智能控制技术论文合集12篇

时间:2023-03-21 17:16:15

智能控制技术论文

智能控制技术论文篇1

随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。

一、智能控制的主要方法

智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。

2.3神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。

1.4学习控制

(1)遗传算法学习控制

智能控制是通过计算机实现对系统的控制,因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法,它模拟生物界/生存竞争,优胜劣汰,适者生存的机制,利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法,一方面希望在宽广的空间内进行搜索,从而提高求得最优解的概率;另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围,从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率,是遗传算法的一个主要研究方向。

(2)迭代学习控制

迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练,从经验中学会某种技能,来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成,其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。

二、智能控制的应用

1.工业过程中的智能控制

生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计,例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器,因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势,且可用于控制一些非线性的复杂对象。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。

2.机械制造中的智能控制

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业,它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模,利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构,修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

3.电力电子学研究领域中的智能控制

电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程,国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中,取得了良好的控制效果。遗传算法是一种先进的优化算法,采用此方法来对电器设备的设计进行优化,可以降低成本,缩短计算时间,提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中,智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一,也是研究的新热点之一。

以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影,它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异,我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。

参考文献:

[1]严宇,刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报,2004,36(1):106-110.

智能控制技术论文篇2

2智能化技术的应用优势

智能化技术在电气自动化控制应用的原理主要是实现控制的智能化、人性化,减少控制中的失误,节约人力物力。当前,智能化控制在电气自动化控制上与传统控制相比主要有以下优势:

2.1智能化技术对电气系统调整更加便捷智能化控制器可以通过鲁棒性和响应时间来实现对整个系统的调节和控制,可以有效地提高工作效率,增加自动化控制的精确性。同时,智能化控制器在控制中通过相关数据的改变来实现控制,不需要技术人员的参与,节省了人力,实现远程操控,为电气自动化控制带来了极大便利。

2.2智能化技术提升了控制精密度传统的控制方式会在控制过程中由于控制对象的复杂性而不能准确掌握控制对象的动态,从而在控制中出现无法预测的客观因素,因此设计出来的模型因精确性不够而不能实现很好的控制效果。智能化控制器在控制中不需要建立对象模型,使得不确定性的因素减少,提高了自动化控制的精密度。2.3智能化技术的一致性强在处理不同的数据问题时,输入不同的数据获得的结果较为理想,满足自动化控制的要求。控制对象的不同也会导致控制效果的不同,控制器并没有针对每个控制对象都有控制要求,但控制效果较为理想。同时,部分控制对象的改变也会导致控制效果达不到相关要求,因而在自动化控制设定时,一定要从实际情况出发。在对控制进行评价时,不能对智能化控制盲目否定,要认真找到出问题的具体原因,加以解决。

3智能化技术在电气自动化控制中的应用

3.1诊断电气工程中出现的故障电气工程自动化控制是一个机器系统,在运行中难免会出现故障,智能化技术的运用,往往能够及时诊断出自动化控制系统出现的故障。变压器是电气工程中的重要电气元件,对整个电力运行起着重要作用,电压器故障是电气工程中经常出现的故障,这种故障带来的影响较大。自动化系统的应用能够通过变压器的渗漏油分解气体进行分体,对变压器故障作出诊断,对故障位置进行排查,从而协助工作人员做出检修方案,维护设备的正常运行。智能化技术的运用,大大提升了维修的速度与效率,提升了电力企业的效益。

3.2实现对电气自动化的智能控制智能技术运用到电气自动化控制之中,可以实现对电气系统的远程控制,工作人员只需在控制室中,就可以通过相关控制器控制系统的运转。这种操作的无人化、自主化和高效化扩大了智能化控制的发展空间,体现了智能化控制的优越性,使得智能化控制在其他能与能够进一步发展。

3.3优化电气工程的设计电气工程自动化控制是通过对控制元件的编程设计实现的,在设计中,过程繁杂,技术性和专业性要求高,对工作经验也有相关要求。传统的设计方式是通过试验进行设计,这种设计方式在操作上容易出错,而且效率低,修改起来不方便。在当前技术条件下,电气自动化控制设计主要通过智能化CAD技术和计算机技术结合来实现,在时间控制上,这种设计能够最大限度的节约时间,实现高效化设计,同时还可以保证设计的质量和准确性。遗传算法是优化设计中的重要方式,对电气自动化控制的设计起到重要作用。

3.4其他应用此外,在电气工程自动化控制控制中,PLC技术的使用,是智能化控制的重要组成部分。它通过继电控制器实现对某个工艺流程的控制,继而协调整个系统的生产。在电力企业中,PLC技术的使用,可以极大提高控制的准确性和可靠性。

