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1、13.智能控制系统的类型随科学技术术的发发展，智能控制系统统的类类型层层出不穷穷，常见类见类型有如下几种：基于模糊逻辑逻辑的智能控制系统统；基于神经经网络络的智能控制系统统；基于模式识识别的智能控制系统统；基于多模变结变结构的智能控制系统统；学习习控制与自学习习控制的智能控制系统统；基于混沌理论论的智能控制系统统。23.智能控制系统的类型混沌理论论是20世纪纪70年代科学上的重大发现发现，混沌理论论是研究混乱、无秩序等混沌现现象发发展变变化规规律的科学；混沌现现象的两个基本特点是：不可预预言性和对对于初始值值的极端敏感依赖赖性。33.智能控制系统的类型混沌理论论是上世纪纪70年代科学上的重大发
2、现发现，混沌理论论是研究混乱、无秩序等混沌现现象发发展变变化规规律的科学；混沌现现象的两个基本特点是：不可预预言性和对对于初始值值的极端敏感依赖赖性。43.智能控制系统的类型混沌理论论是上世纪纪70年代科学上的重大发现发现，混沌理论论是研究混乱、无秩序等混沌现现象发发展变变化规规律的科学；混沌现现象的两个基本特点是：不可预预言性和对对于初始值值的极端敏感依赖赖性。5第三节智能控制系统设计简介二、模糊控制系统的基本原理模糊数学是试图用定量的、精确的方法来研究和处理模糊性事物的一门学科。模糊集合是模糊数学中最基本的概念。与普通集合不同的是：对对模糊集合来说说，元素只是以某种程度从属于模糊集合。在模
3、糊集合的基础础上，有模糊关系、模糊矩阵阵和模糊数。模糊数学提出了一整套定量地描述自然语语言的方法，使自然语语言转转化为为微机可以理解和加工的机器语语言，以提高控制系统统的智能性和灵活性。6第三节智能控制系统设计简介二、模糊控制系统的基本原理模糊控制系统统是以模糊数学、模糊语语言形式的知识识表示和模糊逻辑逻辑的规则规则推理为为理论论基础础；采用计计算机控制技术术构成的一种具有非线线性数字控制的系统统。它的组组成核心是具有智能性的模糊控制器，因此，模糊控制属于智能控制的范畴。模糊控制系统统是实现实现智能控制的一种重要而又有效的形式，在各行各业业得到了广泛的应应用，是目前应应用比较较成熟的一种智能控
4、制系统统。尤其是模糊控制和神经经网络络；遗传遗传算法及混沌理论论等新学科的相融合，是科研机构、大专专院校研究的热热点之一。模糊控制与其它智能控制技术术和方法的结结合应应用，受到了各大自动动化工程公司的青睐睐。7第三节智能控制系统设计简介二、模糊控制系统的基本原理1.模糊控制系统的组成因为为模糊控制系统统属于计计算机数字控制的一种形式，所以模糊控制系统统的组组成也应应具有常规计规计算机控制系统统的结结构形式，如下图图所示。8二、模糊控制系统的基本原理1.模糊控制系统的组成模糊控制器：它是由计计算机实现实现的模糊知识识表示和规则规则推理的语语言型模糊控制器；是模糊控制系统统区别于其他自动动控制系统
5、统的主要特征。它在实际实际中往往是一台微型计计算机，根据控制系统统的需要，既可选选用单单片机或专专用硬件设备设备，又可选选用PLC或工控机。9二、模糊控制系统的基本原理2.模糊控制器的结构设计所谓谓模糊控制器的结结构设计设计就是确定模糊控制器的输输入变变量和输输出变变量。模糊控制器的结结构对对整个系统统的性能有较较大的影响，必须须根据被控对对象的具体情况，合理选择选择。10二、模糊控制系统的基本原理2.模糊控制器的结构设计在自动动控制系统统中最为简单为简单也是最为为典型的系统统，称之为单输为单输入单输单输出(SISO)系统统，在实际实际工程中大量的多输输入多输输出(MIMO)系统统，经过经过解
6、耦变换变换后可以变变成多个SISO系统统。因此，对单输对单输入单输单输出(SISO)系统统模糊控制器的结结构选择选择有如下图图所示几种常见结见结构。eu1111三、神经网络控制的基本原理三、神经网络控制的基本原理神神经经经经网网络络络络具有并行具有并行处处处处理机制、模式理机制、模式识识识识别别、记忆记忆记忆记忆和自学和自学习习习习能力。能力。它能很好地适它能很好地适应环应环应环应环境，自境，自动动动动学学习习习习修改修改过过过过程参数，具有更高的智能程参数，具有更高的智能。这这这这是自是自动动动动控制系控制系统统统统使用神使用神经经经经网网络络络络控制解决复控制解决复杂杂杂杂生生产过产过产过
