智能控制初步介紹

——產(chǎn)生與發(fā)展智能控制初步介紹

——產(chǎn)生與發(fā)展主要內(nèi)容智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的主要分支智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系主要內(nèi)容智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特瓦特蒸汽機(jī)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特瓦特蒸汽機(jī)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特的離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特的離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展在公元1788年前后，瓦特采用離心調(diào)速器，改進(jìn)了蒸氣機(jī)，促進(jìn)了工業(yè)大生產(chǎn)的進(jìn)程。這種采用機(jī)械式調(diào)節(jié)原理實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力機(jī)速度自動(dòng)控制是自動(dòng)化發(fā)展中的第一個(gè)里程碑。離心調(diào)速器開啟了近代自動(dòng)化控制的先河，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，標(biāo)志著近代自動(dòng)化控制技術(shù)的誕生，對(duì)工業(yè)革命的影響巨大而深遠(yuǎn)。離心調(diào)速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，至今仍在大范圍使用，具有不可或缺的作用！智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展在公元1788年前后，瓦特采用離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展1868年，以離心式調(diào)速器為背景，物理學(xué)家麥克斯韋爾(Maxwell)研究了反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，發(fā)表了目前公認(rèn)的控制理論最早的理論論文--“論調(diào)速器(OnGovernors)”。源自物理學(xué)與數(shù)學(xué)的自動(dòng)控制理論(在當(dāng)時(shí)稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，簡(jiǎn)稱調(diào)節(jié)原理)開始逐步形成。1892年，俄國(guó)李亞普諾夫(Lyapunov)的博士論文--“論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題”，提出了李亞普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定理論。1922年，美國(guó)N.Minorsky研制出用于船舶駕駛的伺服結(jié)構(gòu)，提出了PID控制律。1942年尼克爾斯Nichols提出了回路整定技術(shù)(PID整定表和設(shè)計(jì)用的尼可爾斯圖)。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展1868年，以離心式調(diào)速器為背景，物理學(xué)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展長(zhǎng)期以來，自動(dòng)控制科學(xué)已對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的理論和實(shí)踐作出了重要貢獻(xiàn)，并為人類社會(huì)帶來了巨大利益。然而，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和重大進(jìn)步，對(duì)控制和系統(tǒng)科學(xué)提出了更新更高要求，自動(dòng)控制理論和工程正面臨新的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)控制理論：經(jīng)典反饋控制、現(xiàn)代控制、大系統(tǒng)理論等，在應(yīng)用中遇到不少難題。多年來，自動(dòng)控制一直在尋找新的出路?，F(xiàn)在看來，出路之一就是實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化，以期解決面臨的難題。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展長(zhǎng)期以來，自動(dòng)控制科學(xué)已對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展自動(dòng)控制的發(fā)展過程控制復(fù)雜性進(jìn)展方向開環(huán)控制確定性反饋控制最優(yōu)控制隨機(jī)控制自適應(yīng)、魯棒控制自學(xué)習(xí)控制智能控制智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展自動(dòng)控制的發(fā)展過程控制復(fù)雜性進(jìn)展方向開環(huán)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展控制理論發(fā)展的三個(gè)階段第一階段：經(jīng)典控制理論（形成于20世紀(jì)40到60年代）。第二階段：現(xiàn)代控制理論（形成于20世紀(jì)60到70年代）第三階段：智能控制理論（20世紀(jì)70年代至今）智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展控制理論發(fā)展的三個(gè)階段智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)典控制理論單輸入單輸出反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)波特圖奈奎斯特圖根軌跡圖主要代表人物：Bode,Evans,Nyquist，

