谈智能控制及其应用

2022-01-11 23:39
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谈智能控制及其应用
 

摘要:随着计算机的普及,人们知识水平的提升,科技的进步,使得作为控制过程的重要发展方向的智能控制得到了快速的发展,并且已逐渐从一个模糊的概念变成一个可实际应用的技术。本文主要通过阐述智能控制的特点、性能等基本概念,探讨智能控制所采用的主要手段,从而引申出当前智能控制所应用的领域,并展望了智能控制应用的发展前景。

关键词:智能控制;应用;探讨;

前言:

随着时代的发展,科学技术的进步,计算机技术已经逐渐成为人们日常生活中不可分割的一部分,而自人工智能的概念被提出后,各国将更多的精力投入到智能的研究上,随着信息化时代的到来,自动化技术与智能控制技术的结合越来越符合当前工业的发展。智能控制作为以众多学科为基础的过程控制中最为重要的一部分,在社会上的各行各业都有着十分重要的作用。除此之外,智能控制同样是当今社会处于前沿的科学技术,因此,如何将智能控制更好地应用于实际具有十分重要的社会意义。

1 智能控制综述

随着科学技术的发展,人们生活质量的提高,对工业生产的需求越来越旺盛,从而导致了过程控制也就是控制科学这一项技术的诞生。智能控制是指通过控制智能机器完成目标的控制过程,智能控制作为控制过程的重要组成部分,随着各界人士不断的钻研,目前智能控制的理论已相对成熟。智能控制是人工智能、控制论、信息论与运筹学等技术相互交叉所形成的符合当展的一项新型的理论与技术,也因此其应用领域正在不断的扩大。目前主要通过两种研究方法来研究智能控制,提高智能控制所具备的一些能力,如学习能力、组织综合能力、适应能力以及优化能力,从而保证智能控制能更好地发挥其相应的社会作用。

2 智能控制所采用的手段

2.1 专家控制

专家控制其实就是将专家系统引入控制领域的一种新型的智能控制,而随着时间的发展,专家控制逐渐成为智能控制的重要组成部分。专家系统通过知识库采集相关知识进行推理,从而使专家控制能最大限度地模仿专家的经验推理出解决对策以及方案,专家控制最大的优点便是它是通过各种知识进行推理从而得出最终的解决对策,而不是通过一个固定的规则或数据模型得到的结果。目前专家系统的应用极其广泛,但是仍有许多问题值得进一步的研究,以便专家控制系统具备自主学习能力,从而能使智能控制更加完善。

2.2 模糊控制

自1956年模糊控制被第一次提出以后,就成为了智能控制中的重要组成部分,并被广泛地应用于实际中。模糊控制相对于其它智能控制手段最主要的特点就是算法简单、执行速度快、容易实现目标,也因此,模糊控制被广泛地应用于较为复杂的领域解决较为复杂的问题。所谓的模糊控制是基于模糊推理等理论,从而使机器能以较为接近人类思维的语言逻辑进行分析,从而控制系统进行工作,以便达到无人控制的目标。到目前为止,虽然作为智能控制的重要组成部分的模糊控制已经发展得相当不错了,但是仍然存在着一定的问题需要改善。

2.3 神经网络控制

所谓的神经网路控制就是将神经系统融入智能控制中,是基于结构模拟人脑生理结构而形成的智能控制和辨识方法,其中BP网络是神经网络控制的主要网络模型。神经网络控制在控制领域具有十分重要的作用,这主要是因为神经网络控制在理论上是非线性函数且能执行并行分布处理,具有较强的学习能力与适应能力,可以进行多变量的处理。但是神经网络控制同样具有不可忽视的缺陷,目前正在进一步研发将神经网络理论应用到具体的控制系统,以便提高智能控制的性能。