智能控制技术论文篇3

良好的节能效果 采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源,智能照明控制系统借助各种不同的"预设置"控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,实现节能。这种自动调节照度的方式,充分利用室外的自然光,只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度,利用最少的能源保证所要求的照度水平,节电效果十分明显,一般可达30%以上。此外,智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制,由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器,降低了谐波的含量,提高了功率因数,降低了低压无功损耗。 延长光源的寿命 延长光源寿命不仅可以节省大量资金,而且大大减少更换灯管的工作量,降低了照明系统的运行费用,管理维护也变得简单了。 无论是热辐射光源,还是气体放电光源,电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此,有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。 智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压,同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能,避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术,避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法,光源的寿命通常可延长2~4倍。 改善工作环境,提高工作效率 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计,合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统,都能提高照明质量。 智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具,可以有效地控制各房间内整体的照度值,从而提高照度均匀性。同时,这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应,不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。 实现多种照明效果 多种照明控制方式,可以使同一建筑物具备多种艺术效果,为建筑增色不少。现代建筑物中,照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,更应具备多种的控制方案,使建筑物更加生动,艺术性更强,给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例,建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等,如果配以智能照明控制系统,按其不同时间、不同用途、不同的效果,采用相应的预设置场景进行控制,可以达到丰富的艺术效果。 管理维护方便 智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主,手动控制为辅,照明预置场景的参数以数字式存储在EPROM中,这些信息的设置和更换十分方便,使大楼的照明管理和设备维护变得更加简单。 有较高的经济回报率 我们以上海地区为参照点,仅从节电和省灯这两项做过一个估算,得出这样一个结论:用三至五年的时间,业主就可基本收回智能照明控制系统所增加的全部费用。而智能照明控制系统可改善环境,提高员工工作效率以及减少维修和管理费用等,也为业主节省下一笔可观的费用。 智能照明控制系统的构成 我们知道,智能照明控制系统仅仅是大楼控制系统中的一个部分。如果要将各个控制系统都集中到控制中心去控制,那么各个控制系统就必须具备标准通信接口和协议文本。虽然这样的系统集成在理论上是可行的,但真正实行起来却十分困难。因而,在工程中,我们的楼宇智能管理系统采用了分布式、集散型方式,即各个控制子系统相对独立,自成一体,实施具体的控制,楼宇智能管理系统对各控制子系统相对独立,自成一体,实施具体的控制,楼宇智能管理系统对各控制子系统只是起一个信号收集和监测作用。 目前,智能照明控制系统按网络的拓扑结构分,大致有以下两种形式,即总线式和以星形结构为主的混合式。这两种形式各有特色,总线式灵活性较强一些,易于扩充,控制相对独立,成本较低;混合式可靠性较高一些,故障的诊断和排除简单,存取协议简单,传输速率较高。 工程设计中,我们考虑大楼的智能照明控制系统作为一个独立的子系统,采用国际标准的通信接口和协议文本,纳入楼宇智能管理系统。智能照明控制系统采用分布式、集散型方式,即各单元的调光控制相对独立,自成一体,互不干扰,通过集中管理器和信息接口,与楼宇智能管理系统相连接,实现大楼控制中心对该子系统的信号收集和监测。总之,智能照明控制主系统应是一个由集中管理器、主干线和信息接口等元件构成的,对各区域实施相同的控制和信号采样的网络;其子系统应是一个由各类调光模块、控制面板、照度动态检测器及动静探测器等元件构成的,对各区域分别实施不同的具体控制的网络,主系统和子系统之间通过信息接口等元件来连接,实现数据的传输(参见图1、图2)

智能控制技术论文篇4

在实际工作中,极其的作业形式和作业方法都存在着一定的差异,所以智能控制技术在控制目标和控制策略的选择上也存在着很大的不同。在智能控制技术应用于挖掘机领域方面,其主要要实现的控制目标就是要实现节能环保,同时也要提高机械生产的效率。智能控制技术使用在压路机领域方面主要就是要实现碾压的质量和压实的速度。当前挖掘机主要有两种控制策略,一是“负载适应控制”另一种是“动力适应控制”。负载适应控制主要就是指在发动机发出功率已经稳定的情况下,液压系统能够根据实际的需要对自身的运行状态进行适当的调整,从而使其能够以最佳的状态来完成工作。动力适应控制就是在实际的工作中发动机要根据运行的具体情况支持发动机的动力输出,这也极大的节约了能源。采用“负载适应控制”技术的挖掘机,一般设有几种动力选择模式,如最大功率模式,标准功率模式和经济功率模式,每种模式下的发动机输出功率基本恒定,同时液压泵业设有几条恒功率曲线与之匹配。由于系统中采用了发动机速度传感控制技术(ESS控制技术),在匹配时将每种功率模式下的泵的吸收功率设定为大于或等于该模式下的发动机输出功率,这样可以使液压系统充分吸收利用发动机的功率,减少能量损失。还可以通过对泵的吸收功率的调节,协调负载与发动机的动力输出,避免发动机熄火。在实际的工作中,操作人员需要根据作业面的具体情况选择发动机电费模式,所以这种方式在实行的过程中还需要一定的人工参与,如果操作不当,非常容易造成浪费的现象。采用动力适应控制以后挖掘机就能够开启自动控制的模式,在作业的过程中,该技术可以根据实际的需要为发动机的运行提供一定的动力,这样也有效的避免了资源和能源的浪费现象,该系统可以根据机械运行的实际需要来供给动力,在运行的过程中不需要过多人工的操作和参与,在经济性和高效性上都有着很好的表现。这一系统的运行思路是让机器对施工的具体情况进行有效的识别,同时根据其分析的具体状况制定适当的解决办法,发动机和该系统在运行的过程中会对运行的状态进行适当的调整,这样就能够保证其在运行的过程中处于良好的状态。在挖掘机智能控制技术中还需要一些节能和为操作提供方便的方法,采用这些方法能够更好的对系统进行维护和保养,能够更加有效的提升整个系统的性能和运行质量。智能压路机在使用智能控制技术的过程中需要根据设定的质量和目标对压实的效果进行有效的检测和控制,同时还要通过系统的自我调节来寻找最佳的解决方案。

2.控制方法

任何智能控制系统包含三个过程:

(1)采集信息;

(2)处理信息并做出决策和思考;

(3)决定执行。挖掘机是通过检测液压系统得运行参数来识别载荷大小的,如检测液压系统中泵的控制压力,泵的输油压力和各机构(行走,回转,动臂提升和斗杆收回)的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息,通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器,使发动机设定到理想的转速和输出功率。而压路机是通过连续检测振动轮的振动加速来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心快产生的振动,理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时,曲线总是被扰动的,在软地面上额度扰动小,在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理,能够计算出地面压实的数据。

智能控制技术论文篇5

21世纪是一个全新的时代,在新的时代背景下,我国正处于经济腾飞的关键时期,各行各业都在不断的发展和进步。就电气行业而言,自动化和智能化是未来发展方向。对电气工程自动化的研究一直是热点问题,总的说来传统的自动化控制存在一定的劣势,已经无法满足人们日益增长的需求。智能化技术的出现有效的弥补了传统自动化控制方法的不足之处,极大的促进了电气工程领域的发展和进步。本文以电气工程自动化中的智能技术为研究对象,首先介绍了智能化技术在运用过程中的理论基础,接下来讨论了智能化技术在运用过程中的优势,最后探讨了智能化技术在电气自动化控制中的具体应用。

