智能控制習(xí)題答案

1、———第一章第一章緒論緒論1.什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制？什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制？答：“智能”在美國(guó)Heritage詞典定義為“獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力”。“智能系統(tǒng)”指具有一定智能行為的系統(tǒng)，是模擬和執(zhí)行人類、動(dòng)物或生物的某些功能的系統(tǒng)?！爸悄芸刂啤敝冈趥鹘y(tǒng)的控制理論中引入諸如邏輯、推理和啟發(fā)式規(guī)則等因素，使之具有某種智能性；也是基于認(rèn)知工程系統(tǒng)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，對(duì)不確定環(huán)境中的復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行的擬人化管理。2智能控制系統(tǒng)有

2、哪幾種類型，各自的特點(diǎn)是什么？智能控制系統(tǒng)有哪幾種類型，各自的特點(diǎn)是什么？答：智能控制系統(tǒng)的類型類型：集散控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、多級(jí)遞階控制系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)等。各自的特點(diǎn)特點(diǎn)有：集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)：以微處理器為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺(tái)微機(jī)分散應(yīng)用于過(guò)程控制，全部信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個(gè)裝置繼承了常規(guī)

3、儀表分散控制和計(jì)算機(jī)集中控制的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)儀表功能單一，人機(jī)聯(lián)系差以及單臺(tái)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實(shí)現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面的分散。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：它是一種模范動(dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。這種網(wǎng)絡(luò)依靠系統(tǒng)的復(fù)雜程度，通過(guò)調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點(diǎn)之間相互連接的關(guān)系，從而達(dá)到處理信息的目的。專家控制系統(tǒng)專家控制系統(tǒng)：是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，

4、其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)處理該領(lǐng)域的高水平難題?？梢哉f(shuō)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。多級(jí)遞階控制系統(tǒng)多級(jí)遞階控制系統(tǒng)是將組成大系統(tǒng)的各子系統(tǒng)及其控制器按遞階的方式分級(jí)排列而形成的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：1.上、下級(jí)是隸屬關(guān)系，上級(jí)對(duì)下級(jí)有協(xié)調(diào)權(quán)，它的決策直接影響下級(jí)控制器的動(dòng)作。2.信息在上下級(jí)間垂直方向傳遞，向下的信息有優(yōu)先權(quán)。同級(jí)控制器并行工

5、作，也可以有信息交換，但不是命令。3.上級(jí)控制決策的功能水平高于下級(jí)，解決的問(wèn)題涉及面更廣，影響更大，時(shí)間更長(zhǎng)，作用更重要。級(jí)別越往上，其決策周期越長(zhǎng)，更關(guān)心系統(tǒng)的長(zhǎng)期目標(biāo)。4.級(jí)別越往上，涉及的問(wèn)題不確定性越多，越難作出確切的定量描述和決策。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)：靠自身的學(xué)習(xí)功能來(lái)認(rèn)識(shí)控制對(duì)象和外界環(huán)境的特性，并相應(yīng)地改變自身特性以改善控制性能的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有一定的識(shí)別、判斷、記憶和自行調(diào)整的能力。3比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特

6、點(diǎn)。比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點(diǎn)。答：智能控制與傳統(tǒng)控制的比較比較：它們有密切的關(guān)系，而不是相互排斥。常規(guī)控制往往包含在智能控制之中，智能控制也利用常規(guī)控制的方法來(lái)解決“低級(jí)”的控制問(wèn)題，力圖擴(kuò)充常規(guī)控制方法并建立一系列新的理論與方法來(lái)解決更具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜控制問(wèn)題。1.傳統(tǒng)的自動(dòng)控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的，而智能控制的研究對(duì)象則存在模型嚴(yán)重的不確定性，即模型未知或知之甚少者模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)，這些問(wèn)題對(duì)基于模型的傳

7、統(tǒng)自動(dòng)控制來(lái)說(shuō)很難解決。2.傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便，希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息輸入裝置，能夠更加深入而靈活地和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流，同時(shí)還要擴(kuò)大輸出裝置的能力，能夠用文字、圖紙、立體形象、語(yǔ)言等形式輸出信息.另外，通常的自動(dòng)裝置不能接受、分析和感知各種看得見(jiàn)、聽(tīng)得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況.為擴(kuò)大信息通道，就必須給自動(dòng)裝置安上能夠以機(jī)械方式模擬各種感覺(jué)

8、的精確的送音器，即文字、聲音、物體識(shí)別裝置。3.傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值（調(diào)節(jié)系統(tǒng)），要么使輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡（跟隨系統(tǒng)），因此具有控制任務(wù)單一性的特點(diǎn)，而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜。4.傳統(tǒng)的控制理論對(duì)線性問(wèn)題有較成熟的理論，而對(duì)高度非線性的控制對(duì)象雖然有一些非線性方法可以利用，但不盡人意.而智能控制為解決這類復(fù)雜的非線性問(wèn)題找到了一個(gè)出路，成為解決這類問(wèn)題行之有效的途徑。5.與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

9、相比，智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力。6.與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)能以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過(guò)程，采用開(kāi)閉———??????????????10050)550(15000)(12xxxxold?確定“確定“NOTSoOld”，“VeryOld”，“MELESSOld”的隸屬函數(shù)?！钡碾`屬函數(shù)。解：1oold220050()1(505)50100N

10、OTSxxxx???????????????????2eryold20050()1(505)50100Vxxxx???????????????????1lessold240050()1(505)50100MExxxx???????????????????5.已知存在模糊向量已知存在模糊向量A和模糊矩陣和模糊矩陣R如下：如下：計(jì)算計(jì)算。??????????????3.06.03.001.004.06.02.01.08.05.04.01.0

11、7.0RARAB??6.6.令論域令論域，給定語(yǔ)言變量“，給定語(yǔ)言變量“SmallSmall”=110.720.330.14=110.720.330.14和模糊關(guān)系和模糊關(guān)系R=R=“AlmostAlmost相等”定相等”定??4321?U義如下：義如下：利用利用maxminmaxmin復(fù)合運(yùn)算，試計(jì)算：復(fù)合運(yùn)算，試計(jì)算：。?????????????16.01.006.016.01.01.06.016.001.06.01R相等）是Alm

12、ostSmallXyR()()(??解：10.60.100.610.60.1y(10.70.30.1)0.10.610.600.10.61R?????????????（）??(11)(0.70.6)(0.30.1)(0.10)(10.6)(0.71)(0.30.6)(0.10.1)10.70.60.3(10.1)(0.70.6)(0.31)(0.10.6)(10)(0.70.1)(0.30.6)(0.11)T??????????????