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文檔簡介
1、———第一章第一章緒論緒論1.什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制?什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制?答:“智能”在美國Heritage詞典定義為“獲取和應(yīng)用知識的能力”?!爸悄芟到y(tǒng)”指具有一定智能行為的系統(tǒng),是模擬和執(zhí)行人類、動物或生物的某些功能的系統(tǒng)?!爸悄芸刂啤敝冈趥鹘y(tǒng)的控制理論中引入諸如邏輯、推理和啟發(fā)式規(guī)則等因素,使之具有某種智能性;也是基于認(rèn)知工程系統(tǒng)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能,對不確定環(huán)境中的復(fù)雜對象進(jìn)行的擬人化管理。2智能控制系統(tǒng)有
2、哪幾種類型,各自的特點(diǎn)是什么?智能控制系統(tǒng)有哪幾種類型,各自的特點(diǎn)是什么?答:智能控制系統(tǒng)的類型類型:集散控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、多級遞階控制系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)等。各自的特點(diǎn)特點(diǎn)有:集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng):以微處理器為基礎(chǔ),對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺微機(jī)分散應(yīng)用于過程控制,全部信息通過通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制,整個裝置繼承了常規(guī)
3、儀表分散控制和計(jì)算機(jī)集中控制的優(yōu)點(diǎn),克服了常規(guī)儀表功能單一,人機(jī)聯(lián)系差以及單臺微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn),既實(shí)現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中,又實(shí)現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面的分散。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):它是一種模范動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征,進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。這種網(wǎng)絡(luò)依靠系統(tǒng)的復(fù)雜程度,通過調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點(diǎn)之間相互連接的關(guān)系,從而達(dá)到處理信息的目的。專家控制系統(tǒng)專家控制系統(tǒng):是一個智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),
4、其內(nèi)部含有大量的某個領(lǐng)域?qū)<宜降闹R與經(jīng)驗(yàn),能夠利用人類專家的知識和解決問題的經(jīng)驗(yàn)方法來處理該領(lǐng)域的高水平難題??梢哉f是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。多級遞階控制系統(tǒng)多級遞階控制系統(tǒng)是將組成大系統(tǒng)的各子系統(tǒng)及其控制器按遞階的方式分級排列而形成的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:1.上、下級是隸屬關(guān)系,上級對下級有協(xié)調(diào)權(quán),它的決策直接影響下級控制器的動作。2.信息在上下級間垂直方向傳遞,向下的信息有優(yōu)先權(quán)。同級控制器并行工
5、作,也可以有信息交換,但不是命令。3.上級控制決策的功能水平高于下級,解決的問題涉及面更廣,影響更大,時間更長,作用更重要。級別越往上,其決策周期越長,更關(guān)心系統(tǒng)的長期目標(biāo)。4.級別越往上,涉及的問題不確定性越多,越難作出確切的定量描述和決策。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng):靠自身的學(xué)習(xí)功能來認(rèn)識控制對象和外界環(huán)境的特性,并相應(yīng)地改變自身特性以改善控制性能的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有一定的識別、判斷、記憶和自行調(diào)整的能力。3比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特
6、點(diǎn)。比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點(diǎn)。答:智能控制與傳統(tǒng)控制的比較比較:它們有密切的關(guān)系,而不是相互排斥。常規(guī)控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常規(guī)控制的方法來解決“低級”的控制問題,力圖擴(kuò)充常規(guī)控制方法并建立一系列新的理論與方法來解決更具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜控制問題。1.傳統(tǒng)的自動控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的,而智能控制的研究對象則存在模型嚴(yán)重的不確定性,即模型未知或知之甚少者模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)在很大的范圍內(nèi)變動,這些問題對基于模型的傳
7、統(tǒng)自動控制來說很難解決。2.傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便,希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置,能夠更加深入而靈活地和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流,同時還要擴(kuò)大輸出裝置的能力,能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息.另外,通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況.為擴(kuò)大信息通道,就必須給自動裝置安上能夠以機(jī)械方式模擬各種感覺
8、的精確的送音器,即文字、聲音、物體識別裝置。3.傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)對控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值(調(diào)節(jié)系統(tǒng)),要么使輸出量跟隨期望的運(yùn)動軌跡(跟隨系統(tǒng)),因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn),而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜。4.傳統(tǒng)的控制理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控制對象雖然有一些非線性方法可以利用,但不盡人意.而智能控制為解決這類復(fù)雜的非線性問題找到了一個出路,成為解決這類問題行之有效的途徑。5.與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)
9、相比,智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運(yùn)用這些知識的能力。6.與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比,智能控制系統(tǒng)能以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過程,采用開閉———??????????????10050)550(15000)(12xxxxold?確定“確定“NOTSoOld”,“VeryOld”,“MELESSOld”的隸屬函數(shù)。”的隸屬函數(shù)。解:1oold220050()1(505)50100N
10、OTSxxxx???????????????????2eryold20050()1(505)50100Vxxxx???????????????????1lessold240050()1(505)50100MExxxx???????????????????5.已知存在模糊向量已知存在模糊向量A和模糊矩陣和模糊矩陣R如下:如下:計(jì)算計(jì)算。??????????????3.06.03.001.004.06.02.01.08.05.04.01.0
11、7.0RARAB??6.6.令論域令論域,給定語言變量“,給定語言變量“SmallSmall”=110.720.330.14=110.720.330.14和模糊關(guān)系和模糊關(guān)系R=R=“AlmostAlmost相等”定相等”定??4321?U義如下:義如下:利用利用maxminmaxmin復(fù)合運(yùn)算,試計(jì)算:復(fù)合運(yùn)算,試計(jì)算:。?????????????16.01.006.016.01.01.06.016.001.06.01R相等)是Alm
12、ostSmallXyR()()(??解:10.60.100.610.60.1y(10.70.30.1)0.10.610.600.10.61R?????????????()??(11)(0.70.6)(0.30.1)(0.10)(10.6)(0.71)(0.30.6)(0.10.1)10.70.60.3(10.1)(0.70.6)(0.31)(0.10.6)(10)(0.70.1)(0.30.6)(0.11)T??????????????
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