智能控制论文
自动化121刘万方
12423016
摘要:以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法. 讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制,神经网络控制和变结构控制,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合. 并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明.
关键词:机器人;智能控制;模糊控制;人工神经网络
Abstract: to introduce the development of robot control technology and intelligent control of robot based on the status, the fuzzy control and neural network control in robot intelligent control methods were discussed. The intelligent control of variable structure control and fuzzy control, neural network control and variable structure control, fuzzy control and neural network control of intelligent control technology integration. And the fuzzy control and neural network control method limitations make the description.
Key words: robot; intelligent control; fuzzy control; artificial neural network
1 机器人智能控制技术的发展
从机器人诞生到20 世纪80 年代初,机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程. 到了20 世纪90 年代,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机器人技术也得到了飞速发展.智能机器人的研究是目前机器人研究中的热门课题. 作为一门新兴学科,它融合了神经生理学、心理学、运筹学、控制论和计算机技术等多学科思想和技术成果. 智能控制的研究主要体现在对基于知识系统、模糊逻辑和人工神经网络的研究. 智能机器人可以在非预先规定的环境中自行解决问题. 智能机器人的技术关键就是自适应和自学习的能力,而模糊控制和神经网络控制的应用显示出诸多优势,具有广阔的应用前景.
1.1 机器人控制技术的发展
早期的机器人系统,由于需要完成的任务比较简单,而且对动态特性的要求不高,其系统可看成是机器人各关节控制器简单的组合. 随着机器人技术的发展,机器人控制器对各关节在整个过程中位置、速度及加速度都有一定的要求,因此可采用独立关节控制原则,在各关节构成PID 控制. 由于机器人操作臂是一个高度非线性的系统,工业用的低速操作臂应用常规的PID 反馈控制可以满足控制要求,但为实现高速运动,要求具有较好的控制品质, PID 反馈控制难以取得较好的控制效果. 在传统的控制方法中,它们依赖数学模型. 但是,由于操作臂的参数不能精确得到,模型参数与实际参数不匹配时,便会产生伺服误差. 当机器人工作环境及工作目标的性质和特征在工作过程中随时间发生变化时,控制系统的特性有未知和不定的特性. 这未知因素和不定性使控制系统性能降低. 因此,采用传统的控制方案已不能满足控制要求.在研究被控对象的模型存在不确定性及未知环境交互作用较强情况下的控制时,智能控制方法得到了成功的应用. 近年来,随着人们对机器人高速高精度要求的不断
提高,使得整个机器人系统对其控制部分的要求也越来越高,开发具有智能的机器人已经成为人们研究的热点。
1.2 机器人智能控制的现状
近几年,机器人智能控制在理论和应用方面都有较大的进展。
在模糊控制方面,由J·J·Buckley 等人论证了模糊系统的逼近特性; E·H·Mamdan 首次将模糊理论运用于一台实际机器人,把模糊控制技术在机器人中的应用得以展现[1] . 而且,模糊系统在机器人的建模、控制、对柔性臂的控制、模糊补偿控制、以及移动机器人路径规划等各个领域都得到了广泛的应用。
在机器人神经网络控制方面,CMCA (Cere-bella Model Cont roller Articulation) 是应用较早的一种控制方法,它的最大特点是实时性好,尤其适应于多自由度操作臂的控制,W·T·Miller 等[2]还进行了实验研究,验证了该方法的有效性.
2 机器人智能控制方法
2.1 机器人的模糊控制
英国学者E·H·Mamdani 在1974 年首次成功地将模糊集理论运用于工业锅炉的过程控制之中,并于20 世纪80 年代初又将模糊控制引进到机器人的控制中. 被控对象是一个具有两个旋转关节的操作臂,每个关节由直流电动机驱动. 关节的实际转角通过测速发电机由A/ D 转换电路获得,其角速度通过SOC 的记忆存储器编程来实现. 其主要是对操作臂模糊控制系统,分别进行阶跃响应测试和跟踪控制试验. 控制结果证明了模糊控制方案具有可行性和优越性.
由Lin C M 等人[3]提出了在模糊控制器结构的基础上,引入PI 调节机制达到对阶跃输入的快速响应和达到消除隐态误差的效果. 通过相平面上对两种不同区域的启发性分类,可得到一组简单的模糊规则,从而简化了模糊规则库和算法,使最终的控制器易于实现. 该控制方案通过仿真实验得到验证.
由邓辉等人[4 ]提出了一种基于模糊聚类和滑模控制的模糊逆模型控制方法,并将其应
用于动力学方程未知的机械手轨迹控制. 采用 c 均值聚类算法构造两关节机械手模糊模型,并由此构造模糊系统的逆模型. 在提出的模糊逆模型控制结构中,离散时间滑模控制和时延控制用于补偿模糊建模误差和外扰动,保证系统全局稳定性,并改善其动态和稳态性能. 系统稳定性和轨迹误差的收敛性,通过稳定性定理得到证明.