1智能化技术在运用过程中的理论基础

所谓智能化技术指的就是将人工智能理论和计算机技术有效的融合到一起的一种科学技术,现阶段人们刚开始将智能化技术引入电气工程领域,相关研究还处于初始阶段。但是,智能化技术在电气工程自动化领域具有广阔的应用前景。智能化技术是许多学科融合在一起得到的成果,具体来讲包括:控制技术、信息理论、生物理论和语言学理论等等。智能化技术的研究宗旨就是使得机器在人工智能的协助之下具有一定的自主能力,可以自主的开展一些操作行为。一般来讲人们会使用具有智能化能力的机器来完成一些危险性相对较高的操作,这样就可以有效的保证人的安全性。

对电气工程自动化控制的智能化研究是人们十分关心的问题,具体的研究内容主要包括:第一,对相关信息的采集和整理;第二,对相关电子电气技术的研究等等。在研究人员的不断努力之下,目前有些智能化技术已经在电气工程领域得到了应用,而且取得了令人满意的结果,这充分说明了智能化技术在电子工程自动化领域具有广阔的应用前景。融合了智能化技术的电气工程自动化控制具有下述优势:首先,系统的控制效率得到了显著提升;其次,企业可以在一定程度上降低成本投入,从而获得更多的经济效益;再次,工作人员的工作量得到了显著降低;第四,企业可以对人力资源进行更加合理的配置。

2智能化技术在运用过程中的优势

在电气工程自动化控制领域,智能化技术可以发挥自己的作用,总的说来智能化技术的优势主要体现在以下三个方面:

2.1不再需要建立控制模型

在智能化技术未面世之前,人们在电气工程领域使用的是传统控制方式,传统控制方式具有一定的不足之处,包括:第一,控制对象的动态方程不是很容易实现;控制模型中经常存在一些无法控制的变量。在这种情况之下,人们构建的控制模型和系统实际的过程具有一定的出入,控制模型无法实现对系统的精确控制,这样最终的控制效率也就相对较低。智能化技术的出现有效的解决了上述问题,在智能化的控制器中,人们不再需要对控制系统进行建模处理,这样也就避免模型不准确现象的出现,从而有效的提升了控制器对系统的控制精确度。

2.2便于对电气系统进行调整控制

在对电气系统进行控制时,由于系统处于一种动态变化的状态,在控制过程中智能化控制可以实现对控制过程的动态调整。这样的动态调整过程可以有效的保证电气系统处于正常的工作状态,并提升其工作能力。除此之外,融合了智能化技术的控制系统的另一个特点就是:相关人员只需要远程通过数据来操控整个控制过程,技术人员完全不需要在控制现场开展相关操作。

2.3智能化控制器具有很强的一致性

智能化控制在对电气系统进行控制的过程中可以实现很高的一致性,具体体现在就智能控制器而言,当相关人员向控制器传入不同类型的数据时,智能控制器可以通过一定的处理给出合适的控制输出,从而实现对电气系统的有效的控制。总的说来,影响控制效果的主要因素就是具体的控制对象,在智能控制系统中,如果更改了控制对象,那么控制效果就可以无法达到预期效果。因此,相关人员一定在明确系统中的控制对象,根据控制对象的特点设计科学合理的智能控制系统。

3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

在智能化技术的推动以及研究人员的不断努力之下,现阶段智能化技术已经在电气工程自动化领域得到了一定的应用,具体情况如下:

3.1智能控制

人们将智能化技术融入了电气自动化控制中,这样技术人员就可以对电气系统实现远程智能控制,无需工作人员参与控制过程,控制效率也得到了提升。智能控制不但在电气系统中发挥了巨大的优势,也为智能化技术在电气工程领域中的应用提供了坚实的基础。

3.2优化设计

在电气工程自动化的优化设计中,智能化技术也发挥了作用。现阶段,相关人员借助CAD技术和一些计算机软件实现对电气系统的优化设计,有效的避免了传统方法中不方便修改的劣势。此外,人们在优化设计中还可以使用遗传算法,保证了设计结果的有效性和最优性。

3.3故障诊断

现阶段,人们可以通过智能化技术实现对故障的有效诊断。当系统出现故障时,在故障真正产生之前一般会出现一定的特定现象,利用智能化技术可以对上述特定现象进行有效捕捉,从而实现对故障的预警。

参考文献

[1] 蒋敦旗.浅议在电气工程自动化控制中智能技术的应用[J].科技创新导报,2014,v.11;No.32032:106.

[2] 綦振宇.解析人工智能技术在电气工程自动化中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,36:14.

[3] 靳虎.人工智能技术在电气工程自动化中的应用[J].科技展望,2015,v.25;No.31902:128.

[4] 翁娟.浅谈电气工程自动化中智能技术的应用[J].电子制作,2015,No.27704:225.

[5] 李鑫.试论电气工程自动化中智能技术的应用[J].中国高新技术企业,2015,No.35035:51-52.

智能控制技术论文篇6

中图分类号:TP文献标识码:A文章编号1673-9671-(2012)042-0099-01

1机电一体化概述

随着微电子技术逐渐渗入到机械工程中,导致机械工程与微电子技术有机结合,从而形成一个新概念—机电一体化。机电一体化是一门新兴交叉学科,它把自动控制技术、计算机技术、电子技术及机械技术有效融为一体,促使设计人员从系统的角度出发,采用现代方法发现问题、分析问题和解决问题。

2智能控制

2.1智能控制概念及作用

智能控制系统是指能够模拟人工智能或具有人工智能的系统。智能控制系统是一个知识处理系统,可以分为两部分:智能控制器和外部环境。如图1所示为智能控制系统的结构示意图。智能控制通过分析归纳广义被控对象的各类固有知识和信息,并对这些知识和信息进行处理,使系统处于最优状态。

2.2智能控制的特点

智能控制理论源于传统控制理论,但又不同于传统控制理论,传统控制理论只是智能控制理论的一部分。传统控制理论研究的是被控对象,而智能控制研究的是控制器本身,并且该控制器的模型为知识系统和数学模型相结合的广义模型。相比于其他控制理论与方法,智能控制具有以下特点。