Routh，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)典控制理論單輸入傳遞函數(shù)波特圖奈奎智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展現(xiàn)代控制理論具有多個(gè)相互耦合回路的多變量系統(tǒng)狀態(tài)空間法最優(yōu)控制能控性和能觀性卡爾曼濾波主要代表人物：卡爾曼(Kalman),龐特里亞金(Pontryagin),貝爾曼(Bellman),奧斯特隆姆(Astrom)，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展現(xiàn)代控制理論具有多個(gè)相互耦合回路的多變量智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制理論復(fù)雜系統(tǒng)模糊控制進(jìn)化計(jì)算……神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要代表人物：Zadeh，Hopfield，J.Holland，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制理論復(fù)雜系統(tǒng)模糊控制進(jìn)化計(jì)算……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展傳統(tǒng)控制理論面臨的難題精確數(shù)學(xué)模型和復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性、不確定性、不完全性之間的矛盾，導(dǎo)致無法獲得精確的數(shù)學(xué)模型；苛刻的系統(tǒng)假設(shè)在應(yīng)用中往往與實(shí)際不相吻合；復(fù)雜、不確定性的對(duì)象,以傳統(tǒng)方法無法解決建模問題；為了提高性能,傳統(tǒng)控制系統(tǒng)可能變得很復(fù)雜,從而增加了設(shè)備的初投資和維修費(fèi)用,降低系統(tǒng)的可靠性；應(yīng)用要求進(jìn)行創(chuàng)新，提出新的控制思想，進(jìn)行新的集成開發(fā)，解決未知環(huán)境中復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展傳統(tǒng)控制理論面臨的難題智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的發(fā)展1965年,著名的美籍華裔科學(xué)家傅京孫(K.S.Fu)教授首先把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)；然后,他又于1971年論述了人工智能與自動(dòng)控制的交接關(guān)系。由于傅先生的重要貢獻(xiàn),他已成為國(guó)際公認(rèn)的智能控制的先行者和奠基人。模糊控制是智能控制的又一活躍研究領(lǐng)域。扎德(Zadeh)于1965年發(fā)表了他的著名論文“模糊集合”(fuzzysets),開辟了模糊控制的新領(lǐng)域。1967年,利昂茲(Leondes)等人首次正式使用“智能控制”一詞。這一術(shù)語的出現(xiàn)要比“人工智能”晚11年,比“機(jī)器人”晚47年。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的發(fā)展智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展薩里迪斯(Saridis)對(duì)智能控制系統(tǒng)的分類作出貢獻(xiàn)。他把智能控制發(fā)展道路上的最遠(yuǎn)點(diǎn)標(biāo)記為人工智能。他認(rèn)為,人工智能能夠提供最高層的控制結(jié)構(gòu),進(jìn)行最高層的決策。此外，奧斯特洛姆(?str?m)、迪席爾瓦(deSilva)、周其鑒、蔡自興、霍門迪梅洛(HomendeMello)和桑德森(Sanderson)等于80年代分別提出和發(fā)展了專家控制、基于知識(shí)的控制、仿人控制、專家規(guī)劃和分級(jí)規(guī)劃等。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展薩里迪斯(Saridis)對(duì)智能控制系統(tǒng)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展兩次學(xué)術(shù)會(huì)議1985年8月美國(guó)紐約，IEEE召開了第一屆智能控制學(xué)術(shù)討論會(huì)，成立IEEE智能控制專業(yè)委員會(huì)。1987年1月美國(guó)費(fèi)城，第一次智能控制國(guó)際會(huì)議。標(biāo)志著智能控制作為一門獨(dú)立學(xué)科，正式在國(guó)際上建立。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展兩次學(xué)術(shù)會(huì)議智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能控制與智能管理專業(yè)委員會(huì)及智能機(jī)器人專業(yè)委員會(huì)，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)等學(xué)術(shù)團(tuán)體?！赌Ｊ阶R(shí)別與人工智能》、《智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)》等學(xué)術(shù)刊物標(biāo)志著智能控制作為一門獨(dú)立的新學(xué)科在我國(guó)已經(jīng)建立起來了智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能控制智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制作為一門新學(xué)科的科學(xué)意義為解決傳統(tǒng)控制無法解決的問題找到了一條新途徑；促進(jìn)自動(dòng)控制向著更高水平發(fā)展；激發(fā)學(xué)術(shù)界的思想解放，推動(dòng)科技創(chuàng)新；為實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的自動(dòng)化做出貢獻(xiàn)；為多種學(xué)派合作樹立了典范智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制作為一門新學(xué)科的科學(xué)意義智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的定義智能機(jī)器能夠在定形或不定形，熟悉或不熟悉的環(huán)境中自主地或與操作人員交互作用以執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器叫做智能機(jī)器。自動(dòng)控制自動(dòng)控制是能按規(guī)定程序?qū)C(jī)器或裝置進(jìn)行自動(dòng)操作或控制的過程。簡(jiǎn)單地說，不需要人工干預(yù)的控制就是自動(dòng)控制。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的定義智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程?；蛘哒f，智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。對(duì)自主機(jī)器人的控制就是一例。智能控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)自主智能機(jī)器以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)而無需操作人員干預(yù)的系統(tǒng)叫智能控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)必須具有智能調(diào)度和執(zhí)行等能力。智能控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運(yùn)籌學(xué)和信息論等學(xué)科的交叉。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制器的一般結(jié)構(gòu)1-智能控制系統(tǒng)；2-多層控制器；3-多傳感系統(tǒng)智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制器的一般結(jié)構(gòu)1-智能控制系統(tǒng)；2智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的特點(diǎn)同時(shí)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型(含計(jì)算智能模型與算法)表示的混合控制過程。智能控制具有分層信息處理和決策機(jī)構(gòu)，核心在高層控制,即組織級(jí)。智能控制是一門邊緣交叉學(xué)科。智能控制是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。無論在理論上或?qū)嵺`上它都還很不成熟、很不完善,需要進(jìn)一步探索與開發(fā)。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的特點(diǎn)智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制功能：學(xué)習(xí)功能一個(gè)系統(tǒng)，如能對(duì)一個(gè)過程或其環(huán)境的未知特征所固有的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將得到的經(jīng)驗(yàn)用于進(jìn)一步估計(jì)、分類、決策或控制，從而使系統(tǒng)性能得到改善。適應(yīng)功能智能行為實(shí)質(zhì)上是一種從輸入到輸出的映射，一種不依賴模型的自適應(yīng)估計(jì)，即使系統(tǒng)的某一部分出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)也能正常工作。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制功能：智能控制的定義、特點(diǎn)組織功能對(duì)于復(fù)雜的任務(wù)和分散傳感信息具有自行組織和協(xié)調(diào)的功能，系統(tǒng)具有相應(yīng)的主動(dòng)性和靈活性，在任務(wù)要求的范圍內(nèi)自行決策，主動(dòng)采取行動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)多目標(biāo)沖突時(shí)，各控制器在一定限制條件下自行解決。智能控制的定義、特點(diǎn)組織功能智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的研究對(duì)象不確定性的模型模型的不確定性包含兩層意思：一是模型未知或知之甚少；二是模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)可能在很大范圍內(nèi)變化。高度的非線性傳統(tǒng)控制理論解決非線性方法復(fù)雜，有時(shí)只能定性分析。如繼電器特性、磁滯回環(huán)特性、死區(qū)、飽和特性等。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的研究對(duì)象智能控制的定義、特點(diǎn)復(fù)雜的任務(wù)要求傳統(tǒng)控制，控制任務(wù)要求比較單一，如要求輸出量恒定或要求輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡變化。如在復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，除了要求對(duì)各被控物理量實(shí)現(xiàn)定值調(diào)節(jié)外，還要求實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)啟停、故障的自動(dòng)診斷以及緊急情況的自動(dòng)處理等功能，就要用智能控制系統(tǒng)了?？梢愿爬椋褐悄芸刂剖恰叭呷浴钡漠a(chǎn)物。即“控制系統(tǒng)的高度復(fù)雜性、高度不確定性及人們要求越來越高的控制性能”智能控制的定義、特點(diǎn)復(fù)雜的任務(wù)要求智能控制的主要分支智能控制的幾個(gè)主要應(yīng)用研究領(lǐng)域智能機(jī)器人規(guī)劃與控制生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控智能故障檢測(cè)與診斷自動(dòng)加工系統(tǒng)的智能控制飛行器的智能控制醫(yī)療過程智能控制智能儀器智能控制智能控制的主要分支智能控制的幾個(gè)主要應(yīng)用研究領(lǐng)域智能控制的主要分支智能控制系統(tǒng)的分類遞階控制系統(tǒng)專家控制系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)神經(jīng)控制系統(tǒng)仿生控制系統(tǒng)集成智能控制系統(tǒng)組合智能控制系統(tǒng)智能控制的主要分支智能控制系統(tǒng)的分類智能控制的主要分支智能控制主要研究?jī)?nèi)容模糊控制以模糊集合理論為基礎(chǔ)的控制方法，模仿人的控制經(jīng)驗(yàn)而不與常規(guī)控制方法相比，模糊控制有以下特點(diǎn)：模糊控制完全是在操作人員控制經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，無需建立數(shù)學(xué)模型，是解決不確定性系統(tǒng)的一種有效途徑。模糊控制具有較強(qiáng)的魯棒性，被控對(duì)象參數(shù)的變化對(duì)模糊控制的影響不明顯，可用于非線性、時(shí)變、時(shí)滯系統(tǒng)的控制。智能控制的主要分支智能控制主要研究?jī)?nèi)容智能控制的主要分支由離線計(jì)算得到控制查詢表，提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性?？刂频臋C(jī)理符合人們對(duì)過程控制作用的直觀描述和思維邏輯，為智能控制應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。是依賴控制對(duì)象的模型。智能控制的主要分支由離線計(jì)算得到控制查詢表，提高了控制系統(tǒng)的智能控制的主要分支模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)

