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1、东北农业大学学士学位论文 学号：056A30004004智能控制的原理及应用学生姓名：尉雄指导老师：刘庆瑞 所在院系：网络教育学院所学专业：电气工程及其自动化研究方向： 智能控制东 北 农 业 大 学中国哈尔滨2012 年 3 月摘 要伴随计算机科学与技术的发展，通过计算机软硬件控制，实现电气自动化已成为现实 计算机的模拟操作，更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能 PC 和网络技术已经在工商管理中得到普及 在电气自动化领域，基于 PC 的人机界面普遍被采用，并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户的青睐。第一章绪论部分，主要涉及到研究背景及意义，国内外在这一方面取得的成就
2、。第二章主要介绍自动控制的原理及特点。第三章介绍自动控制的应用。最后对本文简述了智能控制未来发展。关键词：自动化、模糊控制、人工神经网络、专家控制AbstractAccompanied by the development of computer science and technology, computer hardware and software control to achieve electrical automation has become a realistic computer simulation of the operation, a more realistic po
3、wer system operating conditions provides a convenient and efficient monitoring and judgment function PC ,and network technology has been in Business .Administrantion be popular in the field of electrical automation, PC based man-machine interface is generally used ,and it sintuitive ,flexible and ea
4、sy to integrate the characteristics of much users of all ages.Part of first chapter,mainly related to the research background and significance, at home and abroad the achievements in this regard .The second chapter introduces the principle of automatic control and features. The third chapter is devo
5、ted to the applicationof automatic control . funally This paper describes the intelligent control future development.Keywords: automation, fuzzy control, artificial neural networks, expert control目 录目 录 .1绪 论 .21.1 背景和意义 .21.2 国内外研究现状 .31.2.1 国外研究现状 .31.2.2 国内研究现状 .61.3 论文内容与安排 .8第二章 自动控制原理和特点 .102.
6、1 自动控制原理 .102.1.1 自动控制的概念 .102.1.2 模糊控制原理 .102.1.3 人工神经网络控制系统 .112.1.4 专家控制系统原理 .132.2 自动控制的特点 .142.2.1 模糊控制系统的特点 .142.2.2 人工神经网络控制系统的特点 .142.2.3 专家控制系统的特点及优点 .152.3 自动控制的发展概况 .16自动控制的应用 .183.1 模糊控制系统的应用 .183.1.1 Omron 公司产品 .183.1.2 Inform/Semmons 公司产品 .183.1.3 Togai Infralogic 公司产品 .183.1.4 Neural
7、Logic 公司产品 .183.2 人工神经网络控制系统的应用 .193.2.1 基于神经网络的几种控制系统 .193.2.2 基于全局逼近神经网络的控制 .203.2.3 基于局部逼近神经网络的控制 .213.2.4 模糊神经网络控制 .213.3 专家控制系统的应用 .213.3.1 数据挖掘技术的应用 .213.3.2 多 Agent 技术的运用 .22第四章 总结与展望 .244.1 模糊控制展望 .244.2 人工神经网络控制展望 .244.3 专家系统发展前景 .25参考文献 .27致 谢 .28绪 论1 绪论随着科技和工业技术的发展，自动控制技术和理论应运而生。18 世纪瓦特发明
8、了蒸汽机，1788 年瓦特为了解决蒸汽机的速度控制问题，采用了离心调速器，开创了自动控制在工业上的应用。在之后的 100 年内，自动控制的应用不在单单应用于工业领域，并在工农业生产、交通运输、国防建设和航空航天事业等领域中获得广泛应用。1.1 背景和意义随着现代科学技术的迅速发展，生产系统的规模越来越大，形成了复杂的大系统，导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化。别一方面，人类对自动化的要求也更加广泛，面对来自旬电力系统、工业生产过程控制系统、智能机器人系统、计算机集成制造系统（CIMS） 、核电站安全运行控制、航空航天及军事指挥系统等复杂性系统的挑战，传统的自动控制理论和方法显
9、得已不适应于复杂系统的控制。能否建立新一代的控制理论方法来解决复杂系统的控制问题，已成为各国控制学术界所共同关心的热门研究课题。近年来人们开始认识到，在许多系统中，复杂性不仅仅表现在高维性上，更多则表现在：（1）被控对象模型的不确定必；（2）系统信息的模糊性，信息模式； （3）高度非线性；（4）输入（传感器）信息的多样化；（5）多层次、多目标的控制要求；（6）计算复杂性和庞大的数据处理以及严格性能指标。自然，对于复杂系统需要在传统的控制理论基础上结合其它学科的知识，建立一种更有力的控制理论和方法，以解决上述提到的问题。智能控制就是在这种背景下提出和形成的。人类对智能机器及其控制的幻想与追求已有
10、三千多年的历史，然而，真正的智能机器只有在计算机技术和人工智能技术发展的基础上才能成为可能。人工智能已经促进自动控制向着它的当今最高层次智能控制发展。智能控制代表了自动控制的最新发展阶段，也是应用计算机模拟人类智能，实现人类脑力体力劳动自动化的一个重要领域。智能控制系统是当今国内外自动化学科中一个十分活跃和具有挑战性的领域，又是一门新兴的交叉学科。它与人工智能、自动控制、运筹学、计算机科学、模糊数学、神经网络理论、进化论、模式识别、信息论、仿生学和认识心理学等有着密切的关系，是相关学科相互结合与渗透的产物，电力系统与核电安全运行，航空航天飞行器对接，智能机器人，智能通信网络，智能化仪器仪表，家
11、电行业等领域，并形成一门新的智能自动化学科 1-2。1.2 国内外研究现状智能控制系统主要有两层含义：（1）智能控制系统是智能机自动地完成其目标的控制系统；（2）由智能机参与生产过程自动控制的系统称为智能控制系统。1.2.1 国外研究现状模糊控制系统模糊理论是在美国柏克莱加州大学电气工程系 L.A.Zadeh 教授于 1965 年创立的模糊集合理论的数学基础上发展起来的，主要包括模糊集合理论、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方面的内容。自从 L.A.Zadeh 提出模糊集合论以后，一种应用模糊集合论来建立系统数学模型、控制器的新型控制理论模糊控制也相应产生了。模糊控制理论的核心是利用模糊集合论，把人的控制策略的自然语言转化为计算机能够接受的算法语言所描述的算法。但它的控制输出却是确定的，它不仅能成功地实现控制，而且能模拟人的思维方式，对一些无法构成数学模型的对象进行控制。1974