1)智能控制可以模拟工人智能,模拟人的学习能力、对知识的运用能力和对问题的推理和求解能力。

2)高层控制是智能控制的核心,智能系统能从全局出发,求解广义问题和控制复杂系统。

3)智能控制系统不仅具有变结构的特点,还具有自学习、自适应、判断决策和较高的容错能力,从而促使系统处于最优

状态。

4)智能控制系统具有补偿能力。

5)智能控制遵循“智能递增,精度递降”的基本原理,具有较高的安全性和可靠性。

3智能控制在机电一体化系统中的应用

3.1智能控制在机器人领域的应用

在控制参数方面,机器人要求控制参数是多变的;在动力学方面,机器人具有时变性、非线性和强耦合的要求;在传感器信息方面,机器人具有多信息要求;在控制任务方面,机器人具有多任务的要求。分析机器人和智能控制的特点可以发现,智能控制非常适合应用于机器人领域。

如今,在机器人领域的很多方面都应用了智能控制技术。例如,利用智能控制技术可以有效控制机器人手臂的动作、姿态;利用多传感器信息融合技术、信息处理技术和控制技术对机器人的行走路径、停留位置和躲避障碍物等动作进行控制。

随着智能控制方法的不断发展,它们的实用性、可靠性和优越性已经在很多应用系统中得到证明。神经网络控制具有很强的鲁棒性和容错功能,通过利用神经元之间的联结和权值的分布表示特定的信息,并对各传感器接受到的信息进行处理,最后以直接自校正控制等方式对机器人进行控制;模糊控制具有很强的鲁棒性,建立在模糊集合、模糊推理和模糊语言变量的基础之上。模糊控制广泛应用于机器人的建模、控制等很多方面。模糊控制首先对被控对进行建模,在同时考虑控制规则和模糊变量的隶属度函数的基础上,利用模糊控制器,对机器人机械控制;在设计与规划机器人路径的时候主要用到免疫算法,再结合遗传算法和进化算法,可以对控制程序和控制技术进行优化。

3.2智能控制在数控领域的应用

智能化是当今数控系统的一个发展趋势,随着科学技术的发展,人们对加工质量提出了更高的要求,尤其是在数控领域应用智能控制成为人们越来越迫切的要求,如对制造网络通行能力、加工运动的模拟、推理和决策能力、智能编程、智能监控、自寻优等功能的要求。数控系统中的某些模块通过数学建模及传统的控制方法可以实现,但是数控系统中的很多环节因为缺乏准确的信息,无法通过数学建模和传统的控制方法实现,这时就需要通过智能控制方法和理论实现。利用模糊推理对数控机床进行故障诊断,利用模糊控制优化加工过程,利用模糊集合理论对某些控制参数进行调整;利用神经网络技术可以实现插补计算、故障诊断;利用专家系统可以实现对某些难以确定算法或结构不明确的情况进行推理计算。另外,利用专家系统对多个数控机床维修专家的经验进行综合,并收集现场故障信息,再根据合理的推理规则,结合故障情况提出相应的维修意见。

3.3智能控制在交流伺服系统中的应用

伺服系统是机电一体化典型产品的重要组成部分,它属于一种转换装置,通过转换电信号以实现机械操作。交流伺服系统非常复杂,由于存在强耦合、负载扰动、参数时变等诸多不确定因素,所以不可能建立起精确的数学模型,只能建立起与实际情况相近的模型,该模型难以满足某些厂家对系统高性能指标的要求。如果能引入智能控制系统,交流伺服系统将不再需要精确的控制器参数和数学模型就能使系统具有较高的性能指标。

3.4智能控制在机械制造中的应用

随着计算机技术、智能控制技术和传统机械理论的有效结合和制造机电一体化系统的飞速发展,机械制造技术不断向着智能化方向发展。机械制造系统利用智能控制技术,模拟机械制造专家的智能活动,从而提高制造机电一体化的技术水平。要在机械制造中实现智能控制,首先必须结合机械制造特点不断发展与完善智能控制理论、技术和方法;其次,利用神经网络的学习功能和对信息的处理功能,对零部件的加工信息进行处理;最后,利用控制技术控制机电一体化系统加工机械零部件。

4总结

智能控制是机电一体化发展的必然趋势,控制水平的高低直接影响机电一体化系统的运行质量。智能控制相对于传统控制具有明显的优越性,目前为止,智能控制已经在机电一体化中得到广泛应用,但仍有很大的发展空间。因此,为了实现机电一体化系统的高度智能化,我们仍需不断努力与探索。

参考文献

[1]杨明,陆琴.机电一体化的研究现状与发展趋势[J].农机化研究,2006,8:38-40.

[2]王敏,温斌,王秀丽.机电一体化系统的智能化[J].太原科技,2006,6:56-60.

[3]陈雪梅.机电一体化系统对智能控制的有效应用的几点思考[J].河南科技,2010,14:7.

[4]董勇,谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数学技术与应用,2011,10:93.

智能控制技术论文篇7

中图分类号:TH-39 文献标识码:A

智能控制技术是近三十几年来发展起来的一门新兴科技,通常通过智能控制系统(智能控制系统主要包括神经网络、模糊控制、专家控制、遗传算法等)发挥作用。它的出现改变了人们的传统的控制思想,作为自动控制领域的一次重大变革,它有着其自身不可忽视的优势:科技力量强大;综合多种学科的优势形成独特的自身优势。如今的智能控制技术主要应用于解决那些用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题,如智能机器人系统、计算机集成制造系统、复杂的工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、通信网络系统、环保与能源系统等。

1机电一体化发展

机电一体化迄今为止已经经历了三个发展阶段,在各个阶段都有其不同的应用侧重点:(1)在萌芽时期,最具代表性的莫过于二战带来的机遇――在二战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能相当优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军事用途的技术在战后转为民用,对战后的经济的恢复和技术进步起到了积极作用。有这样的一个基础后,在以后的发展历程中,人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。(2)处于蓬勃发展阶段的人们主动的利用3C技术的巨大成果创造出了新的机电一体化产品,在这个阶段最具代表性的是日本。日本在推动机电一体化技术的发展方面起到了主导作用。(3)智能化阶段时期,机电一体化技术向智能化新阶段迈进,在人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步的基础上,机电一体化技术又向前进行发展进化,开辟出自身发展的广阔天地――大量的智能化机械产品不断涌现,人们的生活中随处可见的智能机就是一个很好的代表;选择、模糊控制技术已经相当普遍,甚至还出现了混沌控制的产品。在这种程度上我们可以说机电一体化技术将以智能化为内核进入二十一世纪。

