第4章_专家控制分解.ppt

* 黑板法由一组称为知识资源(KS)的独立模块和一块黑板组成求解系统。知识资源含有系统中专门领域的知识，而黑板则是一切KS可以访问的公用数据结构。 * 黑板：全局数据库 */91 专家控制与专家系统的差别 专家控制虽然引用了专家系统的思想和方法，但它与一般的专家系统还有重要的差别： 通常的专家系统只完成专门领域问题的咨询功能，它的推理结果一般用于辅助用户的决策；而专家控制则要求能对控制动作进行独立的、自动的决策，它的功能一定要具有连续的可靠性和较强的抗扰性。 通常的专家系统一般处于离线工作方式，而专家控制则要求在线地获取动态反馈信息，因而是一种动态系统，它应具有使用的灵活性和实时性，即能联机完成控制。 */91 专家控制器 */91 实时专家控制系统 */91 系统组织 目标：解决各子模块间在求解时的合作问题 集中式（通过共享对象进行通讯） 基于规则的组织方法 黑板法 分布式 */91 基于规则的组织方法 例如，PICON系统这类传统的专家系统，一般采用规则表示法来组织系统，实现实时应用。这些系统由外部事件所触发并驱动的，但一般没有明确的目标和计划，一旦开始推理，其过程就不能被中断和挂起，直至推理结束。 */91 黑板法（Blackboard) 黑板法由一组称为知识资源(KS)的独立模块和一块黑板组成求解系统。 知识资源：子知识库，有系统中专门领域的知识。 黑板：全局数据库，是一个可由一切KS访问的公用数据结构。 */91 黑板结构 第n级 第n－1级 第2级 第1级 黑板 知识源1 知识源2 知识源k 调度单元 … … */91 稳定性分析 主要依赖于以下的工作： 稳定性监控：根据被控系统的状态和输出，判断系统是否处于稳定运行的状态。 控制策略的选择：通过运行状态的识别，根据控制理论和经验，选择可以保证稳定的控制策略。 */91 专家控制的特点 知识和数据的分离。 结构上的并行性。 */91 4.1 引言 4.2 专家控制的基本原理 4.4 仿人智能控制 4.3 专家控制应用举例 目录 */91 4.3 应用举例 4.3.1 PID专家控制系统设计 4.3.2 过程专家控制系统 */91 4.3.1 PID专家控制系统设计 图 专家整定PID 控制系统 */91 特征识别 超调量： 衰减率： */91 知识库设计 当输出无波峰时，说明比例作用和积分作用偏小，可适当增加Kp和Ki； 当波形振荡发散时，说明比例作用过强或积分作用太大，可适当减小Kp和Ki； 超调量偏大时，则说明比例作用或积分作用偏大，可适当减小Kp和Ki。 参数变化 上升时间Tr 调节时间TS 超调量Ovv 稳态误差 稳定性 Kp增大 减小 小幅增加 增大 降低 减弱 Ki增大 小幅减小 增大 增大 大幅降低 减弱 Kd增大 小幅减小 减小 减小 微小 增大* 表4-2 Kp、Ki、Kd变化对系统的影响 */91 4.3.1 PID专家控制系统设计 4.3.2 过程专家控制系统 4.3 应用举例 */91 4.3.2 过程专家控制系统 包括故障诊断、性能监视、生产调度、经营过程的优化和重组等。因此，这类专家控制系统的设计，需要对被控对象的工艺和工况具有深入的了解，来设计具有实时性的专家系统。 目前，已有公司开发出了专门的商业软件，其中最为著名的是美国Gensym公司的产品G2。 */91 过程专家系统举例 制糖工业监控系统 */91 故障检测 */91 故障检测 热跳变判断 */91 故障诊断 */91 专家系统在空调系统中的应用 空调系统对专家知识的要求 : 保证空调系统的安全性和可靠性; 空调系统的整体最优运行; 温度与湿度的协调控制; 空调系统的节能控制; 机组台数及运行速度(或频率)的确定; 模糊PID控制; 系统的故障监测与报警等。 */91 专家系统在空调系统中的应用 运行工况必须满足集中空调主机的要求,应在空调主机允许的范围内进行 为了避免水泵进入低效运行区,流量调整范围为75%~100%;频率变化允许范围为不大于2%/min,流速变化范围为0.91~3 m/s。 必须有效和严格控制设置参数范围 制冷机组供水温度典型值为7℃,不宜过低,可以升高为9~10℃ 。 温水供水温度设置值选取在45~50℃. 供回水温差设置的典型值为5℃,可以在5~8℃之间选择,提倡大温差小流量运行,避免小温差大流量运行. 冷却水进水温度典型值为32℃,不宜升高,可在24~32℃之间选择。 各类变频器运行频率的上限值设置为50Hz,下限值设置为37.5 Hz。 关于系统安全运行的专家知识： */91 专家系统在空调系统中的应用 需要综合考虑各子系统的控制