智能控制的主要分支模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)智能控制的主要分支神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制部分地表現(xiàn)出人腦的某些智能特性，人們從結(jié)構(gòu)和信息處理機(jī)制模擬的角度建立了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型，即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然反映了人腦功能的基本特性，但遠(yuǎn)不是自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼真描寫，而只是它的某種簡(jiǎn)化、抽象和模擬。智能控制的主要分支神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制智能控制的主要分支智能控制的主要分支智能控制的主要分支人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有幾個(gè)突出的特點(diǎn)：可以充分逼近任意復(fù)雜的非線性關(guān)系；所有定量或定性的信息都分布貯存于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各神經(jīng)元的連接上，故有很強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性；采用并行分布處理方法，使得快速進(jìn)行大量運(yùn)算成為可能；可學(xué)習(xí)和自適應(yīng)不知道或不確定的系統(tǒng)。智能控制的主要分支人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有幾個(gè)突出的特點(diǎn)：智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用領(lǐng)域最成功的分支之一，始于60年代中期。隨著應(yīng)用的不斷成功，專家系統(tǒng)技術(shù)越來越受人們的重視。80年代專家系統(tǒng)的概念和方法被引入控制領(lǐng)域，促進(jìn)了專家控制系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，它在控制領(lǐng)域的應(yīng)用已涉及到控制系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)、分析和專家控制等方面。智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)智能控制的主要分支專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖知識(shí)庫推理機(jī)專家知識(shí)輸入或提問答案專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖智能控制的主要分支專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖知識(shí)庫推理機(jī)專家知識(shí)輸入智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：一定程度上模擬人的思維活動(dòng)規(guī)律，能進(jìn)行自動(dòng)推理，善于應(yīng)付各種變化，具有透明性和靈活性。不斷監(jiān)督生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)特定性能指標(biāo)下的優(yōu)化控制，能處理大量低層信息，可進(jìn)行操作指導(dǎo)。相對(duì)傳統(tǒng)控制，擴(kuò)展了許多功能，如復(fù)雜系統(tǒng)的高質(zhì)量控制，故障診斷和容錯(cuò)控制，參數(shù)和算法的自動(dòng)修改，不同算法的組合等。深層知識(shí)的引入，可以彌補(bǔ)專家經(jīng)驗(yàn)的不足，可以自然地消除決策沖突。智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：智能控制的主要分支直接專家控制系統(tǒng)框圖(b)間接專家控制系統(tǒng)框圖智能控制的主要分支直接專家控制系統(tǒng)框圖(b)間接專家控制系統(tǒng)智能控制的主要分支分層遞階智能控制分層遞階智能控制是在研究學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從工程控制出發(fā)，總結(jié)人工智能與自適應(yīng)控制、自學(xué)習(xí)控制及自組織控制的關(guān)系后逐漸形成的。G．N．Sariidis最早提出了分層遞階智能控制。分層遞階智能控制具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：對(duì)控制來講，自上而下控制精度愈來愈高；對(duì)識(shí)別來講，自下而上信息回饋愈來愈粗略。智能控制的主要分支分層遞階智能控制智能控制的主要分支該系統(tǒng)由組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)組成，按照自上而下精確程度漸增、智能程度漸減的原則進(jìn)行功能分配。在這類多層智能控制系統(tǒng)中，智能主要體現(xiàn)在高層次上，其主要作用是模仿人的功能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、決策、學(xué)習(xí)和任務(wù)協(xié)調(diào)等任務(wù)。執(zhí)行級(jí)仍然采用現(xiàn)有數(shù)學(xué)解析控制算法，對(duì)數(shù)值進(jìn)行操作和運(yùn)算。