2智能控制技术与机电一体化

(1)自从二十一世纪到来之后,科技力量迅猛发展,同时也带动了智能化控制技术的发展。随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也在不断提升。快节奏的要求促使人们把智能控制技术与机电一体化进行结合,服务于人类社会。典型的机电一体化系统由两大部分组成:控制器与受控对象。其中受控对象包括:机械本体、检测元件、执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分组成。将智能控制技术与机电一体化结合起来,这样的做法不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间,完善其自身的不足之处,还可以有效的促进工业化的生产,满足人类需求,同时为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础,当前状态下,我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中,还将许多先进的科学理论融入其中,从而形成了许多的新思想、新理论,进而为机电一体化技术的发展奠定了厚实的基础,同时也提供了良好的发展前景。

(2)智能控制技术是控制理论发展的新阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。机电一体化技术是多种技术结合的产物,它是在信息论、控制论和系统论的基础上,在计算机、传感器和软件的三者的支撑下发展起来的。实际上,机电一体化技术已经不仅仅局限于机械与电子技术的有机结合,而是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、精密机械技术、计算机技术、系统总体技术等多种技术交于一体的交叉学科与综合技术。它与智能控制系统进行相容,更可以发挥出产品的作用,最大限度开发其利用价值。其中,信息处理技术是机电一体化技术中必不可少的部分,以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化、智能化的关键所在。机电一体化技术是控制理论的最新发展,是机械理论与计算机、网络等信息理论的结合,是机械设计理论的发展,在智能控制的技术管理下,不仅能提高工作效率,更可以对信息进行分类,减少工作量,优化整个工作流程。

3结语

通过以上分析,我们可以看出智能控制系统与机电一体化的应用前景是十分光明的。在机电一体化系统中使用智能控制技术与其他技术相比是具有相当大的优势的――不仅在加工效率上提高到了一个层次,产品的质量也得到了一定的保证。在传统的方法逐渐不适应与当今时代的时期,运用新兴科技是当务之急。为了更好的提高工作效率,减少工作失误,我们还需要继续加强对智能控制系统与机电一体化的结合,开发出更高效的产品。

参考文献

智能控制技术论文篇8

中图分类号:F407.6文献标识码: A 文章编号:

一、智能化技术的含义

智能化技术是人工智能理论与计算机技术全面融合后的重要产物,它是21世纪才兴起的一项高新技术。从兴起到发展,智能化技术在短短的几年时间里,已经被广泛地关注和应用,由此可见,智能化技术的前景将是非常乐观的。

智能化技术被称作人工智能(AI),也可其为机器智能,该技术是自然与社会科学的综合体。AI隶属于计算机技术,它重点研究:将人们的收集信息、识别图文、自动做出反应、分析判断等这些能力,通过运用计算机的编程设计,来加以实现,让计算机来解决各种复杂的问题。目前,AI的研究领域主要涉及到语言和图像识别、自然语言的处理、专家系统和机器人等方面。在电气自动化中应用最为广泛的是专家系统。

智能化技术应用于电气工程的具体内容包括了:信息搜集、信息处理、电气自动化控制、系统运行等。其在电气工程自动化控制中的应用,能增强控制效果,改进、弥补自动化控制中的缺陷和差错,提高设备运行、设备处理的精确度和准确性,进而提升系统的工作效率,促进行业发展。

二、实现智能化控制的好处

智能化技术在电气自动化控制中的应用,主要表现在智能化控制器的开发使用上。与传统控制器相比较,智能化控制器具有很多优点,如取消了控制模型、调整控制更加方便、对于数据处理具有较高的一致性等,以下是对其好处的具体分析。

(一)取消了控制模型

过去的自动化控制,由于控制对象的动态方程非常复杂,使得控制器不能对其进行精确的掌握,从而在设计对象模型的过程中,增加了较多的不可测量和不可预估的客观因素。由于客观因素的不确定性,也就无法保证设计模型的精准性,也就降低了自动化控制工作的效率。智能化的控制器,无需设计控制对象的模型,这也就在根本上避免了各种不利的客观因素的产生,从而保证了自动化控制的高精密度。

(二)调整控制更加方便

依据响应时间、鲁棒性和下降时间的变化,智能化控制器可以随时对控制程度进行调节,让工作性能得到了较大的提高。与以前的控制器相比较,智能化控制器更便于调节,也更符合实际的使用。另外,智能化控制器的调节控制是根据数据变化而自动进行调节的,而不需要专业人员的在场操作,它还可以进行远程的调节控制,从而实现了电气工程自动化控制的无人操作。

(三)较高的一致性

智能化控制器在处理不同的数据时,即使是陌生数据,它也能进行较为准确的估计。针对控制对象的不同,其控制效果也不一样。在对某些对象进行控制时,尽管智能化控制器没有任何行动,但其控制效果还是非常好的。当然这也仅是相对的,若换了控制对象,可能就得不到同样的预期效果了。因此,在设计过程中,技术人员要分析每个对象的具体情况,进行具体化的设计,切实满足智能化控制的高要求。

三、人工智能的具体运用

在智能化技术的不断发展下,其应用领域也不断得到拓展。智能化技术在电气自动化控制中的应用主要表现在电气故障的诊断、优化产品设计、智能控制三方面。

(一)诊断设备故障

复杂性、不确定性和非线性是电气设备故障的基本特征。传统的故障诊断,其准确率和效率都较低。智能化技术的引入,极大程度地提高了故障诊断的准确率,从而保证了故障诊断的高效率。智能化故障诊断主要有专家系统、模糊逻辑和神经网络三种方式。比如,在对发动机、电动机进行故障诊断时,采用智能化技术中的模糊逻辑和神经网络方法,在保留故障诊断的模糊性的同时,使用神经网络的强学习能力对故障进行诊断,有效提高了故障诊断的准确性。

