智能控制即自動(dòng)控制技術(shù)術(shù)語(yǔ)

智能控制是具有智能信息處理、智能信息反饋和智能控制決策的控制方式，是控制理論發(fā)展的高級(jí)階段，主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。智能控制研究對(duì)象的主要特點(diǎn)是具有不確定性的數(shù)學(xué)模型、高度的非線性和復(fù)雜的任務(wù)要求。

智能控制的定義：

定義一 ：智能控制是由智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程。而智能機(jī)器則定義為，在結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的，熟悉的或陌生的環(huán)境中，自主地或與人交互地執(zhí)行人類規(guī)定的任務(wù)的一種機(jī)器。

定義二： K.J.奧斯托羅姆則認(rèn)為，把人類具有的直覺(jué)推理和試湊法等智能加以形式化或機(jī)器模擬，并用于控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)中，使之在一定程度上實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化，這就是智能控制。他還認(rèn)為自調(diào)節(jié)控制，自適應(yīng)控制就是智能控制的低級(jí)體現(xiàn)。

定義三： 智能控制是一類無(wú)需人的干預(yù)就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制，也是用計(jì)算機(jī)模擬人類智能的一個(gè)重要領(lǐng)域。

定義四： 智能控制實(shí)際只是研究與模擬人類智能活動(dòng)及其控制與信息傳遞過(guò)程的規(guī)律，研制具有仿人智能的工程控制與信息處理系統(tǒng)的一個(gè)新興分支學(xué)科。

特點(diǎn)：

智能控制與傳統(tǒng)控制的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)的控制方法必須依賴于被控制對(duì)象的模型，而智能控制可以解決非模型化系統(tǒng)的控制問(wèn)題。與傳統(tǒng)控制相比．

智能控制具有以下基本特點(diǎn)：

1)智能控制的核心是高層控制．能對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)(如非線性、快時(shí)變、復(fù)雜多變量、環(huán)境擾動(dòng)等)進(jìn)行有效的全局控制．實(shí)現(xiàn)廣義問(wèn)題求解．并具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。

2)智能控制系統(tǒng)能以知識(shí)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(guò)程，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性決策及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式。

3)其基本目的是從系統(tǒng)的功能和整體優(yōu)化的角度來(lái)分析和綜合系統(tǒng)．以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能總體白尋優(yōu)．具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。

4)智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力。

5)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。

應(yīng)用：

智能控制的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)生產(chǎn)過(guò)程中的智能控制

生產(chǎn)過(guò)程中的智能控制主要包括局部級(jí)智能控制和全局級(jí)智能控制。

局部級(jí)智能控制是指將智能引入工藝過(guò)程中的某一單元進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。研究熱點(diǎn)是智能PID控制器，因?yàn)槠湓趨?shù)的整定和在線自適應(yīng)調(diào)整方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且可用于控制一些非線性的復(fù)雜對(duì)象。

全局級(jí)的智能控制主要針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，包括整個(gè)操作工藝的控制、過(guò)程的故障診斷、規(guī)劃過(guò)程操作處理異常等。

2)先進(jìn)制造系統(tǒng)中的智能控制

智能控制被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來(lái)解決難以或無(wú)法預(yù)測(cè)的情況，人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了一些有效的解決方案。

(1)利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境建模，利用傳感器融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合。

(2)采用專家系統(tǒng)為反饋機(jī)構(gòu)，修改控制機(jī)構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。

(3)利用模糊集合決策選取機(jī)構(gòu)來(lái)選擇控制動(dòng)作。

(4)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力，進(jìn)行在線的模式識(shí)別，處理那些可能是殘缺不全的信息。

3)電力系統(tǒng)中的智能控制

電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電機(jī)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、控制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。

(1)用遺傳算法對(duì)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以降低成本，縮短計(jì)算時(shí)間，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。

(2)應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

(3)智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一，也是研究的新熱點(diǎn)之一。

近年來(lái)，智能控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已有了較大的發(fā)展，已進(jìn)入工程化、實(shí)用化的階段。作為一門新興的理論技術(shù)，它還處在一個(gè)發(fā)展時(shí)期。隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，智能控制必將迎來(lái)它的發(fā)展新時(shí)期。