組織級(jí)

協(xié)調(diào)級(jí)

執(zhí)行級(jí)

對(duì)象

識(shí)別用戶指令三級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)智能控制的主要分支該系統(tǒng)由組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)組成，按照自智能控制的主要分支學(xué)習(xí)控制模擬人類自身各種優(yōu)良控制調(diào)節(jié)機(jī)制的一種嘗試，能在運(yùn)行過程中逐步獲得被控過程及環(huán)境的非預(yù)知信息，積累控制經(jīng)驗(yàn)，并在一定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行估值、分類、決策和不斷改善系統(tǒng)品質(zhì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)通過對(duì)系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)和優(yōu)化來調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，好的優(yōu)化理論和算法是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。遺傳算法有潛力。智能控制的主要分支學(xué)習(xí)控制智能控制的主要分支在智能控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用中，常將幾種常用類型結(jié)合起來，構(gòu)成各種綜合智能控制系統(tǒng)。例如，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)，專家模糊智能控制系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家智能控制系統(tǒng)等等。智能控制的主要分支在智能控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用中，常將幾種常用智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系智能控制的結(jié)構(gòu)理論智能控制具有十分明顯的跨學(xué)科(多元)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在此，我們主要討論智能控制的二元交集結(jié)構(gòu)、三元交集結(jié)構(gòu)和四元交集結(jié)構(gòu)三種思想，它們分別由下列各交集(通集)表示：IC=AI∩ACIC=AI∩CT∩ORIC=AI∩CT∩IT∩ORAI--人工智能(ArtificialIntelligence)AC--自動(dòng)控制(AutomaticControl)CT--控制論(ControlTheory)OR--運(yùn)籌學(xué)(OperationResearch)IT--信息論(InformationTheory,Informatics)；IC--智能控制(IntelligentControl)∩表示交集和連詞"與"符號(hào)。智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系智能控制的結(jié)構(gòu)理論智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系二元結(jié)構(gòu)傅京孫1971年提出把智能控制作為人工智能和自動(dòng)控制的交接領(lǐng)域。他曾對(duì)幾個(gè)與自學(xué)習(xí)控制（learningcontrol）有關(guān)的領(lǐng)域進(jìn)行了研究。為了強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的問題求解和決策能力，他用“智能控制系統(tǒng)”來包括這些領(lǐng)域。他指出：智能控制系統(tǒng)描述自動(dòng)控制系統(tǒng)與人工智能的交接作用。ICACAI智能控制的二元結(jié)構(gòu)智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系二元結(jié)構(gòu)ICACAI智能控制的二元結(jié)構(gòu)智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系三元結(jié)構(gòu)薩里迪斯（Saridis）于1977年提出三元智能控制結(jié)構(gòu)，把傅京孫的智能控制看作為人工智能、自動(dòng)控制和運(yùn)籌學(xué)的交接。ICACAI智能控制的三元結(jié)構(gòu)OR智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系三元結(jié)構(gòu)ICACAI智能控制的三元結(jié)構(gòu)智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系薩里迪斯同時(shí)還提出分級(jí)智能控制系統(tǒng)第一級(jí)：組織級(jí)，代表系統(tǒng)的主導(dǎo)思想，并由人工智能起控制作用。第二級(jí)：協(xié)調(diào)級(jí)，是上下級(jí)間的接口，由人工智能和運(yùn)籌學(xué)起控制作用。第三級(jí)：執(zhí)行級(jí)，是智能控制系統(tǒng)的最低層級(jí)，要求具有很高的精度，由控制理論進(jìn)行控制。組織級(jí)分配器協(xié)調(diào)器1協(xié)調(diào)器N硬件控制器1硬件控制器N過程1過程N(yùn)組織級(jí)協(xié)調(diào)級(jí)執(zhí)行級(jí)┅┅┅智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系薩里迪斯同時(shí)還提出分級(jí)智能控制系統(tǒng)組織智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系四元結(jié)構(gòu)在研究了前述各種智能控制的結(jié)構(gòu)理論、知識(shí)、信息和智能的定義以及各相關(guān)學(xué)科的關(guān)系之后。蔡自興提出四元智能控制結(jié)構(gòu)，把智能控制看做自動(dòng)控制、人工智能、信息論和運(yùn)籌學(xué)四個(gè)學(xué)科的交集。ICORACAIIT智能控制的四元結(jié)構(gòu)智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系四元結(jié)構(gòu)ICORACAIIT智能控制的智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系為什么把信息論作為智能控制結(jié)構(gòu)的一個(gè)子集？控制論、系統(tǒng)論和信息論是緊密相互作用的；信息論已成為控制智能機(jī)器的工具；信息熵成為智能控制的測(cè)度；信息論參與智能控制的全過程，并對(duì)執(zhí)行級(jí)起到核心作用。智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系為什么把信息論作為智能控制結(jié)構(gòu)的一個(gè)子近年來，智能控制在眾多新興學(xué)科和新技術(shù)的有力推動(dòng)下，取得了豐碩的成果，可以用右圖的智能控制成果樹來描述。近年來，智能控制在眾多新興學(xué)科和新技術(shù)的有力推動(dòng)下，取得了豐思考題？智能控制的產(chǎn)生背景、基本特點(diǎn)和發(fā)展過程？智能控制的基本概念和結(jié)構(gòu)？智能控制研究的主要內(nèi)容？思考題？智能控制的產(chǎn)生背景、基本特點(diǎn)和發(fā)展過程？ThankYou!ThankYou!智能控制初步介紹