2.2 机器人的神经网络控制
神经网络的研究20 世纪60 年代,并在20 世纪80 年代得到了快速的发展. 近几年来,神经网络研究的目标是复杂的非线性系统的识别和控制等方面,神经网络在控制应用上具有以下特点:能够充分逼近任意复杂的非线性系统;能够学习与适应不确定系统的动态特性;有很强的鲁棒性和容错性等. 因此,神经网络对机器人控制具有很大的吸引力.
在机器人的神经网络动力学控制方法中,典型的是计算力矩控制和分解运动加速度控制,前者在关节空间闭环,后者在直角坐标空间闭环. 在基于模型计算力矩控制结构中,关键是逆运动学计算,为实现实时计算和避免参数不确定性,可通过神经网络来实现输入输出的非线性关系. 对多自由度的机器人手臂,输入参数多,学习时间长,为了减少训练数据样本的个数,可将整个系统分解为多个子系统,分别对每个子系统进行学习,这样就会减少网络的训练时间,可实现实时控制.
由Albus 提出了一种基于人脑记忆和神经肌肉控制模型的控制机器人关节控制方法,即CM-CA 法. 该方法以数学模块为基础,采用查表方式产生一个以离散状态输入为响应的输出矢量. 在控制中,状态矢量输入来自机器人关节的位置与速度反馈,输出矢量为机器人驱动信号. 也可以利用CMCA 模拟机器人动力学方程,计算实现期望运动所需力矩作为前反馈控制力矩,采用自适应反馈控制消除输入扰动及参数变化引起的误差.经过仿真实验证明,经过4 个控制周期后,控制过程的误差趋近于零。
F.L. Lewis 基于无源理论,提出了一类网络利用功能连接神经网络逼近机器人动力学模型,连接权在线调整方法,可保证神经网络自适应控制算法闭环稳定.
2.3机器人智能控制技术的融合
(1) 模糊控制和变结构控制的融合
在模糊变结构控制器(FVSC) 中,许多学者把变结构框架中的每个参数或是细节采用模糊系统来逼近或推理,仿真实验证明该方法比PID 控制或滑模控制更有效.
在设计常规变结构控制律时,若函数系数取得很大,系统就会产生很多的抖振,如果用引入边界层方法消除抖振,就会产生很大的误差;若该系数取较小值,鲁棒性就会变差. 因此,金耀初等人[5]提出了通过引入模糊系统来动态预测和估计系统中不确定量的方法. 模糊系统中的输入分为两种:一种为系统的综合偏差模糊值;另一种为偏差增量模糊值. 它的输出是对上述函数中的系数进行模糊估值. 仿真结果表明抖振现象得到了抑制. 还有人在初始建模阶段采取模糊系统辨识,其后在变结构控制中对动力学模型进行自适应学习. 在这种控制方案中,模糊控制和变结构控制之间的界限很清晰,从仿真结果看,控制性能也较好. (2) 神经网络和变结构控制的融合
神经网络和变结构控制的融合一般称为NNVSC. 实现融合的途径一般是利用神经网络来近似模拟非线性系统的滑动运动,采用变结构的思想对神经网络的控制律进行增强鲁棒性的设计,这样就可避开学习达到一定的精度后神经网络收敛速度变慢的不利影响. 经过仿真实验证明该方法有很好的控制效果. 但是由于变结构控制的存在,系统会出现力矩抖振.牛玉刚等人[6]将变结构控制和神经网络的非线性映射能力相结合,提出了一种基于神经网络的机械手自适应滑模控制器. 如果考虑利用滑模控制技术,需要知道系统的不确定性的上界,但在实际应用中,许多系统的不确定界却难以得到.因此利用神经网络估计系统的不确定性的未知界,克服了常规滑模控制需要已知不确定性界的限制,但是由于滑模控制的存在,就有抖振现象,为了消除抖振,可用S 型函数代替符号函数. 经过仿真实验,该控制器能够有效的补偿系统不确定性的影响,保证机器人系统对期望轨迹的快速跟踪.
(3) 模糊控制和神经网络控制的融合
模糊控制和神经网络控制的融合,一般称为模糊神经网络( Fuzzified neural network) 或神经网络模糊控制器(neuro-fuzzy cont roller) .
