智能控制在各行各业中应用

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1、智能控制在各行各业中的应用第八组1智能控制在各行各业中的应用智能控制在工业生产控制中的应用智能控制在运载工具控制中的应用智能控制在家电产品中的应用智能控制在医学领域中的应用2一智能控制在工业生产控制中的应用——在造纸过程中的应用制浆造纸过程具有大滞后、大惯性、强非线性、时变以及多变量耦合等问题,为提高生产过程的操控质量,各种智能控制技术在制浆造纸生产过程中已逐步得到推广应用。蒸煮过程是复杂的非线性过程,生产控制的目的是制备出硬度(卡伯值)一定而且均匀的纸浆,要达到这个的有以下3个难点:(1)尚未有直接测量蒸煮过程

2、中卡伯值的仪表,难以用卡伯值作为被调参数组成常规控制系统;(2)原料的种类和特性经常变化,难以分类和测量;(3)蒸煮过程的滞后时间长且难以确定。3一智能控制在工业生产控制中的应用——在造纸过程中的应用国内学者在卡伯值智能控制方面做了很多研究工作,鄢烈祥等将神经网络降维分析法应用于制浆蒸煮过程,提出了蒸煮的最高温度、保温时间、用碱量等工艺参数间的内在联系和对纸浆得率及卡伯值的关系,优化计算结果表明:对于以木料为原料的蒸煮工艺,在控制纸浆卡伯值于一定范围的条件下,提高最高蒸煮温度,适当降低保温时间,减少用碱量,可明显

3、提高纸浆得率,降低操作费用。李向阳等将基于模型的模糊推理方法应用于卡伯值控制。首先选取模型输入变量(有效碱浓度、硫化度、H因子),把模糊输入变量的范围划分为模糊输入空间,根据模型产生的模糊规则,基于经验模型的模糊推理确定输出。该方法在实际造纸过程应用中具有一定的普遍意义和推广价值。钱艳平等提出了基于模糊PID的混合算法。在小偏差时使用改进的PID算法,在大偏差时使用模糊控制算法,该算法充分发挥了2种算法的结合优势。采用于蒸球蒸煮过程跟踪控制后,跟踪精度大为改善。4二智能控制在运载工具控制中的应用——在汽车中的应用

4、汽车是一个复杂的多自由度系统,在外界不确定因素的作用下,其动态特性会发生很大变化甚至失稳。许多专家学者都在寻求一种有效方法控制汽车的动态特性,使之满足要求。由于智能控制的性能优于传统控制,因而在汽车领域得到广泛的应用。90年代初,福特公司和宏达公司已就神经网络和模糊逻辑系统在汽车的动态特性与控制中的应用进行了许多研究;日产公司率先用模糊控制器控制汽车传动系的变速规律和防抱死制动系统的压力调制器;菲亚特公司成功地实现了发动机怠速的模糊控制;三菱公司也不甘落后,提出相关计划进行大胆尝试。目前,智能控制技术已经渗透到汽

5、车的各个方面:如汽车的运动控制、驾驶员模型、轮胎模型以及制动系统、悬架系统、转向系统、传动系统和发动机的控制等。5二智能控制在运输工具控制中的应用——在汽车中的应用（1）传动系统控制传动系统是发动机与汽车车轮负载之间的动力传动装置。该系统的任务是将动力经济有效地传给驱动轮,满足使用要求。1990年,Sakai等人考虑汽车上下坡行驶条件,研究开发了变速规律模糊控制器。其原理框图如图1所示。该模糊控制器以汽车速度和加速度、油门开度、道路阻力、制动时间和当前变速情况为输入,经模糊运算后得出合适的换档值。图1传动系统模糊

6、控制原理图6二智能控制在运输工具控制中的应用——在汽车中的应用（2）制动系统控制当汽车制动,尤其是在潮湿、泥泞、冰雪等低附着系数路面上高速行驶实施紧急制动时,车轮很容易抱死拖滑,从而造成侧滑甩尾、方向失控,甚至车毁人亡的事故。汽车制动防抱死系统可以防止车轮在滑的路面上抱死,以保证汽车的方向稳定性和操纵性,提高附着系数的利用率,缩短制动距离。Mauer应用模糊逻辑控制器实现汽车ABS的控制,其控制原理如图2所示。该控制器的控制思想是决策逻辑机构利用采样的数据,辩识路面状况;模糊控制器描述控制过程;滑移率预测器补偿因

7、制动系统延时造成的影响。图2制动系统模糊控制原理图7二智能控制在运输工具控制中的应用——在汽车中的应用（2）制动系统控制同时,Davis等将神经网络技术应用于ABS中,控制原理如图3所示。控制器中的辩识网络用于建立汽车和车轮的速度与制动力矩变化量之间的关系,其输入是两个速度与制动力矩变化量,输出是下一时刻的车速。控制网络以汽车和车轮的速度为输入,计算出滑移率,输出是制动力矩信号。图3制动系统神经网络控制原理图8三智能控制在家电产品中的应用——在洗衣机中的应用传统洗衣机依赖于人们对被洗涤衣物的多少、衣料、以及衣物的

8、脏污程度的判断，并根据判断来确定洗涤衣物的时间和方式。如果洗衣机操作人员的经验不足，不能掌握其正确的操作方法，就可能造成一些资源的浪费或达不到洗涤干净的目的。随着人民生活水平的提高，人们希望可以省去一些人工操作，即只需把衣物放进洗衣机，按下启动开关，剩下的工作就交给洗衣机去完成。全自动洗衣机能够完成除开启源、放取衣物之外的全部功能，并保证高质量的洗涤效果．模糊控制器是利用