——產(chǎn)生與發(fā)展智能控制初步介紹

——產(chǎn)生與發(fā)展主要內(nèi)容智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的主要分支智能控制的結(jié)構(gòu)理論體系主要內(nèi)容智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特瓦特蒸汽機(jī)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特瓦特蒸汽機(jī)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特的離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展瓦特的離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展在公元1788年前后，瓦特采用離心調(diào)速器，改進(jìn)了蒸氣機(jī)，促進(jìn)了工業(yè)大生產(chǎn)的進(jìn)程。這種采用機(jī)械式調(diào)節(jié)原理實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力機(jī)速度自動(dòng)控制是自動(dòng)化發(fā)展中的第一個(gè)里程碑。離心調(diào)速器開啟了近代自動(dòng)化控制的先河，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，標(biāo)志著近代自動(dòng)化控制技術(shù)的誕生，對(duì)工業(yè)革命的影響巨大而深遠(yuǎn)。離心調(diào)速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，至今仍在大范圍使用，具有不可或缺的作用！智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展在公元1788年前后，瓦特采用離心調(diào)速器智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展1868年，以離心式調(diào)速器為背景，物理學(xué)家麥克斯韋爾(Maxwell)研究了反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，發(fā)表了目前公認(rèn)的控制理論最早的理論論文--“論調(diào)速器(OnGovernors)”。源自物理學(xué)與數(shù)學(xué)的自動(dòng)控制理論(在當(dāng)時(shí)稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，簡(jiǎn)稱調(diào)節(jié)原理)開始逐步形成。1892年，俄國(guó)李亞普諾夫(Lyapunov)的博士論文--“論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問題”，提出了李亞普諾夫(Lyapunov)穩(wěn)定理論。1922年，美國(guó)N.Minorsky研制出用于船舶駕駛的伺服結(jié)構(gòu)，提出了PID控制律。1942年尼克爾斯Nichols提出了回路整定技術(shù)(PID整定表和設(shè)計(jì)用的尼可爾斯圖)。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展1868年，以離心式調(diào)速器為背景，物理學(xué)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展長(zhǎng)期以來，自動(dòng)控制科學(xué)已對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的理論和實(shí)踐作出了重要貢獻(xiàn)，并為人類社會(huì)帶來了巨大利益。然而，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和重大進(jìn)步，對(duì)控制和系統(tǒng)科學(xué)提出了更新更高要求，自動(dòng)控制理論和工程正面臨新的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)控制理論：經(jīng)典反饋控制、現(xiàn)代控制、大系統(tǒng)理論等，在應(yīng)用中遇到不少難題。多年來，自動(dòng)控制一直在尋找新的出路?，F(xiàn)在看來，出路之一就是實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化，以期解決面臨的難題。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展長(zhǎng)期以來，自動(dòng)控制科學(xué)已對(duì)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展自動(dòng)控制的發(fā)展過程控制復(fù)雜性進(jìn)展方向開環(huán)控制確定性反饋控制最優(yōu)控制隨機(jī)控制自適應(yīng)、魯棒控制自學(xué)習(xí)控制智能控制智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展自動(dòng)控制的發(fā)展過程控制復(fù)雜性進(jìn)展方向開環(huán)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展控制理論發(fā)展的三個(gè)階段第一階段：經(jīng)典控制理論（形成于20世紀(jì)40到60年代）。第二階段：現(xiàn)代控制理論（形成于20世紀(jì)60到70年代）第三階段：智能控制理論（20世紀(jì)70年代至今）智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展控制理論發(fā)展的三個(gè)階段智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)典控制理論單輸入單輸出反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)波特圖奈奎斯特圖根軌跡圖主要代表人物：Bode,Evans,Nyquist，