模糊系统和人工神经网络相结合实现对控制对象进行自动控制,是由美国学者B·Kosko 首先提出的[7] . 模糊系统和神经网络都属于一种数值化和非数学模型函数估计器的信息处理方法,它们以一种不精确的方式处理不精确的信息. 模糊控制引入了隶属度的概念,即规则数值化,从而可直接处理结构化知识;神经网络则需要大量的训练数据,通过自学习过程,借助并行分布结构来估计输入与输出间的映射关系. 虽然模糊控制与神经网络处理模糊信息的方式不同,但仍可以将二者结合起来. 利用模糊控制的思维推理功能来补充神经网络的神经元之间连接结构的相对任意性;以神经网络强有力的学习功能来对模糊控制的各有关环
节进行训练. 可利用神经网络在线学习模糊集的隶属度函数,实现其推理过程以及模糊决策等. 在整个控制过程中,两种控制动态地发生作用,相互依赖.
王洪斌等人针对机器人逆运动学问题提出了基于模糊神经网络的解决方案. 该方案对二自由度刚性机器人进行仿真实验,证明了其有效性和可行性. 王耀南等人也介绍了模糊神经网络的应用. 介绍了一种模糊神经网络控制与传统的PD 控制相结合的机器人学习控制系统,该控制具有自学习、自适应、控制精度高等特点.
智能融合技术还包括基于遗传算法的模糊控制方法. 遗传算法作为一种新的搜索算法,具有并行搜索,全局收敛等特性,将遗传算法应用于模糊控制中,可以解决一般模糊控制中隶属度函数及规则参数调节问题. 这方面研究典型代表人物有Karr , Homaifar , Ishibuchi 等人.也有基于遗传算法的人工神经网络学习算法,以及基于粗糙集理论进行BP 网络设计的方法. 在粗糙集改进BP 网络的方法中,主要是应用粗糙集的理论和方法,从给定学习样本数据中发现一组规则,并根据这些规则去建立网络模型中相应的隐层节点,然后用BP 算法迭代出网络的参数. 和以前实验法选择隐层数量和隐层内神经元个数的方法相比,节约了计算时间,简化了选择的方法.
3 结语
智能控制方法提高了机器人的速度及精度,但是智能控制方法本身也有着自身的局限性. 例如机器人模糊控制中的规则库如果很庞大,推理过程的时间就会过长;如果规则库很简单,控制的精确性又要受到限制;无论是模糊控制还是变结构控制,抖振现象都会存在,这将给控制带来严重的影响;神经网络的隐层数量和隐层内神经元数的合理确定仍是目前神经网络在控制方面所遇到的问题,另外神经网络易陷于局部极小值等问题,都是智能控制设计中要解决的问题.
参考文献:
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智能控制课程论文
一、引言 (3) 二、轧机液压AGC数学模型 (3) 三、基于BP神经网络的轧机AGC过程控制 (5) （一）人工神经网络基本思想及其发展 (6) （二）人工神经网络的工作原理 (7) （三）人工神经网络的主要功能特点 (8) 四、神经网络辨识 (9) （一）扩展BP神经算法 (9) （二）基于时间序列的动态模型辨识 (11) 五、辨识结果 (12) （一）轧制力辨识 (12) （二）液压AGC参数辨识 (13) 六、结果检验 (14) （一）模型检验 (14) （二）辨识结果对比 (14) 七、结论 (15) 八、参考文献: (15)
先进过程控制技术在轧机液压领域的应用 摘要:轧机液压AGC控制过程的力控精度直接影响带钢的组织性能和力学性能，是保证板带质量和板形良好的关键因素。所以对轧机液压AGC的力控制，成为热轧生产中的重要环节，对其过程进行分析和研究具有深远的现实意义。本文以国内某热轧厂轧机液压AGC控制为背景，对如何提高轧机液压AGC控制的力控精度从控制方法上入手进行了较深入系统的研究。在分析液压AGC的组成元件及其动态特性的基础上, 利用神经网络具有逼近任何非线性函数且具有自学习和自适应的能力, 建立基于时间序列的前馈动态模型辨识结构, 应用扩展BP算法对轧机液压AGC力控制系统进行非线性预测, 将预测结果应用最小二乘辨识方法进行线性系统的特征参数辨识, 仿真及实测结果表明此方法行之有效, 为轧机液压AGC的控制提供了新途径。 关键词:自适应辨识;板带轧机;液压AGC;神经网络
Advanced process control technology in the field of rolling mill hydraulic applications Abstr act: In the process of rolling mill hydraulic AGC control force control precision directly affects the organization performance and mechanics performance of the steel strip, is guarantee the quality of strip and plate shape of the key factors. So the force control of rolling mill hydraulic AGC, become the important link between the hot rolling production, analyzes its process and research has far-reaching practical significance. This paper, taking a warmwalzwerk domestic mill hydraulic AGC control as the background, on how to improve the force control precision of the rolling mill hydraulic AGC control from the control methods of conducted in-depth study of the system. Based on the analysis of dynamic characteristics of hydraulic AGC components and, on the basis of using the neural network has any nonlinear function approximation, and has the ability of self learning and adaptive feedforward dynamic model identification based on time series structure, extend the BP algorithm was applied to rolling mill hydraulic AGC force control system for nonlinear prediction, and the predicted results using least squares identification method for characteristic parameters of a linear system identification, simulation and experimental results show that this method is effective, for rolling mill hydraulic AGC control provides a new way. Key wor ds: adaptive identification; stripe mill; hydraulic AGC; neural network