2.4 混沌控制

混沌控制同样也是智能控制的重要组成部分,于1963年被气象学家所提出,是非线性动力系统的理论,而且由于混沌控制在工业上所具有的重要应用价值,使得混沌控制成为了当代社会的重要研究方向。目前常用的混沌控制方法包括OGY法、连续反馈控制法等控制方法。混沌,顾名思义就是在确定的系统中出现的貌似随机的现象,是一种十分普遍的运动情况。近几年,混沌控制逐渐成为了非线性系统领域重点研究对象,但是由于其发展时间较短,仍旧需要进一步的研究。

3 智能控制的应用

3.1 智能机器人

智能控制现阶段被广泛地应用于各个领域。自人工智能理念被提出以后,智能机器人的研究便成为了各界学者关注的重点,而现在的智能机器人研究相对成熟,主要是因为赋予“思维能力”的相应控制系统十分完善,能准确地对周围的环境等情况进行检测,同时进行定位,而智能控制系统强大的学习能力也提高了智能机器人对环境的适应能力。目前智能机器人在社会上有着十分广泛的应用,其中多数都是危险作业,如挖矿、水下运载器、水下无人机等的作业都是通过智能控制实现的。

3.2 智能监控

智能监控是智能控制的主要应用领域。在工业生产中,智能监控是必不可少的,这主要是为了保证加工的效率和准确度,同时由于目前将智能控制技术与自动化技术相结合以成为工业生产的主要方式,而利用智能控制不仅可以提高控制精度与工作效率,避免了工作人员的操作,降低了操作的难度,避免了客观因素对电气设备的干扰,提高了电气设备的自动化程度,促进了工业的发展。除此之外,智能控制同样被应用于飞行器的过程控制以及医疗过程控制中,从而保证飞行器的飞行安全,合理地评估用药,可以看出智能监控对社会的发展十分重要。

3.3 智能检测

设备具有一定的使用寿命,并且极易受到外界因素的干扰,从而降低机器的使用寿命,造成大量的损失,因此必须采取一定的措施延长设备预期使用寿命,而智能检测在这方面具有得天独厚的优点。智能检测是通过合理的分析设备所运行的情况,从而判断设备可能出现故障的地方及原因,并发出警告,以便维修人员能及时地检修,及时地排除故障,从而保障设备的正常运行,延长机器的使用寿命,并在一定程度上降低损失。目前智能故障检测广泛地应用于雷达以及火电站锅炉给水过程等方面。

3.4 智能仪器

随着电子技术的发展,微电子元件具有十分广阔的市场,而随着微电子元件的发展,人工智能与智能控制技术正朝着更高的集成化、网络化、模块化的方向发展,从而与工业生产相结合,形成自动化程度更高的设备,从而实现无人控制与远程控制的目标。

4 智能控制的应用前景

到现在为止,智能控制的发展历史极其短暂,仅仅只有六十年,但是在这短短的六十年间,智能控制逐渐成为了各个领域的主要应用技术。虽然智能控制的发展十分迅速,但是由于发展时间较短,仍然存在很多的问题,因此需要加强对智能控制的研究,从而使其应用更为安全且广泛。这就需要相关的学者继续完善智能控制的相关理论,并且在一定程度上提高智能控制系统的稳定性、可控性等性能,并且解决当前智能控制中所遇到的问题,从而使智能控制应用于更广的领域。

5 结语

综上所述,随着经济的发展,科学技术的进步,当今社会的IT行业正处于蓬勃发展的时期,而智能控制更是基于人工智能理论所衍生的更符合当今社会发展的一项新型的学科。人工智能控制是一项基于运筹学、人工智能以及控制理论等所衍生的一项交叉技术,目前为止,应用最为广泛的智能控制手段包括模糊控制、专家控制、神经网络控制以及混沌控制,并且逐渐在社会中发挥着重要的作用,从而为我国的发展做出一份贡献。

参考文献

[1]陆爽,张子达,李萌.基于径向基函数神经网络的滚动轴承故障模式的识别[J].中国工程科学,2004, 6 (2 ):56-60

[2]张晓军,张二为.智能控制系统发展综述及其应用叶有色冶金设计与研究,2006.

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