Routh，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)典控制理論單輸入傳遞函數(shù)波特圖奈奎智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展現(xiàn)代控制理論具有多個(gè)相互耦合回路的多變量系統(tǒng)狀態(tài)空間法最優(yōu)控制能控性和能觀性卡爾曼濾波主要代表人物：卡爾曼(Kalman),龐特里亞金(Pontryagin),貝爾曼(Bellman),奧斯特隆姆(Astrom)，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展現(xiàn)代控制理論具有多個(gè)相互耦合回路的多變量智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制理論復(fù)雜系統(tǒng)模糊控制進(jìn)化計(jì)算……神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要代表人物：Zadeh，Hopfield，J.Holland，……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制理論復(fù)雜系統(tǒng)模糊控制進(jìn)化計(jì)算……智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展傳統(tǒng)控制理論面臨的難題精確數(shù)學(xué)模型和復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性、不確定性、不完全性之間的矛盾，導(dǎo)致無法獲得精確的數(shù)學(xué)模型；苛刻的系統(tǒng)假設(shè)在應(yīng)用中往往與實(shí)際不相吻合；復(fù)雜、不確定性的對(duì)象,以傳統(tǒng)方法無法解決建模問題；為了提高性能,傳統(tǒng)控制系統(tǒng)可能變得很復(fù)雜,從而增加了設(shè)備的初投資和維修費(fèi)用,降低系統(tǒng)的可靠性；應(yīng)用要求進(jìn)行創(chuàng)新，提出新的控制思想，進(jìn)行新的集成開發(fā)，解決未知環(huán)境中復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展傳統(tǒng)控制理論面臨的難題智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的發(fā)展1965年,著名的美籍華裔科學(xué)家傅京孫(K.S.Fu)教授首先把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)；然后,他又于1971年論述了人工智能與自動(dòng)控制的交接關(guān)系。由于傅先生的重要貢獻(xiàn),他已成為國(guó)際公認(rèn)的智能控制的先行者和奠基人。模糊控制是智能控制的又一活躍研究領(lǐng)域。扎德(Zadeh)于1965年發(fā)表了他的著名論文“模糊集合”(fuzzysets),開辟了模糊控制的新領(lǐng)域。1967年,利昂茲(Leondes)等人首次正式使用“智能控制”一詞。這一術(shù)語的出現(xiàn)要比“人工智能”晚11年,比“機(jī)器人”晚47年。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制的發(fā)展智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展薩里迪斯(Saridis)對(duì)智能控制系統(tǒng)的分類作出貢獻(xiàn)。他把智能控制發(fā)展道路上的最遠(yuǎn)點(diǎn)標(biāo)記為人工智能。他認(rèn)為,人工智能能夠提供最高層的控制結(jié)構(gòu),進(jìn)行最高層的決策。此外，奧斯特洛姆(?str?m)、迪席爾瓦(deSilva)、周其鑒、蔡自興、霍門迪梅洛(HomendeMello)和桑德森(Sanderson)等于80年代分別提出和發(fā)展了專家控制、基于知識(shí)的控制、仿人控制、專家規(guī)劃和分級(jí)規(guī)劃等。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展薩里迪斯(Saridis)對(duì)智能控制系統(tǒng)智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展兩次學(xué)術(shù)會(huì)議1985年8月美國(guó)紐約，IEEE召開了第一屆智能控制學(xué)術(shù)討論會(huì)，成立IEEE智能控制專業(yè)委員會(huì)。1987年1月美國(guó)費(fèi)城，第一次智能控制國(guó)際會(huì)議。標(biāo)志著智能控制作為一門獨(dú)立學(xué)科，正式在國(guó)際上建立。智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展兩次學(xué)術(shù)會(huì)議智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能控制與智能管理專業(yè)委員會(huì)及智能機(jī)器人專業(yè)委員會(huì)，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)等學(xué)術(shù)團(tuán)體?！赌Ｊ阶R(shí)別與人工智能》、《智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)》等學(xué)術(shù)刊物標(biāo)志著智能控制作為一門獨(dú)立的新學(xué)科在我國(guó)已經(jīng)建立起來了智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r成立中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能控制智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制作為一門新學(xué)科的科學(xué)意義為解決傳統(tǒng)控制無法解決的問題找到了一條新途徑；促進(jìn)自動(dòng)控制向著更高水平發(fā)展；激發(fā)學(xué)術(shù)界的思想解放，推動(dòng)科技創(chuàng)新；為實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的自動(dòng)化做出貢獻(xiàn)；為多種學(xué)派合作樹立了典范智能控制的產(chǎn)生和發(fā)展智能控制作為一門新學(xué)科的科學(xué)意義智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的定義智能機(jī)器能夠在定形或不定形，熟悉或不熟悉的環(huán)境中自主地或與操作人員交互作用以執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器叫做智能機(jī)器。自動(dòng)控制自動(dòng)控制是能按規(guī)定程序?qū)C(jī)器或裝置進(jìn)行自動(dòng)操作或控制的過程。簡(jiǎn)單地說，不需要人工干預(yù)的控制就是自動(dòng)控制。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的定義智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程。