智能控制简明教程全套教学课件.pptx

智 能 控 制简明教程;主要参考书： 1.智能控制简明教程 南航大 王从庆 2. 智能控制技术 北工大 易继全等 3.智能控制技术简明教程 中国矿大 巩敦卫 孙晓燕 4 .模糊控制、神经控制和智能控制论 哈尔滨工业大学 李士勇 5 .智能控制理论和方法 电子科大 李大厚 ; 主要内容： 第一章 绪论 第二章 模糊逻辑基础 第三章 模糊控制原理 第四章 神经网络基础 第五章 神经网络控制 ;学习要求;第一章 绪 论 ;控制科学发展过程;1. 控制理论和应用发展的概况;阶段;经典控制理论 研究的主要对象多为线性定常系统，主要解决单输入、单输出问题，研究方法主要采用以传递函数，频率特性，根轨迹为基础的频域分析法。 控制思想： 首先对被控对象进行“调节”，使之能稳定运行；其次则采用“反馈”的方式，使得其动力学系统能够按照人们的要求精确地工作；最终是实现对系统按指定目标进行的控制。;经典控制：研究单输入/出系统，频域法为主，20世纪40年代建立起来的。 现代控制：研究多输入/出系统、非线性时变系统，20世纪60年代发展起来的。卡尔曼的可控性可观性、卡尔曼滤波、庞特里亚极大值原理是现代控制的主要标志，采用状态空间法、李氏稳定法，可达到最优性能指标。 缺点：依赖被控对象的数学模型 ; 智能控制：20世纪70年代发展起来的一种新控制方法 智能控制的思想： 模仿人如何根据外部环境调整自身使之适应其变化达到对难以建模或模型不确定性复杂系统的控制。 目前关于智能控制的定义、理论、结构等问题无统一的系统描述。;傅京逊：;1.2智能控制的研究对象 ;企业自动化系统结构;火星机器人;;这些系统有如下特点： 1.不确定性的模型 传统的控制：建模?辨识参数?基于模型的控制方法。 智能控制：模型的结构可以未知或参数变化?非模型 控制方法。 2. 高度的非线性 传统的控制：采用线性系统理论，用非线性控制方法?非线性问题。 ; 智能控制：采用人的思维具有非线性的特点，进行决策与控制，可较好解决非线性控制问题。 3. 复杂的任务要求 传统的控制：系统完成单一任务。 如随动系统：输出跟踪输入的期望运动轨迹。 智能控制： 完成多任务。 如智能机器人系统：决策与规划、跟踪等功能。 ;1.3 智能控制系统; 2. 智能控制系统的基本结构;如智能机器人系统 被控对象 ：机器人手臂 传感器 ：关节位置传感器，力传感器，视觉传感器，触觉感觉器 通信接口：人-机接口 规划与控制：给定任务 推理、决策 反馈信息 动作规划 控制作用 经验知识 ;（2）分层递阶结构;组织级起主导作用，涉及知识的表示与处理，主要应用人工智能； 协调级在组织级和执行级间起连接作用，涉及决策方式及其表示，采用人工智能及运筹学实现控制； 执行级是底层，具有很高的控制精度，采用常规自动控制。;分层递阶结构功能： 组织级 ：自然语言?机器语言、决策、 规划 协调级 ：协调工作 执行级 ：实现一定精度的控制 识别 ： 获取不确定的参数、测量数据 ;分层递阶结构;1.4 智能控制系统的主要特点; 学习的目的?决策、控制?性能提高 2. 适应功能 不依赖模型的自适应估计功能，故障容 错功能 3. 组织功能 任务协调、信息组织、自主决策等 ;1.5 智能控制研究的数学工具;1.6 智能控制的发展概况;智能控制的主要形式;NN：模拟人脑的功能，不依赖于精确的数学模 型，具有自适应和自学习功能。 FC： 基于1965年L.A.ZADE