智能控制綜述

1、1智能控制綜述摘要:介紹智能控制的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀和PID控制方法，對(duì)幾種典型的智能PID控制方法進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：智能控制；PID控制；智能PID中圖分類號(hào)：TB381文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、引言控制理論的發(fā)展始于Watt飛球調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)以后的100年智能控制是控制理論發(fā)展的一個(gè)新階段。在智能控制產(chǎn)生之前控制理論已經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一個(gè)階段是20世紀(jì)4060年代的經(jīng)典控制理論主要采用傳遞函數(shù)、頻率特性、根軌跡為基礎(chǔ)的頻域分析方法來解決單輸入單

2、輸出問題。第二階段是20世紀(jì)6070年代由于空間技術(shù)的發(fā)展形成以多變量控制為特征的現(xiàn)代控制理論。主要代表有Kalman的濾波器、Pontryagin的極大值原理、Bellman的動(dòng)態(tài)規(guī)劃和Lyapunov的穩(wěn)定性理論。第三階段從20世紀(jì)70年代開始以分解和協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)形成用于復(fù)雜系統(tǒng)的大系統(tǒng)控制理論。它綜合了現(xiàn)代控制理論、圖論、數(shù)學(xué)規(guī)劃和決策方面的成果是控制理論在廣度上的開拓。重要理論有遞階控制理論、分散控制理論、隊(duì)論等。在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)

3、力水平高速發(fā)展的今天人們對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜和不確定性系統(tǒng)實(shí)行自動(dòng)控制的要求不斷提高。因此基于精確數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)控制理論就顯得力不從心了，智能控制也就應(yīng)運(yùn)而生。3制直觀、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和魯棒性好等特點(diǎn)，而且智能控制具有對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行有效的全局控制的能力和自學(xué)習(xí)、自組織和自適應(yīng)能力。下面將對(duì)幾種智能PID控制方法進(jìn)行介紹。二、智能控制的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀人工智能在其作為思維科學(xué)的一個(gè)分支得以發(fā)展的同時(shí)也不斷深入到應(yīng)用科技領(lǐng)域。智能控制的產(chǎn)生與發(fā)展是人工智

4、能滲入到應(yīng)用科技領(lǐng)域的必然結(jié)果。20世紀(jì)60年代是智能控制的孕育期。1965年美國普渡大學(xué)的傅京孫(FuK.S.)提出把人工智能的直覺推理規(guī)則方法用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)從而最早把人工智能引入到控制技術(shù)中。1967年Leondes和Mendel開始首先使用智能控制(IC)一詞。20世紀(jì)70年代是智能控制的深化時(shí)期。不僅誕生了一些新的思想和方法還涌現(xiàn)了一些較為有效的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。1971年傅京孫提出智能控制二元論(IC=AIAC)。1974年E.H.

5、Mamdani首次將模糊集理論成功用于過程控制進(jìn)而提出模糊控制方法(FC)。1979年Saridis將運(yùn)籌學(xué)用于系統(tǒng)整體優(yōu)化提出了所謂的三元論(IC=AICT)并首次提出“組織協(xié)調(diào)執(zhí)行”的分層智能控制結(jié)構(gòu)和“精度隨智能的升高而降低”的思想以及定義了“熵”作為智能控制系統(tǒng)的性能度量。20世紀(jì)80年代是智能控制迅速發(fā)展的時(shí)期。1984年瑞典著名學(xué)者K.J.Astrom將專家系統(tǒng)技術(shù)引入控制系統(tǒng)提出專家控制系統(tǒng)(ECS)。Hopfield網(wǎng)絡(luò)