智能控制理论结课论文
用模糊控制实现恒压供水 参考文献： 文献一：基于模糊控制的恒压供水研究 中图分类号: TU991 文献标识码: A 文章编号: 1672- 9900(2007)04- 0028- 03 总结： 由于供水系统的管网和水泵存在着非线性、多变量等特性, 而且相间有交叉耦合, 很难建立精确的数学模型。如果采用常规的PID 算控制,往往难以得到较理想的静动态特性。采用模糊逻辑控制的方法对水压进行控制, 可以达到良好的控制性能。模糊控制器结构如图1示。采用双输入单输出的形式, 以水压给定值SP 和实际水压测量值PV 的误差e( e=SP- PV) 及误差变化率ec( ec=de/dt) 作为糊控制器的输入量, 经模糊化后分别得到模糊量 E 和EC, 并分别用模糊语言加以描述, 建立输入和输出之间的模糊控制规则。如果用PLC 进行在线模糊推理,将花费大量运算时间,从而影响系统工作。根据控制规则采用离线方式计算出模糊控制表, 存于可编程控制器PLC 内存中, 在实时控制时将复杂的推理运算过程简化为查表运算, 极大地提高了恒压供水系统的响应速度。
系统将自调整模糊控制技术应用到基于PLC 控制的变频调速恒压供水系统中,能够很好地克服供水系统数学模型难以确定、使用传统PID控制方式调节器参数调整困难的缺点, 较好地消除了系统非线性、时变等因素的干扰影响。系统经过调试和实际运行, 其压力始终稳定在设定的范围内, 具有节约能源、操作方便、自动化控制程度高等优点, 系统可广泛应用于住宅小区、高楼供水系统。 文献二：恒压供水系统的模糊控制 (1·温州大学工业工程学院,浙江温州325000;2·浙江大学工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州310000) 总结： 恒压供水是指用户段不管用水量大小,总保持管网水压基本恒定,这样,既可满足各部位的用户对水的需求,又不使电动机空转,造成电能的浪费。为实现上述目标,利用PLC根据给定压力信号和反馈 压力信号,通过模糊推理运算,控制变频器调节水泵转速,从而达到控制管网水压的目的。变频恒压供水系统如图3—1所示。根据供水压力要求,采用一用一备变频恒压供水系统。
基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例最新毕业论文
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 武汉科技大学 智能控制系统 学院：信息科学与工程学院 专业：控制理论与控制工程 学号： 姓名：李倩
基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例 摘要 现代控制系统，规模越来越大，系统越来越复杂，用传统的控制理论方法己不能满控制的要求。智能控制是在经典控制理论和现代控制理论的基础上发展起来的，是控制理论、人工智能和计算机科学相结合的产物。MATLAB是现今流行的一种高性能数值计算和图形显示的科学和工程计算软件。本文首先介绍了智能控制的一些基本理论知识，在这些理论知识的基础之上通过列举倒立摆控制的具体实例，结合matlab对智能控制技术进行了深入的研究。 第一章引言 自动控制就是在没有人直接参与的条件下，利用控制器使被控对象(如机器、设备和生产过程)的某些物理量能自动地按照预定的规律变化。它是介于许多学科之间的综合应用学科，物理学、数学、力学、电子学、生物学等是该学科的重要基础。自动控制系统的实例最早出现于美国，用于工厂的生产过程控制。美国数学家维纳在20世纪40年代创立了“控制论”。伴随着计算机出现，自动控制系统的研究和使用获得了很快的发展。在控制技术发展的过程中，待求解的控制问题变得越来越复杂，控制品质要求越来越高。这就要求必须分析和设计相应越来越复杂的控制系统。智能控制系统(ICS)是复杂性急剧增加了的控制系统。它是由控制问题的复杂性急剧增加而带来的结果，其采用了当今其他学科的一些先进研究成果，其根本目的在于求解复杂的控制问题。近年来，ICS引起了人们广泛的兴趣，它体现了众多学科前沿研究的高度交叉和综合。 作为一个复杂的智能计算机控制系统，在其建立投入使用前，必要首先进行仿真实验和分析。计算机仿真(Compeer Simulation)又称计算机模拟(Computer Analogy)或计算机实验。所谓计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在计算机上对该仿真模型
农业大棚温湿度智能控制系统设计-本科毕业论文
1 引言 1.1 課題背景及研究意義 中國農業的發展必須走現代化農業這條道路，隨著國民經濟的迅速增長，農業的研究和應用技術越來越受到重視，特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關，進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證，通過對監測數據的分析，結合作物生長發育規律，控制環境條件，使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數，直接關係到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度，並形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端，容易造成不可彌補的損失，結果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很難達到預期的效果。因此，為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性，推動我國農業的發展，必須大力發展農業設施與相應的農業工程，科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境，是大棚蔬菜和水果早熟、優質高效益的重要環節。目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。由於單片機及各種電子器件性價比的迅速提高，使得這種要求變為可能。當前農業溫室大棚大多是中小規模，要在大棚內引
(完整版)智能红外自动门控制系统毕业设计论文
