǒng)，難以建立有效的數(shù)學(xué)模型和用常規(guī)的控制理論去進(jìn)行定量計(jì)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(jī)器用類似于人的智慧和經(jīng)驗(yàn)來引導(dǎo)求解過程。
因此，在研究和設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)時(shí)，主要注意力不放在數(shù)學(xué)公式的表達(dá)、計(jì)算和處理方面，而是放在對任務(wù)和現(xiàn)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(jī)的開發(fā)上，即智能控制的關(guān)鍵問題不是設(shè)計(jì)常規(guī)控制器，而是研制智能機(jī)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)境或過程進(jìn)行組織、決策和規(guī)劃，以實(shí)現(xiàn)問題求解。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(shè)計(jì)、知識表示、自動(dòng)推理和決策等有關(guān)技術(shù)。
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(jì)算機(jī)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(tǒng)科學(xué)中一些有關(guān)學(xué)科分支（如系統(tǒng)工程、系統(tǒng)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、信息論）結(jié)合起來，建立一種適用于復(fù)雜系統(tǒng)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(jì)算機(jī)模擬人類智能進(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(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。1985年，在美國首次召開了智能控制學(xué)術(shù)討論會。
1987年又在美國召開了智能控制的首屆國際學(xué)術(shù)會議，標(biāo)志著智能控制作為一個(gè)新的學(xué)科分支得到承認(rèn)。智能控制具有交叉學(xué)科和定量與定性相結(jié)合的分析方法和特點(diǎn)。
一個(gè)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(jì)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(shù)是在向人腦學(xué)習(xí)的過程中不斷發(fā)展起來的，人腦是一個(gè)超級智能控制系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)推理、決策、學(xué)習(xí)和記憶等功能，能適應(yīng)各種復(fù)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(guān)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(kuò)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(fù)雜控制問題. 1. 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的，而智能控制的研究對象則存在模型嚴(yán)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(dòng)，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(yù)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(dòng)控制來說很難解決. 2. 傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)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(jìn)行信息交流，同時(shí)還要擴(kuò)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(dòng)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(kuò)大信息通道，就必須給自動(dòng)裝置安上能夠以機(jī)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(jì)算機(jī)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(zhǔn)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(dòng)控制系統(tǒng)對控制任務(wù)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(yùn)動(dòng)軌跡（跟隨系統(tǒng)） ，因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn)，而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜，例如在智能機(jī)器人系統(tǒng)中，它要求系統(tǒng)對一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)具有自動(dòng)規(guī)劃和決策的能力，有自動(dòng)躲避障礙物運(yùn)動(dòng)到某一預(yù)期目標(biāo)位置的能力等. 對于這些具有復(fù)雜的任務(wù)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(fù)雜的非線性問題找到了一個(gè)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(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(tǒng)在線運(yùn)動(dòng)，一般要求有較高的實(shí)時(shí)響應(yīng)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(tǒng)如智能機(jī)器人系統(tǒng)、航空航天控制系統(tǒng)、交通運(yùn)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(dú)特之處. 5. 與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)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(yùn)用這些知識的能力 6. 與傳統(tǒng)自動(dòng)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(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)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(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力. 8. 與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)有補(bǔ)償及自修復(fù)能力和判斷決策能力. 總之，智能控制系統(tǒng)通過智能機(jī)自動(dòng)地完成其目標(biāo)的控制過程，其智能機(jī)。
2.自動(dòng)化控制方式有哪些
自動(dòng)控制的基本形式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、補(bǔ)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(dòng)控制的精髓——反饋控制
機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)的探討
機(jī)械自動(dòng)化， 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)， 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展， 是機(jī)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(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)， 不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。因此， 發(fā)展我國的機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)， 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(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化是一個(gè)由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當(dāng)機(jī)器的操作采用自動(dòng)控制器后， 生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制傳統(tǒng)自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠后， 生產(chǎn)過程才能全盤自動(dòng)化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達(dá)到自動(dòng)化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)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(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(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長期的過程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的“ 全盤自動(dòng)化”或“ 高度自動(dòng)化” ，我國并不具備必要的基礎(chǔ)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和投資能力。因此， 要不要普遍發(fā)展全盤自動(dòng)化或高度自動(dòng)化技術(shù)， 一定要慎重行事。而且全盤自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的技術(shù)也并非我國機(jī)械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急， 只能列為機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)決不是追求全盤自動(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(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(jī)界面， 不過分追求自動(dòng)化， 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng)， 充分發(fā)展計(jì)算機(jī)管理的效益。