(二)优化产品设计

优化设计是一项较为复杂的工作,它综合应用了实践经验知识和学科理论知识。传统的产品设计,是使用实验手段与设计经验的综合验证,由于技术支持的缺乏,导致其工作量大、工作效率低,其设计方案也不尽科学、合理。

在优化设计中,智能化技术的运用包括了遗传算法、专家系统两种方法。专家系统是以优化设计领域中的部分专家所提供的知识和经验为依据,进行合理的推理和判断,对专家的决策过程进行模仿,然后对复杂问题进行处理。目前该方式还处在研究阶段,在实际中的应用较少,但是其发展空间非常大。遗传算法具有以下特点:首先,它可对结构对象直接进行操作,具有全局寻优能力、内在隐并行性;其次,它可对搜索空间继续指导优化、自动获取;最后,它可以对搜索方向进行自动调整。在优化设计中,它具有极强的实用性和先进性,对于优化设计效率的提高具有重要的促进作用。

(三)智能控制的实现

在电气工程中,综合运用智能化技术和自动化控制,有助于自主化、无人操作化和远程化控制的实现,并为提供给智能控制更好的发展平台。将智能化技术成功运用于智能控制,是对智能化技术本身的肯定,也为今后在其他领域的应用奠定了良好的基础。目前,智能控制的方式包括了专家系统控制、神经网络控制和模糊控制。智能控制运用的主要方面有:所有开关量、模拟量实时数据的采集和处理;记录故障并进行在线分析;使用鼠标和键盘实现系统控制;对主要设备和系统运行状况进行实时监控。

四、总结

智能化理论是对人的智能进行开发、延伸和模拟的理论。作为计算机技术的分支技术,智能化技术以人工智能的实质为依托,生产出类似于人类智能的智能机器。将智能化技术应用于电气自动化控制中,可提高故障诊断的准确率和效率,促进电气产品的优化设计,实现智能化控制,从而提升电气系统效率。由此看来,只有加快电气工程智能化进程,才能促进电力行业的稳定、持续发展。

参考文献:

[1] 林集武.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(19).

智能控制技术论文篇9

计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段[1]。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合,创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式[2]。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下,高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇,因此,能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务,解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高[3]。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况,并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。

1智能控制技术

1.1概念与特点

智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展,经过维度与深度上的拓展,进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划,最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中,需要用到和人类相似的思维方式,可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能,并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎,具体情况具体分析,提高改善控制能力;还具有相当强的适应能力,在一定范围内,可以根据目标环境、目标任务的改变,做出相应的调整;有一定的包容性,在受控能力范围内,可以实现自身修复,故障屏蔽等;具有一定实时调节能力,能够进行生产过程中的在线处理等[4]。

1.2原理与分类对智能控制技术的分类

主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式,智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型,它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前,根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等[5]。

1.2.1模糊逻辑控制系统

上世纪60年代,美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日,模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式;而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论,它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统[6];它具有智能性,在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。

1.2.2人工神经网络控制系统

神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术,它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分,首先是因为它具有广泛的容错性,其次,它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系;此外,“学习算法”是神经网络的最主要特征,这里面所说的“学习”的概念来自于生物学,与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿,也就是说,神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下,能够进行自我调节,通过修改加权系数的做法,改变其输入状态,进而达到目标输出值[4]。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。

1.2.3专家控制系统应用

专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制,基于专家系统的智能控制更善于自动推理,应对各种突发状况、环境变化等,它的处理灵活性更高;此外,它还能够通过循环程序,完成对生产过程的不间断性监督检查;能够针对性引进一些定向措施和深层知识,用更智慧的方式解决程序矛盾,完成过程控制。因此,专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支[7]。

2工业生产中的智能控制

在现代工业生产过程中,常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中,局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术,例如化工生产工艺总流程中,可以在其中的一个或者几个单元操作中,借助于智能控制技术,客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题[8]。全局级的智能控制则有更大的控制范围,涉及到整个生产工艺的各个方面,包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等[9]。

3在工艺优化中的应用

无论在传统控制理论还是在智能控制理论中,控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素,为了实现控制目标,对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中,对生产工艺进行优化处理,是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽[10]等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中,通过安装智能阀门定位器,提高了对液态反应物流量、流速的控制精度,还通过引入数字信息通讯,提高了对生产装置的驾驭能力,为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明[11]等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制,考察了各种中控控制系统和运行监控平台,并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋[12]等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能,建立了适用于振动压路机的控制系统,确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等,并且能够实现故障诊断功能。

4结论与展望

本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括;现如今,智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用,而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化[13],工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高,越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来;智能化的实现方式也会不断增多;智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用,将会对未来工业发展做出更大贡献。

参考文献:

[2]王小中.控制技术在机械自动化中的作用与应用进展[J].工业技术创新,2016,3(5):1010~1012.

[3]孙宏涛.智能控制及其工程应用[D].北京:北京工业大学,2000.

[4]张晓军,张二为.智能控制系统发展综述及应用[J].有色冶金设计与研究,2006,27(1):8~12.

[5]顾毅.智能控制发展综述[J].信息技术,2000,6(21):39~40.

[6]吴志伟.嵌入式电熔镁炉智能控制系统研究[D].沈阳:东北大学.2014.

[7]陈顽.智能控制综述[J].思茅师范高等专科学校学报,2003,19(3):21~24.

[9]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):377~381.

[10]段克宽,张西渝.应用智能阀门定位器提高化工生产装置的控制能力[J].应化,2007,2:16~17.

[11]耿志明.智能控制在间歇反应釜上的应用研究[D].北京:中国石油大学,2010.