1引言 1.1自动门发展历史 自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应，微波感应，触摸感应，脚踏感应)、刷卡自动门等[1]。 21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防范、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境
整体的协调、和谐。门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式--自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。 整体来说国外的自动门控制系统性能比较优良,但是价格偏高；国内的同类产品价格便宜但是性能较差,故障率较高。在国外,进入20世纪90年代以来，自动化技术已经很成熟，技术发展很快，并取得了惊人的成就，自动门是自动化技术的典型代表。但在国内，自动门的自主研发技术尚不成熟。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 自动门根据使用场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。这里将研究的对象就是自动平移门。 自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管。给我们的日常生活带来很多的好处,比如进出方便、节约空调能源、还有利于人力资源的节省,更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息,也显示了一个国家的发展。 自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来说，有继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；还有智能控制器控制，即通过运行现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂
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智能控制理论及其应用 [摘要] 本文回顾了智能控制理论的提出与发展过程，介绍了智能控制的特点，给出了智能控制理论的主要类型及其特点，列举了智能控制理论与技术的主要应用领域，最后总结了智能控制理论的发展趋势。 [关键词] 智能控制模糊控制神经网络专家控制[abstract] this paper reviewed the development of intelligence control, and introduced its main methods and characteristics, and particularized their mostly application fields, and pointed out the prospects of intelligent control development trend and put forward the study direction. [key words] intelligent control fuzzy control net neural expert control 0.引言 随着工业和自动化技术的发展，控制理论的应用日趋广泛，所涉及的控制对象日益复杂化，对控制性能的要求也越来越高，控制对象或过程的复杂性主要体现在系统缺乏精确的数学模型、具有高维的判定空间、多种时间尺度和多种性能判据等，要求控制理论能够处理复杂的控制问题和提供更为有效的控制策略。现代控制理论从理论上解决了系统的可观、可控、稳定性以及许多复杂系统的控制。但实际中的许多复杂系统具有非线性、时变性、不确定性、多层次、多因素等热点，难以建立精确的数学模型，因此需要引入新
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智能控制及其应用论文翻译
英文翻译 Intelligence Control and its Application ZOU En1，2，LIN Yi-qin3,ZHANG Tai-Shan1 Abstract: The author introduces some basic concepts about intelligence control in this paper, which includes fuzzy control, adaptive fuzzy-neural control, expert fuzzy system and artificial neural networks and so on, and features of fuzzy theory and artificial neural network are briefly analyzed. Finally, the author combines artificial neural network techniques with PID control, the neural network PID control method is applied to the temperature control system, seeing from the output curve, the present method has many advantages of small overshoot, short setting-time, and an excellent control result has provided for the system. Key words: intelligence control; neural network; temperature control system. It is well known that the emergence of intelligent control has made it conducive to integrate fuzz logic control and artificial neural networks and expert system for the development of control systems. The ability of these systems to complex non-linear function of many variables through a learning control driven by an error signal is particularly attractive. On the other hand, the intelligent control has found various applications in industrial