或者說，智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。對(duì)自主機(jī)器人的控制就是一例。智能控制系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)自主智能機(jī)器以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)而無需操作人員干預(yù)的系統(tǒng)叫智能控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)必須具有智能調(diào)度和執(zhí)行等能力。智能控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是人工智能、控制論、運(yùn)籌學(xué)和信息論等學(xué)科的交叉。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制器的一般結(jié)構(gòu)1-智能控制系統(tǒng)；2-多層控制器；3-多傳感系統(tǒng)智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制器的一般結(jié)構(gòu)1-智能控制系統(tǒng)；2智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的特點(diǎn)同時(shí)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型(含計(jì)算智能模型與算法)表示的混合控制過程。智能控制具有分層信息處理和決策機(jī)構(gòu)，核心在高層控制,即組織級(jí)。智能控制是一門邊緣交叉學(xué)科。智能控制是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。無論在理論上或?qū)嵺`上它都還很不成熟、很不完善,需要進(jìn)一步探索與開發(fā)。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的特點(diǎn)智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制功能：學(xué)習(xí)功能一個(gè)系統(tǒng)，如能對(duì)一個(gè)過程或其環(huán)境的未知特征所固有的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將得到的經(jīng)驗(yàn)用于進(jìn)一步估計(jì)、分類、決策或控制，從而使系統(tǒng)性能得到改善。適應(yīng)功能智能行為實(shí)質(zhì)上是一種從輸入到輸出的映射，一種不依賴模型的自適應(yīng)估計(jì)，即使系統(tǒng)的某一部分出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)也能正常工作。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制功能：智能控制的定義、特點(diǎn)組織功能對(duì)于復(fù)雜的任務(wù)和分散傳感信息具有自行組織和協(xié)調(diào)的功能，系統(tǒng)具有相應(yīng)的主動(dòng)性和靈活性，在任務(wù)要求的范圍內(nèi)自行決策，主動(dòng)采取行動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)多目標(biāo)沖突時(shí)，各控制器在一定限制條件下自行解決。智能控制的定義、特點(diǎn)組織功能智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的研究對(duì)象不確定性的模型模型的不確定性包含兩層意思：一是模型未知或知之甚少；二是模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)可能在很大范圍內(nèi)變化。高度的非線性傳統(tǒng)控制理論解決非線性方法復(fù)雜，有時(shí)只能定性分析。如繼電器特性、磁滯回環(huán)特性、死區(qū)、飽和特性等。智能控制的定義、特點(diǎn)智能控制的研究對(duì)象智能控制的定義、特點(diǎn)復(fù)雜的任務(wù)要求傳統(tǒng)控制，控制任務(wù)要求比較單一，如要求輸出量恒定或要求輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡變化。如在復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，除了要求對(duì)各被控物理量實(shí)現(xiàn)定值調(diào)節(jié)外，還要求實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)啟停、故障的自動(dòng)診斷以及緊急情況的自動(dòng)處理等功能，就要用智能控制系統(tǒng)了。可以概括為：智能控制是“三高三性”的產(chǎn)物。即“控制系統(tǒng)的高度復(fù)雜性、高度不確定性及人們要求越來越高的控制性能”智能控制的定義、特點(diǎn)復(fù)雜的任務(wù)要求智能控制的主要分支智能控制的幾個(gè)主要應(yīng)用研究領(lǐng)域智能機(jī)器人規(guī)劃與控制生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控智能故障檢測(cè)與診斷自動(dòng)加工系統(tǒng)的智能控制飛行器的智能控制醫(yī)療過程智能控制智能儀器智能控制智能控制的主要分支智能控制的幾個(gè)主要應(yīng)用研究領(lǐng)域智能控制的主要分支智能控制系統(tǒng)的分類遞階控制系統(tǒng)專家控制系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)神經(jīng)控制系統(tǒng)仿生控制系統(tǒng)集成智能控制系統(tǒng)組合智能控制系統(tǒng)智能控制的主要分支智能控制系統(tǒng)的分類智能控制的主要分支智能控制主要研究?jī)?nèi)容模糊控制以模糊集合理論為基礎(chǔ)的控制方法，模仿人的控制經(jīng)驗(yàn)而不與常規(guī)控制方法相比，模糊控制有以下特點(diǎn)：模糊控制完全是在操作人員控制經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，無需建立數(shù)學(xué)模型，是解決不確定性系統(tǒng)的一種有效途徑。模糊控制具有較強(qiáng)的魯棒性，被控對(duì)象參數(shù)的變化對(duì)模糊控制的影響不明顯，可用于非線性、時(shí)變、時(shí)滯系統(tǒng)的控制。智能控制的主要分支智能控制主要研究?jī)?nèi)容智能控制的主要分支由離線計(jì)算得到控制查詢表，提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性?？刂频臋C(jī)理符合人們對(duì)過程控制作用的直觀描述和思維邏輯，為智能控制應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。是依賴控制對(duì)象的模型。智能控制的主要分支由離線計(jì)算得到控制查詢表，提高了控制系統(tǒng)的智能控制的主要分支模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)