智能控制技术论文篇10

在社会竞争越来越激烈的市场经济氛围下,运用机电一体化的生产模式可以提高企业的综合竞争力,因为机电一体化系统彻底的摆脱传统生产模式上的成本过大,生产效率低下并且产品质量不佳等诸多影响企业经营发展的问题。智能控制作为当今控制理论上的发展,其存在是时代科学技术发展趋势所在。智能控制更深层次的改善了机电一体化系统中的缺陷,优化调整的同时确保了机电一体化系统的顺利运作。

一、智能控制的含义与类别形式

智能控制主要就是利用多项不同的智能控制技术所展开的操作控制,其主要是一个混合以及集成的控制系统,是社会控制理论发展的一个崭新的高度,为机电一体化系统的发展开创了新的控制时代。智能控制指的就是在没有外界因素参与的情况组织下,自行的启动智能机器所完成一些列的智能控制目标,其主要针对应用与在传统上较为复杂的控制系统之中。

智能控制的类别形式主要有:分基递阶控制系统,专家控制系统,集成混合控制,人工神经网络控制系统,模糊控制系统,学习控制系统,进化计算以及遗传和组合控制方法等。

二、机电一体化系统的概概述

机电一体化系统是目前广泛应用到生产生活中的一项综合性技术,其主要是机械理论与计算机和网络等信息理论的结合,即是有机的融合了电工电子技术,接口技术,微电技术,信号多变技术,信息技术,机械技术以及传感技术等多种技术,其中计算机技术、传感检测技术、控制技术、机械技术、伺服传动技术为机电一体化系统的核心技术。

机电一体化系统是由机械设计理论的发展,故此我们也称机电一体化为机械电子学。在上一世纪60年代左右,人们在生产生活中初次将电子技术的成果引入到机械加工生产过程中,其主要目的是用以完善机械产品在应用上的各项性能,因此这种机电一体化技术的结合也就在实际生产生活中渐渐的萌芽。到上一世纪的七八十年代,伴随着计算机的出现,不断发展完善以及成熟,让机电一体化系统在这一年代得到了蓬勃发展,与此同时微型计算机和大规模以及超大规模集成电路技术的出现,给予了机电一体化系统发展提供了足够的发展基础。到了20世纪的90年代,由于光学以及通信领域的发展在当时达到了一个相当了高的水平,此部分相关技术又被引进到机电一体化系统中,即日后的光电技术和微机电一体化技术。再加上光纤技术,人工智能技术和神经网络技术的诞生,发展以及成熟又为机电一体化系统未来发展开辟了一较为广阔的空间,故此这一年代成为了机电一体化系统深入发展的重要阶段,智能控制也是在这一背景之下慢慢的成熟起来,并被用到机电一体化系统中。

三、智能控制在机电一体化系统中的应用

目前智能控制在机电一体系统中的一系列产品中都得到了广泛应用。智能控制在机械制造中所应用到的领域主要有:智能传感器与智能学习,机械制造系统的智能监控和检测以及机械故障智能诊断等。在机电一体化系统的深入发展过程中,对于数控技术也提出了更高的要求,智能控制在机电一体化系统数控技术中的应用有助于及时准确的找出数控机械加工过程中的信息故障等问题,优化了数控机械的加工过程。

随着科技的进步,社会经济的发展,市场经济竞争也越发激烈,企业产品的性能成为了企业竞争的主要核心,而产品优优胜关键也在于机床的精度。与此同时生活水平的提升让人们对于机器智能化效果的需求也越来越大。故此智能控制在机电一体化系统中应用有助于优化产品的效能,提高机床的精度增强企业的竞争力,还能实现产品智能效果满足人们以及社会发展的需求,智能控制在机电一体化系统中的融合发展,不仅给机电一体化系统的操作流程进行优化调整的帮助,还可以大大的减少这一系统操作过程中的加工时间,进一步提高企业生产的工作效率。

四、结语

综合上文所诉,智能控制因为其高性能,高效率,高水平等控制特点以及优势正在慢慢的取代机电一体化系统中传统的控制模式,成为机电一体化系统中应用最为广泛主要控制方式之一。

参 考 文 献

智能控制技术论文篇11

关键词:

智能控制;机器人;应用

1.控制的概述

从20世纪初到今天,控制理论已经由以传递函数为理论基础的传统模式发展到了以状态空间理论为依据的现代模式。到了今天,控制理论经历了由人工智能向自动控制的转变过程,从而形成了智能控制的相关理论。

2.智能控制的发展轨迹和特点

智能控制的理论思想最早被提出时是由人工智能思想和自动控制交叉的思想相融合而得出的一种思想理论,并且把智能控制的系统分为人工控制器为核心的智能控制、人工和机器同时作为核心的智能控制系统、纯机器控制作为核心的智能控制系统。智能控制的理论基础是运筹学的相关理论、人工智能的相关理论以及自动控制理论相结合的一种控制理论学说;智能控制系统是由传统控制理论进化而来,主要利用自主智能机来达到预设目标,从而实现无人操作的目的。智能控制的整套系统结构具有开放式、分级式以及分布式的特点,处理综合信息的能力非常强大。但是智能控制的终极目标却不是高级自动控制,而是优化系统的各个方面。智能控制的服务对象主要是一些非线性和不确定性的研究对象,这种研究对象是主要研究线性结构的传统控制理论无法操作的内容。智能控制在对数学模型的描述以及对符号和相关环境的识别等方面都十分擅长。

3.智能控制的技术方法

智能控制的主要技术方法有神经网络智能控制、模糊网络智能控制以及分层递阶智能控制等。在日常实际操作中,进行智能控制应用时常用的方法是把几种智能控制模式融合在一起来使用。比较典型的智能控制方法有以下几个。(1)模糊智能控制方法。模糊智能控制方法主要是把知识库和模糊模式推理机以及输出量清晰化的模块等进行组合,模糊智能控制的具体方式是,由模糊量的互相转化以及推理,最后得出具体的参数来执行。[1](2)专家智能控制方法。专家智能控制方法就是把智能控制与传统控制理论相融合的一种典型的智能控制方法。这种方法就是以专家智能控制的理论基础作为依据,对控制方法进行优化。