7、产过程的主要原因程的主要原因。1212三、神经网络控制的基本原理三、神经网络控制的基本原理11.神经网络控制系统结构图神经网络控制系统结构图神神经经经经网网络络络络与与传统传统传统传统的模型控制和模糊控制在表达知的模型控制和模糊控制在表达知识识识识方面有方面有显显显显著著的不同，的不同，传统传统传统传统的模型控制和模糊控制都具有的模型控制和模糊控制都具有显显显显式表达知式表达知识识识识的特点的特点，而神，而神经经经经网网络络络络不善于不善于显显显显式表达知式表达知识识识识，但是，但是它具有很它具有很强强的逼近非的逼近非线线线线性函数的能力，即非性函数的能力，即非线线线线性映射能力。把神性映射能
8、力。把神经经经经网网络络络络用于自用于自动动动动控制正控制正是利用它的是利用它的这这这这个独特个独特优优优优点。点。1313三、神经网络控制的基本原理三、神经网络控制的基本原理22.神经网络在控制中的主要作用神经网络在控制中的主要作用所所谓谓谓谓神神经经经经网网络络络络控制，即基于神控制，即基于神经经经经网网络络络络的控制或的控制或简简简简称神称神经经经经控制，控制，是指在控制系是指在控制系统统统统中采用神中采用神经经经经网网络这络这络这络这一工具一工具对难对难对难对难以精确描述的复以精确描述的复杂杂杂杂的的非非线线线线性性对对对对象象进进进进行建模，或充当控制器，或行建模，或充当控制器，或优
9、优优优化化计计计计算，或算，或进进进进行推理，行推理，或故障或故障诊诊诊诊断等，以及同断等，以及同时时时时兼有上述某些功能的适当兼有上述某些功能的适当组组组组合，将合，将这样这样这样这样的的系系统统统统统统统统称称为为为为基于神基于神经经经经网网络络络络的控制系的控制系统统统统，称，称这这这这种控制方式种控制方式为为为为神神经经经经网网络络络络控制。控制。1414三、神经网络控制的基本原理三、神经网络控制的基本原理22.神经网络在控制中的主要作用神经网络在控制中的主要作用根据神根据神经经经经网网络络络络在控制中的作用可在控制中的作用可分分为为为为以下几种：以下几种：在基于精确模型的各种控制在基
10、于精确模型的各种控制结结结结构中构中充当充当对对对对象的模型；象的模型；在反在反馈馈馈馈控制系控制系统统统统中直接充当控制器的作用；中直接充当控制器的作用；在在传统传统传统传统控制系控制系统统统统中起中起优优优优化化计计计计算作用；算作用；在与其它智能控制方法和在与其它智能控制方法和优优优优化算法，如模糊控制、化算法，如模糊控制、专专专专家控制及家控制及遗传遗传遗传遗传算法等相融合中，算法等相融合中，为为为为其提供非参数化其提供非参数化对对对对象模型、象模型、优优优优化参数化参数、推理模型及故障、推理模型及故障诊诊诊诊断等。断等。1515第一章小结第一章小结功能添加法功能添加法为为为为了控制物
11、体运了控制物体运动动动动使用的使用的设计设计设计设计方法是方法是步步进逻辑进逻辑进逻辑进逻辑公式法公式法最少程序步判最少程序步判别别别别定理定理抑制定理抑制定理为为为为了保持物体运了保持物体运动动动动姿姿态态态态的准确、平的准确、平稳稳稳稳使用使用设计设计设计设计方法方法反反馈馈馈馈定理定理多多环组环组环组环组合方法合方法如果被控如果被控对对对对象数学模型没有或很象数学模型没有或很难难难难建立，建立，则则则则采用智能控制方法采用智能控制方法：对对对对于能于能总结总结总结总结出控制出控制规规规规律来的被控律来的被控对对对对象一般采用有模糊控制象一般采用有模糊控制技技术术术术的系的系统统统统；对对对对于于总结总结总结总结控制控制规规规规律比律比较较较较困困难难难难的被控的被控对对对对象一般采用有神象一般采用有神经经经经网网络络络络模糊控制技模糊控制技术术术术的系的系统统统统。下次再见下次再见!知识回顾知识回顾KnowledgeKnowledgeReviewReview