produce as well as household applications. For example, for some complex or ill-defined systems that are not easily controlled by conventional schemes, the advanced control can provide a feasible alternative to get the approximate and qualitative data of human experts knowledge. As developing industrial control, the flourishing field of intelligent control technology has already provided some significant applications in the new control technology. Some basic concepts about intelligent control have been attempted to set out in this paper and also uses an example to show the application of intelligent control in the temperature control system. 1fuzzy control The development of fuzzy theory comes from the inability to describe some physical phenomena with the exact mathematical or conventional model. So, fuzzy theory is a powerful tool in the exploration of complex problems, because of it has ability to determine outputs for a given set of inputs without using a conventional or mathematical model. it is a no model controller The basic motivation of fuzzy theory is that complex problems become simplicity [1-3]. Fuzzy subset A of an universe of discourse U is characterized by a membership functionμ(χ):χ∈→[0,1]，representing the grade of membership of χin A .Fuzzy theory owes a great A deal to human language, it is a language controller; each word or linguist term in a natural language can be viewed as a label for a fuzzy subset A of a universe of discourse U. This language labels describing words,
毕业论文+智能家居控制系统
智能家居控制系统设计 摘要：本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点，设计事例等。 关键词：家庭控制器自动监控安全防 l 引言 随着国民和科学技术水平的提高，特别是通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共网、无线网的传输网络为平台，控制技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防三个方面。 3．1家庭通信 家庭通信可采用线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)线路 通过线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上、医疗保健、、电子购物等。
(3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。 3．2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启／关闭进行控制。 3．3家庭安全防 家庭安全防主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器按等级预先设置若干个报警(如家人单位、手机和小区物业管理安全保卫部门等)，在有报警发生时，按等级的次序依次不停地拨通上述进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生
智能照明控制系统论文
智能照明控制系统 目录 摘要 (1) 1 前言 (2) 2 发展背景 (2) 3 发展现状 (4) 3.1目前各类智能照明系统 (4) 3.1.1 有线智能控制系统 (4) 3.1.2电力线路载波控制系统 (6) 3.1.3无线智能照明系统 (6) 3.2智能照明控制系统的发展方向 (8) 4 发展趋势 (9) 5 结论 (9) 参考文献 (11)
摘要 随着社会的快速进步，人们希望生活的更加舒适，充分的享受生活。在传统的理念中，越舒适的生活意味着能源的消耗越大。但是，随着整个人类社会的进步，富裕人口越来越多，整个地球的资源已无法满足这种能源的巨大消耗，崇尚节约能源的低碳生活已是世界的趋势。 在传统的照明工程中，豪华的宾馆、酒店、商场、写字楼以及住宅等，其单位功耗远远超过一般建筑。随着科技进步及人类环保、节能观念的加强,人们对照明领域给予了更多的关注,促使照明控制技术突飞猛进的发展,且其应用也日益广泛。 智能化照明是随计算机、传感器、通讯、网络与自动控制技术而发展起来的综合技术，正以惊人的速度向各个专业领域渗透。智能化是任何电子产品必然的发展方向之一。智能照明控制技术的发展可以使照明更加省电、节能、使用更便捷，在需要的时间给需要的地方以最舒适和高效的照明，提升照明环境质量。智能化照明更是使照明进一步走向绿色和可持续发展的重要方向。照明新光源和智能控制技术将在未来的低碳生活中起到决定性的作用。 随着社会的进步,建筑设计也向着更舒适、安全和节省能源的方向发展。智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。智能照明系统正是智能家居的趋势之一。针对传统照明系统布线麻烦、节能效果差等缺点，我们设计开发了基于CAN总线技术的智能照明系统。系统中的智能灯光节点能够根据外界光强自适应调整自身灯光亮度，周期性采集室内光强、有无人进出等环境信息，并及时响应用户的控制命令。本文主要介绍了智能调光系统及设计过程中的关键技术环节,包括CAN总线技术的应用，系统网络设计、智能继电器、控制面板、传感器和红外遥控技术,并描述了智能调光系统的主要应用。 关键词：照明控制技术，智能建筑，智能家居,CAN总线，智能继电器，智能调光，红外遥控
