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智能控制理论复习资料 智能控制概述 什么是智能？什么是人工智能？ 答：能有效地获取、传递、处理、再生和利用信息，从而在任意给定的环境 下能成功地达到预定目的的能力。 是研究、开发用于模拟、延伸、扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的科学技术。 2. 什么是控制？什么是自动控制？什么是智能控制？ 答：按照主体的意愿，使事物向期望的目标发展。 在没有人直接参与的情况下，利用外加设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 在没有人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 3. 智能控制的二元结构和三元结构分别是什么？ 答：二元结构：人工智能、自动控制 三元结构：人工智能、自动控制、运筹学 智能控制系统的主要功能特点是什么？ 答：学习功能、适应功能、组织功能、优化功能 智能控制的研究对象具备什么特点？ 答：①不确定性的模型。传统的控制是基于模型的控制，这里的模型包括控 制对象和干扰模型。 ②高度的非线性。传统控制理论中的线性系统理论比较成熟。 ③复杂的任务要求。传统的控制系统中，控制任务或者是要求输出值为 定值，或者要求输出值跟随期望值的运动轨迹，因此控制任务的要求比较单一，而智能控制的任务要求往往比较复杂。 智能控制与自动控制的关系是什么？ 答：①自动控制是智能控制的基础，智能控制是对自动控制的进步与延伸； ②自动控制往往包含在智能控制之中，智能控制也利用自动控制的方法来解决“低级”的控制问题； ③智能控制具有模拟人进行诸如规划、学习和自适应的能力，所以它就是让自动控制系统拥有学习的功能。 智能控制与传统控制相比有哪些优点？ 答：传统控制难以解决的问题包括以下几点： 实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等， 无法获得精确的数学模型； 某些复杂的和包含不确定性的控制过程无法用传统的数学模型来描述， 即无法解决建模问题； 针对实际系统往往要进行一些较苛刻的线性化假设，而这些假设往往与 实际系统不符合； 实际控制任务复杂，而传统的控制任务要求低，对复杂的控制任务无能 为力。 智能控制将控制理论的方法与人工智能技术灵活地结合起来，其控制方法适 应对象的复杂性和不确定性，能够有效地解决上述问题，具有较大的优越性。 智能控制与传统控制的区别如何？ 答：传统控制：经典反馈控制和现代理论控制。主要特征是基于精确的系统 数学模型的控制，适用于解决线性、时不变等相对简单的控制问题。 智能控制：是对传统控制理论的发展，能够解决传统控制方法难以解决的复杂系统的控制问题，如对象的不确定性、高度的非线性和复杂的任务要求；传统控制是智能控制的一个组成部分，在这个意义下，两者可以统一在智能控制的框架下。 智能控制未来的主要研究方向和应用领域有哪些？ 答：智能控制是自动控制的必威体育精装版发展阶段，主要用于解决传统控制技术与方 法难以解决的复杂系统的控制问题，如对象的不确定性、高度的非线性和复杂的任务要求。智能控制作为一门新兴控制技术，目前还处于发展初期。基于遗传算法的智能控制、基于Petri网理论的智能控制、遗传算法、神经网络和模糊控制相结合的综合优化控制等新的智能控制理论和方法在不断涌现和发展之中。可以预见，随着系统论、人工智能理论和计算机技术的发展，智能控制将会有更大的发展空间，并在实际中得到更加广泛的应用。 根据智能控制基本研究对象的开放性、复杂性、多层次和信息模式的多样性、模糊性、不确定性等特点，其未来的研究内容主要包括以下几个方面： （1）智能控制基本机理的研究； （2）智能控制基本理论和方法的研究； （3）智能控制应用的研究。 伴随着智能控制系统具有学习、适应、组织三大功能特点，其发展趋势也将包括以下几方面： （1）智能控制理论的进一步研究，尤其是智能控制系统稳定性分析的理论研究； （2）结合神经生理学、心理学、认识科学、人工智能等学科的认识，深入研究人类解决问题时的经验、策略，建立更多的智能控制体系结构； （3）研究适合现有计算机资源条件的智能控制方法； （4）研究人机交互式的智能控制系统和学习系统，以不断提高智能控制系统的智能水平； （5）研究适合智能控制系统的软、硬件进行处理机、信号处理器、智能传感器和智能开发工具软件，以解决智能控制在实际应用中存在的问题。 二．分层递阶智能控制 1. 递阶控制系统的组成与各个部分的功能是什么？ 答：组成：组织级、协调级、执行级。 组织级（任务规划）：负责整个系统的推理、规划、决策、长期记忆、信息交流等，是智能最高的级别，主要进行的是基于知识的各种信息处理和决策。 协调级：是组织级和执行级的接口，主要负责将组织级的指令分配为执行级的各项子任务，同时反馈