智能控制的主要分支模糊控制器的一般結(jié)構(gòu)智能控制的主要分支神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制部分地表現(xiàn)出人腦的某些智能特性，人們從結(jié)構(gòu)和信息處理機(jī)制模擬的角度建立了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型，即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然反映了人腦功能的基本特性，但遠(yuǎn)不是自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼真描寫，而只是它的某種簡(jiǎn)化、抽象和模擬。智能控制的主要分支神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制智能控制的主要分支智能控制的主要分支智能控制的主要分支人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有幾個(gè)突出的特點(diǎn)：可以充分逼近任意復(fù)雜的非線性關(guān)系；所有定量或定性的信息都分布貯存于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各神經(jīng)元的連接上，故有很強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性；采用并行分布處理方法，使得快速進(jìn)行大量運(yùn)算成為可能；可學(xué)習(xí)和自適應(yīng)不知道或不確定的系統(tǒng)。智能控制的主要分支人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有幾個(gè)突出的特點(diǎn)：智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用領(lǐng)域最成功的分支之一，始于60年代中期。隨著應(yīng)用的不斷成功，專家系統(tǒng)技術(shù)越來越受人們的重視。80年代專家系統(tǒng)的概念和方法被引入控制領(lǐng)域，促進(jìn)了專家控制系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，它在控制領(lǐng)域的應(yīng)用已涉及到控制系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)、分析和專家控制等方面。智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)智能控制的主要分支專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖知識(shí)庫推理機(jī)專家知識(shí)輸入或提問答案專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖智能控制的主要分支專家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖知識(shí)庫推理機(jī)專家知識(shí)輸入智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：一定程度上模擬人的思維活動(dòng)規(guī)律，能進(jìn)行自動(dòng)推理，善于應(yīng)付各種變化，具有透明性和靈活性。不斷監(jiān)督生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)特定性能指標(biāo)下的優(yōu)化控制，能處理大量低層信息，可進(jìn)行操作指導(dǎo)。相對(duì)傳統(tǒng)控制，擴(kuò)展了許多功能，如復(fù)雜系統(tǒng)的高質(zhì)量控制，故障診斷和容錯(cuò)控制，參數(shù)和算法的自動(dòng)修改，不同算法的組合等。深層知識(shí)的引入，可以彌補(bǔ)專家經(jīng)驗(yàn)的不足，可以自然地消除決策沖突。智能控制的主要分支專家控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：智能控制的主要分支直接專家控制系統(tǒng)框圖(b)間接專家控制系統(tǒng)框圖智能控制的主要分支直接專家控制系統(tǒng)框圖(b)間接專家控制系統(tǒng)智能控制的主要分支分層遞階智能控制分層遞階智能控制是在研究學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從工程控制出發(fā)，總結(jié)人工智能與自適應(yīng)控制、自學(xué)習(xí)控制及自組織控制的關(guān)系后逐漸形成的。G．N．Sariidis最早提出了分層遞階智能控制。分層遞階智能控制具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：對(duì)控制來講，自上而下控制精度愈來愈高；對(duì)識(shí)別來講，自下而上信息回饋愈來愈粗略。智能控制的主要分支分層遞階智能控制智能控制的主要分支該系統(tǒng)由組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)組成，按照自上而下精確程度漸增、智能程度漸減的原則進(jìn)行功能分配。在這類多層智能控制系統(tǒng)中，智能主要體現(xiàn)在高層次上，其主要作用是模仿人的功能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、決策、學(xué)習(xí)和任務(wù)協(xié)調(diào)等任務(wù)。執(zhí)行級(jí)仍然采用現(xiàn)有數(shù)學(xué)解析控制算法，對(duì)數(shù)值進(jìn)行操作和運(yùn)算。

組織級(jí)

協(xié)調(diào)級(jí)

執(zhí)行級(jí)

對(duì)象

識(shí)別用戶指令三級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)智能控制的主要分支該系統(tǒng)由組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)組成，按照自智能控制的主要分支學(xué)習(xí)控制模擬人類自身各種優(yōu)良控制調(diào)節(jié)機(jī)制的一種嘗試，能在運(yùn)行過程中逐步獲得被控過程及環(huán)境的非預(yù)知信息，積累控制經(jīng)驗(yàn)，并在一定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行估值、分類、決策和不斷改善系統(tǒng)品質(zhì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)通過對(duì)系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)和優(yōu)化來調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，好的優(yōu)化理論和算法是其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。遺傳算法有潛力。智能控制的主要分支學(xué)習(xí)控制智能控制的主要分支在智能