系統(tǒng)中先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和普通設(shè)備并存， 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預(yù)。這是一個(gè)典型的結(jié)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(jié)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(yīng)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(chǔ)上， 努力做到從我國機(jī)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， 進(jìn)行圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)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(yīng)用項(xiàng)目， 取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)再推廣應(yīng)用。國外如歐洲中等發(fā)達(dá)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(qū)動(dòng)的政策， 投資上有能力支持， 待將來?xiàng)l件成熟時(shí)實(shí)現(xiàn)適合我國國情及企業(yè)特點(diǎn)的適度集成。
二、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)， 應(yīng)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(dǎo)向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)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(jì)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益。我國發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)， 應(yīng)結(jié)合實(shí)際， 注重實(shí)用， 即對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線的做法， 全年生產(chǎn)任務(wù)只需一個(gè)月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正， 對國民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(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)線因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實(shí)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(jìn)的弧焊機(jī)器人， 完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負(fù)荷不滿或不能完全正常運(yùn)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(jī)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：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、補(bǔ)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(dòng)控制的精髓——反饋控制機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)的探討機(jī)械自動(dòng)化， 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)， 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展， 是機(jī)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(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)， 不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。
因此， 發(fā)展我國的機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)， 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(jī)械自動(dòng)化技術(shù)國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化是一個(gè)由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。
當(dāng)機(jī)器的操作采用自動(dòng)控制器后， 生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制傳統(tǒng)自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠后， 生產(chǎn)過程才能全盤自動(dòng)化， 才能使生產(chǎn)率全面提高， 達(dá)到自動(dòng)化的高級理想階段。
目前， 世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)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(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(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長期的過程， 不可能一墩而就。普遮發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的“ 全盤自動(dòng)化”或“ 高度自動(dòng)化” ，我國并不具備必要的基礎(chǔ)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和投資能力。
因此， 要不要普遍發(fā)展全盤自動(dòng)化或高度自動(dòng)化技術(shù)， 一定要慎重行事。而且全盤自動(dòng)化或高度自動(dòng)化的技術(shù)也并非我國機(jī)械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急， 只能列為機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展方向。
當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)決不是追求全盤自動(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(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(jī)界面， 不過分追求自動(dòng)化， 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng)， 充分發(fā)展計(jì)算機(jī)管理的效益。
系統(tǒng)中先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和普通設(shè)備并存， 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預(yù)。這是一個(gè)典型的結(jié)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(jié)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(yīng)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(chǔ)上， 努力做到從我國機(jī)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， 進(jìn)行圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)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(yīng)用項(xiàng)目， 取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)再推廣應(yīng)用。
國外如歐洲中等發(fā)達(dá)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(qū)動(dòng)的政策， 投資上有能力支持， 待將來?xiàng)l件成熟時(shí)實(shí)現(xiàn)適合我國國情及企業(yè)特點(diǎn)的適度集成。
二、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)， 應(yīng)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(dǎo)向。
只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)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(jì)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益。我國發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)， 應(yīng)結(jié)合實(shí)際， 注重實(shí)用， 即對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。
那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線的做法， 全年生產(chǎn)任務(wù)只需一個(gè)月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正， 對國民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(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)線因產(chǎn)品質(zhì)差、可靠性低、實(shí)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(jìn)的弧焊機(jī)器人， 完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占另外， 處于負(fù)荷不滿或不能完全正常運(yùn)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(jī)器人的信心。
