智能控制结课作业1.doc

兰 州 理 工 大 学 《智能控制》结课作业 院系：电气工程与信息工程学院 班级： 自动化（卓越班） 姓名： XXX 学号： 138401XX 时间： 2016 年 10 月 28 日 电气工程与信息工程学院  一、简答题 1.请阐述智能控制的结构特点，并说明智能控制与传统控制的主要区别？（5分） 解： 结构特点：被控对象描述的混合性、信息处理的层次性、控制器结构的组合行 主要区别： 传统控制：指经典反馈控制和现代理论控制，他们的主要特征是基于精确的系统数学模型的控制。适合于解决线性、时不变等相对简单的控制问题。 智能控制：用智能的方法同样可以解决。智能控制是对传统控制理论的发展，传统控制是智能控制的一个组成部分，在这个意义下，者可以统一在智能请列写出智能控制。（分） (专家控制系统 专家系统主要指的是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验。它具有启发性、透明性、灵活性、符号操作、不一确定性推理等特点 (模糊控制系统 在被控制对象的模糊模型的基础上，运用模糊控制器近似推理手段，实现系统控制的一种方法模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标 (神经控制系统 神经网络具有某些智能和仿人控制功能。学习算法是神经网络的主要特征。 遗传算法 遗传算法是基于自然选择和基因遗传学原理的有哪些信誉好的足球投注网站算法是基于进化论在计算机上模拟生命进化论机制而发展起来的一门学科遗传算法可用于模糊控制规则的优化及神经网络参数及权值的学习在智能控制领域有广泛的应用。 (序偶表示法 (向量表示法 5. 按条件变量多少、模糊规则多少为划分依据，模糊逻辑推理分为哪几类，给出相应的规则描述。（分） ’是A’，结论：则Y’是B’; （2）模糊条件推理：如果x是A，则y是B，否则y是C；如果x’是A’，则y’是B’,否则y是 C’ （3）多输入模糊推理：如果A且B，那么C;如果A’且B’，那么C’; 6. 分析常规二维模糊控制与PID控制的优缺点，并给出PID控制器参数的模糊自整定思路。（分） （1）优点：二维模糊控制器常偏差e和偏差变化de为输入的语言变量，类似于传统的PD控制器，具有良好的系统动态性能（简单性和快速性好），但是无法消除静态误差；传统的PID控制器是过程控制中应用最广泛的控制器，它具有结构简单，稳定性好，可靠性高的优点，对于线性定常系统控制非常有效，但对于参数变化大的控制对象，难以做到有效控制，需要进行参数的在线整定 （2）整定方法：采用模糊系统或者神经网络学习 7.查表法在实际的模糊控制系统中应用很多，请你阐述查表法的思想和优点，并画出基于查表法的模糊控制系统结构图。（8分） 解： 基本思想：通过离线计算取得一个“模糊控制表”，并将此表放在计算机内存中。档模糊控制器工作时，计算机只需要根据采样得到的误差和误差变化的量化值来找到当前时刻的控制输出量化值。最后，计算机将此量化值乘以比例因子K得到最终的输出控制量。 优点：离线运行，不影响模糊控制器的实时运行速度，运算速度快，实时性强； （2）系统结构图如下： 8．如何理解神经网络的学习？现有哪几种学习方式？（5分） 解： （1）神经网络学习的实质就是针对一组给定的输入样本Xp（p=1,2,3…）,p为样本个数，再根据一定的算法，改变神经元之间的连接权值，使得神经网络的输出接近或等于期望的输出。 （2）有导师学习，无导师学习，再励学习等 9. 从功能、网络结构和学习算法方面将BP网络和RBF网络加以对比，分析二者之间的异同点。（8分） 10. 神经网络的重要特性之一是能够通过训练进行学习，请你以多层感知器网络为例，阐述BP学习算法的思想，并通过图示说明。（8分） 解: （1）BP算法的主要思想是将学习过程划分为两个阶段，第一阶段（正向传播过程）给出输入信息通过输入层经隐含层逐层处理并计算每个单元的实际输出值；第二阶段（反向过程），若在输出层未能得到期望输出值，则逐层递归的计算实际输出与期望输出的差值，以便根据这个差值调节权值。 （2）图示 11．神经网络用于非线性系统的辨识对于非线性系统控制具有重要的作用，请你阐述神经网络用于非线性系统的辨识的思想，并通过图示说明。（6分） 解：辨识就是从一组模型中选择一个模型，按照某种规则，使