毕业论文基于智能控制系统设计
学号： 基于智能控制系统的设计 学院名称：物理与电子工程学院 专业名称： 年级班别： 姓名： 指导教师： 2015年5月
基于智能控制系统的设计 摘要智能家居从提出概念到现在出现真正意义上的产品,已经有三十多年历史了.随着科技技术的进步、智能手机和互联网的发展，智能家居的也一步步成熟。目前市场上的智能家居大多是全面型，从安装到交互使用比较麻烦，成本比较高额。对于这一现象的改进,本文提出通过智能插座来间接实现控制家庭设备。本文智能控制系统是通过智能插座实现对家庭电器的间接控制，智能插座以使用简单、可远程控制、可移动为特点，该智能插座是以S3C2440为核心的芯片，芯片外围部件使用USB无线网卡，通过Wi-Fi与智能手机、平板通信，设置CGI网关，安全交互使用，可以达到用户在任何连入互联网的地方启动或关闭家庭设备。 关键词智能插座；Boa服务器；CGI；嵌入式Linux; Wi-Fi通信;
Design of Intelligent Control System Abstract It has nearly thirty years from Smart Home concept been proposed to a r eal significance of the product. With the development of scientific and technological sma rt phone and the Internet progress, the Smart Home approach mature step by step. Mo st Smart Home either too inconvenient to installation and interactive use or cost too muc h .I proposed the Smart control solution through controlling Smart Outlet .The Smart Ou tlet are easy to use, we can remote control it and mobile use it. The Smart Outlet use S3C2440 as the core chip ,It’s p eripheral component use USB wireless network card th rough Wi-Fi communicating with smart phone and pad, we can safely use it to turn on/ off home equipment in somewhere which Connected to the Internet . Keywords Smart Outlet; Boa Web server; CGI; Embedded Linux ; Wi-Fi communication;
智能控制论文
研究生课程（论文类）试卷 2 0 /2 0 学年第学期 课程名称： 课程代码： 论文题目： 学生姓名： 专业﹑学号： 学院： 课程（论文）成绩： 课程（论文）评分依据（必填）： 任课教师签字： 日期：年月日 课程（论文）题目：机器人智能控制研究进展 内容： 摘要:以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法. 讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制,神经网络控制和变结构控制,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合. 并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明. 关键词:机器人;智能控制;模糊控制;人工神经网络 1 机器人智能控制技术的发展 从机器人诞生到20 世纪80 年代初,机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程. 到了20 世纪90 年代,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机器人技术也得到了飞速发展.智能机器人的研究是目前机器人研究中的热门课题. 作为一门新兴学科,它融合了神经生理学、心理学、运筹学、控制论和计算机技术等多学 科思想和技术成果. 智能控制的研究主要体现在对基于知识系统、模糊逻辑和人工神经网络的研究. 智能机器人可以在非预先规定的环境中自行解决问题. 智能机器人的技术关键就是自适应和自学习的能力,而模糊控制和神经网络控制的应用显示出诸多优势,具有广阔的应用前景. 1.1 机器人控制技术的发展 早期的机器人系统,由于需要完成的任务比较简单,而且对动态特性的要求不高,其系统可看成是机器人各关节控制器简单的组合. 随着机器人技术的发展,机器人控制器对各关节在整个过程中位置、速度及加速度都有一定的要求,因此可 采用独立关节控制原则,在各关节构成PID 控制. 由于机器人操作臂是一个高度非线性的系统,工业用的低速操作臂应用常规的PID 反馈控制可以满足控制要求,但为实现高速运动,要求具有较好的控制品质, PID 反馈控制难以取得较好的控制效果. 在传统的控制方法中,它们依赖数学模型. 但是,由于操作臂的参数不能精确得到,模型参数与实际参数不匹配时,便会产生伺服误差. 当机器人工作环境及工作目标的性质和特征在工作过程中随时间发生变化时,控制系统的特性有未知和不定的特性. 这未知因素和不定性使控制系统性能降低. 因此,采用传统的控制方案已不能满足控制要求.在研究被控对象的模型存在不确定性及未知环境交互作用较强情况下的控制时,智能控制方法得到了成功的应用. 近年来,随着人们对机器人高速高精度要求的不断提高,使得整个机器人系 统对其控制部分的要求也越来越高,开发具有智能的机器人已经成为人们研究的热点。
【精品】基于蓝牙技术智能灯光控制设计毕业论文设计外文翻译
杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计（论文）外文文献翻译 毕业设计（论文）题目基于蓝牙技术智能灯光控制设计 安卓软件设计 翻译题目蓝牙技术系通信工程专业通信工程姓名 班级 学号 指导教师