4.智能控制在机器人领域的应用

机器人领域是智能控制的主要应用研究方向之一,随着科技的迅速发展,机器人领域的科学技术越来越全面。比如,还处于发展阶段的人工智能相关技术以及传感器的相关技术都被应用到了机器人领域当中。我们从动力学的角度上来看,机器人的相关技术特点是非线性的,随时发生变化的,在机器人的控制技术上所追求的是多样的任务,这恰恰就是智能控制的相关优势,所以说智能控制技术是机器人研究领域一个十分关键的组成部分。

(1)机器人的行动控制。有一种由四条连杆和从动滚轮组成腿部的机器人,这种机器人的移动依靠后补两条滚轮来实现,移动方向由滚轮的滚动角度来决定。如果要预设这种机器人的移动路线,面对这种非线性系统组成的机器人,一般的控制器是无法实现对其控制的,此时就要使用智能控制理论中的模糊神经网络自适应控制方法。这种控制模式可以减少机器人的系统误差,并且可以有效地对机器人的移动路线进行控制。[2]

(2)机器人的行动计划。如果在一个十字路口同时进行多个机器人的行动控制,就会涉及机器人的回避和协调问题,在解决这个问题的方法上,智能控制理论为机器人提供了集中式路线设计和分布式行动特点设计等方法。即首先设定每个机器人在不遇到障碍的基础上可以按照预先设计的路径到达设计目的地;其次通过在机器人内部设定一整套规则,采用分布式行动特点设计的方式来让机器人在行动的过程中在可能发生冲突的区域进行避让,从而达到避免机器人碰撞的目的。这个实验结论可以证明智能控制可以完美解决多数机器人一起进行行动时的协调和碰撞问题。

智能控制在现阶段的很多方面都不是特别成熟,在具体方法的应用上局限性也很大,如果把多种智能控制的方法结合在一起,也许是解决这些问题的关键途径。

参考文献:

智能控制技术论文篇12

一、机电一体化与智能控制技术相关理论概述

(1)智能控制技术含义。智能控制技术作为一种具备很强针对性的智能化控制技术理念,是把运筹学理论、自动控制技术、信息论以及人工智能等诸多学科相关的研究成果相结合而成。(2)机电一体化体系内智能控制技术。在机电一体化的范畴里面,智能控制技术的核心特点就是在符合识别与环境识别方面,就传统方面控制技术而言,其集中在函数和运动学方程相关的数学物理模型上,而传统的智能控制在这一方面就有了很大的改善,同时,智能化控制技术可以优化成为混合式的控制形式,那么其具备了传统的控制技术相关特点的同时,还可以完成定量控制和开闭环控制等相关操作,这就能够很大程度的加强系统的效率。

二、机电一体化和智能控制技术融合的必然趋势

首先,将高新的光学技术和通信技术充分运用于机电一体化体系之中,这就能大幅提高其加工技术水平,强化其精细化程度;其次,这也可以加深对于有关机电一体化方面的研究;再次,现代机电一体化各方面的应用也会更具广泛性与适用性,尤其是在光纤技术、人工智能控制、神经网络技术等诸多创新科学领域均得到了长足的进步与广泛的运用。

三、智能控制技术对机电一体化体系的影响

(1)对机电一体化程序有效控制。在机电一体化的体系中,其操作程序作为整个系统运行最主要的指令发出媒介,而再对相关产品的精度与尺寸进行全面加工以编制出更完善的操作程序,这样才能够使其产品在加工之后实现智能化的效果,因此,对机电一体化体系中程序进行全面、有效的控制是其开展智能生产环节的关键及核心。(2)调整和完善生产方式。对于机电一体化里面生产实践而言,其智能控制技术得到最全面运用的即是优化相关操作流程、缩短实际加工期限等,这样才能够进行后期的复合型生产方式。(3)有效强化加工准确性。相比与传统的机电操作系统,全新的系统中融合了智能控制系统之后,加入了许多交流数字信息系统和全新高速芯片等,这样就能够让机电系统中机床的实践准确度最大程度的强化,而数控机床里面核心技术指标即为操作过程的加工精度,其中精度也是影响机床产品质量与合格性的直接因素。(4)使控制效能大幅优化。借助智能控制技术可以实现十分全面与强大的功能,尤其是在剪裁相关应用与模块化的设计方面,那么机电一体化在融入了智能控制技术之后,就可以在机电一体化体系里面实现只有智能控制技术才能够完成的相关功能,所以就可以有效确保机电一体化体系顺利而高效的实现其设计目标。

四、机电一体化与智能控制技术融合的应用

(1)智能控制在工业生产过程的应用。在工业生产方面大力使用智能控制技术可以最大程度的提高各方面的生产效率,而在工业的生产工艺相关过程内,能够在诸如神经元方面网络控制器以及专家控制器有关设计上融入智能控制技术。(2)智能控制在机电机械制造方面应用。就目前的机电相关机械制造方面而言,人力操作是占主导作用的,不过在高新科技和信息时代的引领下,以人力操作为主已经不能够适应时代的节奏,放眼于未来,机械制造是以智能化控制技术作为主要发展方向的,因此,有必要基于实际发展情况来将智能控制及其相关科学技术与传统的机械理论进行有效的融合,这不仅可以大幅节省人力操作,还可以让机械制造的准确性、高效性、耐久性均显著加强。(3)智能控制和数控相关领域逐渐融合。在机电一体化中的机械加工、模具制造等领域均离不开数控技术,由于这种新兴技术主要适用在模具制造和机械加工相关方面,因此其对于智能控制技术的标准和要求也十分高,一方面需要通过扩展知识有关处理功能来强化网络通信中的制造能力;另一方面需要加强运动决策与推理的模拟性及延伸性。正是由于智能控制技术可以最大限度的弥补与完善传统控制理论中信息模糊等方面的诸多不足性,所以智能控制技术才可以让数控技术实现既定目标并使最终效果不断优化。

机电一体和智能控制同是将来很长一段时间内的发展趋势。机电一体化的相关发展与智能控制相关发展虽然存在着一定的区别,但更为重要的是它们内在的紧密联系,因此,不断强化机电一体化与智能控制融合水平也会变为未来发展主导性的方向。在信息技术与科学水平不断发展的今天,我国科学技术水平发展中的关键因素之一就是运用合适的方式来让机电一体化与智能控制技术进行全面有效的融合。

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