数控技术与数控机床作业4

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1、作业机09A-1杜骏09101030136b什么是复杂控制系统?定义在单回路控制系统的基础上，再增加计算环节，控制环节或者其他环节的控制系统称为复杂控制系统简介随着牛产的发展、工艺的革新必然导致对操作条件的要求更加严格，变量间的相关关系更加复杂，为适应生产发展的需要，产生了复杂控制系统。在特定条件下，釆用复杂控制系统对提高控制品质，扩大白动化应用范围起着关键性作用。做粗略估计，通常复杂控制系统约占全部控制系统的10%,但是，对生产过程的贡献则达80%分类常用的复杂控制系统有串级控制系统、比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择控制系统、前馈控制系统等等。串级控制系统采用不只一个控制器，而

2、且控制器间相互串接，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值的系统，称为串级控制系统。其特点是由于副回路作用，对于进入副回路的干扰具有较强的干扰能力，改善了对象特性，提高了工作频率。比值控制系统凡是用来实现两个或者两个以上的物料按照一定比例关系关联控制，以达到某种控制目的的控制系统，称为比值控制系统。其分为单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统和变比值控制系统。均匀控制系统用来解决前后被控量供求矛盾，保证它们的变化不会反应过于剧烈的一种控制方案。前馈控制系统根据扰动或者设定值的变化按补偿原理而工作的控制系统，其特点是当扰动产生以后，被控量还未变化以前，根据扰动作用的大小进行控制，以补偿扰动作用

3、对被控变量的影响。2,什么是智能控制系统?智能控制的产生及发展2.1智能控制的产生以经典控制理论和现代控制理论为代表的传统控制理论曾在一段时期成为控制的、解决现实问题的主导。但随着科技的进步，人们为探索自然，需要面对更为复杂的对象及高度非线性，不确定的对象。这是传统控制理论无法给予解决的，所以必须发展新的概念，理论和方法才能适社会应快速发展的需要。智能控制在这个大的背景下孕育而生。2.2智能控制的发展1966年J.M.Medal首先提出将人工智能应用于飞船控制系统的设计；1971年傅京逊首次提出智能控制这一概念，并归纳了三中类型的智能控制系统(1)人作为控制器的控制系统，具有自学习性，自组织性

4、，自适应性功能(2)人机结合作为控制器的控制系统。机器完成需要快速完成的常规任务，人则完成认为分配决策等。(3)无人参与的自主控制系统。为多层的智能控制系统，需耍完成问题建模,求解和规划，如自主机器人。1985年IEEE在美国纽约召开了第一届智能控制研讨会，随后成立了IEEE智能控制专业委员会。1987年在美国举行第一届国际智能控制大会，标志着智能控制领域的形成。20世纪90年底至今，智能控制进入了新的发展时期，随着对象规模的扩大以人工智能技术、信息论、系统论和控制论的发展，人们试从高层次研究智能控制，这不仅形成了智能控制的多元化，而且在应用实践方面取得了重大进展。我国智能控制也兴起于这一时期

5、。智能控制的主要内容3.1模糊控制模糊控制是应用模糊集合理论，从行为上模拟人的模糊推理和决策过程的一种实用方法。其核心为模糊推理，主耍依赖模糊规则和模糊变量的隶属度函数。与专家系统控制类似，其推理过程也是基于规则形式表示的人类经验。因此有人把两者都归类于基于规则的控制。模糊控制的特点为1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。3.2专家控制专家控制(expertcontro1)是智能控制的一个重要分支，乂称专家智能控制。所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结

6、合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。专家控制试图在传统控制的基础上“加人”一个富有经验的控制工程师，实现控制的功能,它由知识库和推理机构构成主体框架，通过对控制领域知识(先验经验、动态信息、目标等)的获取与组织，按某种策略及时地选用恰当的规则进行推理输岀，实现对实际对象的控制。专家控制的结构如图所示专家控制的特点为：1）具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。2）具有获取知识能力，具有灵活性透明性和交互性。3.3神经网络控制人工神经网络（简称神经网络，NeuralNetwork）是模拟人脑思维方式的数学模型。神经网络是在现代生物学研究人脑组织成果的基础上提出的，用

7、来模拟人类大脑神经网络的结构和行为，它从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化，是模拟人类智能的一条重要途径，反映了人脑功能的若干基木特征，如并行信息处理、学习、联想、模式分类、记忆等。人工神经网络本身各简单结点没有显在的物理意义，但综合网络可描述复杂和非线性系统的控制和辨识问题，而且能做到并行实时、冗余容错的运算。它有如下特点:能充分逼近任意非线性特性；分布式并行处理机制；自学习和自适应能力；数据