International Journal of Computer Tools & Manufacture 45 (2005) 115–124 The origin and development of Bluetooth C.K. Au* School of Mechanical and Production Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Ave, 639798 Singapore Received 15 March 2004; received in revised form 7 June 2004; accepted 15 June 2004 蓝牙的起源与发展 C.K. Au 南洋理工大学机械生产工程学院，新加坡南阳路50号，639798 标准版本2004年3月15;修订版本2004年6月7;正常版本2004年6月15号 摘要 本文论述蓝牙技术的起源与发展。重点介绍蓝牙技术的基本原理以及蓝牙技术在当今时间的作用。论述了蓝牙技术的优点与缺陷以及未来的发展趋势 关键字：协议、技术、应用、发展 介绍 蓝牙是一个永远的，有限的无线电连接驻留在一个芯片。它最初是在1994年扩大，作为一种方法，让笔记本电脑作出上述呼吁手机通过瑞典手机爱立信的创造者。然后，许多组织已经签署了创建蓝牙低功耗平均各种各样的设备讨论 蓝牙是由爱立信工程师在20世纪90年代末开发，越来越多的特殊的技术，有利于无线通信电子设备的多样性之间的轻率。其主要的一个重要方面是，它允许设备“对话”（搬迁和协调数据）无线对方，终止向外不断纠结，电线，电缆和适配器许多今天的专长重要的要求。芝，诺基亚与爱立信的SIG开始联营，超过8000组织承包以来。因此，贸易与蓝牙的要求和标志的产品，制造商应该是联营公司的SIG和设备应符合轮廓的凭据。这些程序确保蓝牙无线设备的国际可与对方交谈，除了派生公司或国家。 速度和范围 范围是特定应用和核心规范的规定，虽然最小的范围内是不是有限制，制造商可以调整其实施，以支持使用的情况下，他们正在使。 范围可能有所不同取决于在执行用无线电类：
智能控制与智能系统论文模板
智能控制理论综述 摘要:介绍了智能控制的发展历史与现状,智能控制与传统控制的关系,智能控制的主要方法与当前的研究热点以及智能控制发展的前景与展望. 关键词:智能控制;传统控制;神经网络;模糊控制;遗传算法 早期的自动控制基本上是解决简单对象的控制问题,人们追求研制完全自动运行不用人参与的自治系统.随着控制对象的日益复杂,系统所处的环境因素、控制性能要求都列入了控制系统设计的考虑范围,已有的自动控制方法与技术受到了某种程度的挑战,尤其在学习控制研究与机器人控制方面,矛盾日渐突出,迫切需要为自动控制学科注入新的活力.智能控制正是在这样的背景下产生的.智能控制的概念提出之后,自动控制界纷纷仿效,主流是人工智能技术引入到自动控制系统中,寻求难以精确建模的复杂系统的自动控制(自治). 一智能控制的内涵对于人的智能行为,特别是创造性思维的理解行为,是一个长期研究的科学理论问题.通常人们把自动识别和记忆信号(图像、语言、文字)会学习、能推理、有自动决策能力的自动控制系统称之为智能控制系统.对智能控制的理解,不同的研究者从不同的侧面出发,阐述各自的观点.智能控制是通过应用人工智能的方法来扩展传统控制方法,解决传统控制的局限性.人们研究人工智能方法也分为结构模拟派和功能模拟派,分别从脑的结构和脑的功能入手进行研究.20世纪70年代后,又出现了“大系统理论”.但是,由于这种理论解决实际问题的能力更弱,很快被人们放到了一边.第二阶段为智能控制的发展初期(1965～1979年)建立于严密的数学理论上的控制理论发展受到挫折,而模拟人 类智能的人工智能却迅速发展起来.控制理论从人工智能中吸取营养寻求发展成为必然.工业系统往往呈现高维、非线性、分布参数、时变、不确定性等复杂特征.特别是非线性对控制结果的影响复杂,控制工程人员很难深入理解,更谈不上设计出合适的控制算法.不确定性是最难以解决的问题,也是导致大系统理论失败的根本原因.但是,对这些问题用工程控制专家经验来解决则往往是成功的.人是最聪明的控制器,模仿人是一种途径.1965年,美国普渡大学的傅京孙(K.S.Fu)教授首先提出了学习控制的概念,引入了人工智能的直觉推理,提出把人工智能的直觉推理规则方法用于学习控制系统.次年,Mendel在空间飞行器的学习控制
智能控制论文
智能控制论文 摘要：基于智能控制和常规控制的本质区别和内在联系，对智能控制的概念进行了研究，同时介绍了智能控制的学科基础和主要分支，并且总结了智能控制的基本分析方法，最后指出了智能控制的实现中存在的一些问题。 关键词智能控制，人工控制，控制论 1 引言 自1971年傅京孙教授提出“智能控制”概念以来，智能控制已经从二元论（人工智能和控制论）发展到四元论（人工智能、模糊集理论、运筹学和控制论），在取得丰硕研究和应用成果的同时，智能控制理论也得到不断的发展和完善。智能控制是多学科交叉的学科，它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的发展，同时也促进了相关学科的发展。智能控制也是发展较快的新兴学科，尽管其理论体系还远没有经典控制理论那样成熟和完善，但智能控制理论和应用研究所取得的成果显示出其旺盛的生命力，受到相关研究和工程技术人员的关注。随着科学技术的发展，智能控制的应用领域将不断拓展，理论和技术也必将得到不断的发展和完
善。 2 智能控制的概念 智能控制的定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程.而智能机器则定义为,在结构化或非结构化的,熟悉的或陌生的环境中,自主地或与人交互地执行人类规定的任务的一种机器. 定义二: K.J.奥斯托罗姆则认为,把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟,并用于控制系统的分析与设计中,以期在一定程度上实现控制系统的智能化定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制,也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域.,这就是智能控制.他还认为自调节控制,自适应控制就是智能控制的低级体现. 定义四: 智能控制实际只是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律,研制具有仿人智能的工程控制与信息处理系统的一个新兴分支学科。 3 智能控制系统的类型 1)集成或者（复合）混合控制几种方法和机制往往结合在一起,用于一个实际的智能控制系统或装置,从而建立起混合或集成的智能控制系统. 2）分级递阶控制系统分级递阶智能控制是在自适应控制和自组织控制基础上,由美国普渡大学Saridis提出的
基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计毕业论文
本科毕业设计（论文）题目基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日