智能控制导论教学课件蔡自兴IC_Ch10.ppt

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1、智能控制导论国家精品课程配套教材蔡自兴1智能控制教学课件第10章展望智能控制10.1人工智能争论及其对智能控制的影响10.2智能控制的应用研究问题10.3智能控制进一步研究的问题10.4展望智能控制的发展10.5结束语智能系统与智能软件研究所210.1人工智能争论及其对智能控制的影响10.1.1人工智能的主要学派目前人工智能的主要学派有下列3家符号主义，又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派，其原理主要为物理符号系统（即符号操作系统）假设和有限合理性原理联结主义，又称为仿生学派或生理学派，其原理主要为神经网络及神经网络间的连

2、接机制与学习算法行为主义，又称进化主义或控制论学派，其原理为控制论及感知—动作型控制系统310.1.2人工智能主要学派理论上的争论人工智能尚未形成一个统一的理论体系。各个人工智能学派对于AI的基本理论问题均有不同的观点符号主义认为人的认知基元是符号，而且认知过程即符号操作过程联结主义认为人的思维基元是神经元，而不是符号处理过程行为主义认为智能取决于感知和行为（所以被称为行为主义），提出智能行为的感知——动作模式10.1人工智能争论及其对智能控制的影响410.1.3人工智能主要学派对智能控制的影响20世纪60～80年代，智能

3、控制受符号主义影响，自然以基于知识的控制为主要研究方向。如：专家控制、学习控制以及模糊控制，并与递阶控制相结合80年代末～90年代，连接主义迅速崛起，促进了智能控制的发展。如：神经控制和复合神经控制基于感知——动作机制的行为主义所以称为控制论学派，就是因为它的作用原理与反馈控制一致10.1人工智能争论及其对智能控制的影响510.2智能控制的应用研究问题10.2.1智能机器人规划与控制复式自主水下运载器（MultipleAutonomousUnderseaVehicle,MAUV）MAUV的一种智能控制结构图，采用分段分层框

4、架数值世界模型数据库传感信息处理传感器环境驱动器任务分解目标选择评价感知状况内部外部动作任务优先权预测状况规划610.2.2生产过程的智能监控许多工业连续生产线，其生产过程需要监视和控制，以保证高性能和高可靠性工业锅炉智能控制的混合控制框图10.2智能控制的应用研究问题专家控制器多模型控制器自校正PID控制器专家系统过程KUReY-+控制器开关123.…+710.2.3自动加工系统的智能控制基于Petri网的自动加工智能控制系统的结构图10.2智能控制的应用研究问题决策器…第一级传感器1传感器m加工过程运输和检验驱动器1驱

5、动器n区域控制器监控器数据库知识库…控制器第二级第三级驱动过程加工传感810.2.4智能故障检测与诊断故障检测和诊断与过程监控密切相关。一个高级的过程控制系统应当具有故障自动检测和自诊断能力，以保证系统工作的高度可靠性现在人们已对特别复杂系统故障诊断的重要性引起前所未有的重视智能故障检测与诊断系统是一个问题求解的计算机系统，也是一种智能控制系统。它一般由知识库（故障信息库）、诊断推理机构、接口和数据库等组成。典型的IFDD系统有太空站热过程控制系统的故障诊断、火电站锅炉给水过程控制系统的故障检测与诊断和雷达故障诊断专家系统

6、等10.2智能控制的应用研究问题910.2.5飞行器的智能控制智能控制已被应用于飞行过程控制，整个飞行控制过程由飞机数学模型来表示下图所示为一飞行器的飞行智能控制系统的制导、领航和控制结构，其中用虚线表示领航员的作用，以期与计算机的作用进行比较10.2智能控制的应用研究问题决策调节控制制导飞行目标领航估计飞行器传感输入1010.2.6医疗过程智能控制一个用于控制手术过程中麻醉深度的病人平均动脉血压(MAP)的模糊逻辑控制系统有两类扰动因手术、心血管病和用药引起的病人痛苦而出现的噪声因仪器校准和电灼等引起的血压和人工制品的测

7、量噪声10.2智能控制的应用研究问题模糊逻辑控制器手术扰动汽化器病人半封闭回路-期望血压人工制品测量血压uey+1110.2.7智能仪器微型计算机或微处理机在仪器，已成为仪器的核心组成部件之一，它能够实现信息的记忆、判断、处理、执行以及测控过程的操作、监视和诊断，并使这类仪器被称为“智能仪器”比较高级的智能仪器具有多功能、高性能、自动操作、对外接口、“硬件软化”和自动测试与自动诊断等功能10.2智能控制的应用研究问题1210.3智能控制进一步研究的问题控制问题认知控制器组织器工作方法具有判断能力的智能机器的设计用于设计智能

8、机器的语言方法对用户指令解释不当的灵敏性分析智能机器每个功能的可靠性分析要实现Boltzman机的优化对智能机器研究的建议控制模式第10章展望智能控制1310.4展望智能控制的发展10.4.1寻求更新的理论框架智能控制研究尚存在一些需要解决的问题宏观与微观分离全局与局部隔开理论与应用脱节上述存在问题和其