智能控制習(xí)題答案(同名22503)-展示頁(yè)
2025-06-28 03:22本頁(yè)面
【正文】 控制系統(tǒng)被認(rèn)為是自動(dòng)控制與人工智能的交互作用，隨著認(rèn)識(shí)的深入，薩瑞迪斯提出運(yùn)籌學(xué)融入智能控制而提出三元結(jié)構(gòu)，蔡自興教授提出將信息論引入智能控制，其依據(jù)在于：信息論是解釋知識(shí)和智能的一種手段；控制論、信息論和系統(tǒng)論是緊密相連的；信息論已經(jīng)成為控制智能機(jī)器的工具；信息論參與智能控制的全過(guò)程并對(duì)執(zhí)行級(jí)起到核心作用，因此最終確定了智能控制的四元結(jié)構(gòu)。，智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。，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。（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。，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)基于模型的傳統(tǒng)自動(dòng)控制來(lái)說(shuō)很難解決。答：智能控制與傳統(tǒng)控制的比較：它們有密切的關(guān)系，而不是相互排斥。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。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。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。向下的信息有優(yōu)先權(quán)。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)。專家控制系統(tǒng)：是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，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。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。各自的特點(diǎn)有：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)?！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。第一章 緒論1. 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”?！爸悄芟到y(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)。 2．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：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。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)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。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?？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)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：、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。同級(jí)控制器并行工作，也可以有信息交換，但不是命令。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)。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)。3．比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點(diǎn)。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。，希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫(xiě)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)的精確的送音器，即文字、聲音、物體識(shí)別裝置。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。，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)閉環(huán)控制和定性及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式。，智能控制系統(tǒng)有補(bǔ)償及自修復(fù)能力和判斷決策能力。5．智能控制有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？試舉出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，并說(shuō)明其工作原理和控制性能。例如焊接機(jī)器人其基本工作原理是示教再現(xiàn)，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、焊接參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序?？刂菩阅転椋夯『笝C(jī)器人通常有五個(gè)自由度以上，具有六個(gè)自由度的弧焊機(jī)器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。這種弧焊機(jī)器人應(yīng)具有直線的及環(huán)形內(nèi)插法擺動(dòng)的功能，共六種擺動(dòng)方式，以滿足焊接工藝要求，機(jī)器人的負(fù)荷為5kg。答：模糊性起源于事物的發(fā)展變化性，變化性就是不確定定性；模糊性是客觀世界的普遍現(xiàn)象，世界上許多的事物都具有模糊非電量的特點(diǎn)。從主觀上我們認(rèn)為他又是老年人。2． 模糊性與隨機(jī)性有哪些異同？答：模糊性處于過(guò)渡階段的事物的基本特征，是性態(tài)的不確定性，類屬的不清晰性，是一種內(nèi)在的不確定性；而隨機(jī)性是在事件是否發(fā)生的不確定性中表現(xiàn)出來(lái)的不確定性，而事件本身的性態(tài)和類屬是確定的，是一種外在的不確定性。但是他們都共同表現(xiàn)出不確定性。3． 比較模糊集合與普通集合的異同。兩者相同點(diǎn)：都屬于集合，同時(shí)具有集合的基本性質(zhì)。解：：計(jì)算。解： ：計(jì)算R的二至四次冪。解：令R表示模糊關(guān)系，則.將按行展開(kāi)寫(xiě)成列向量為所以，.又因?yàn)?，將按行展開(kāi)寫(xiě)成行向量，為，則 即9. 已知語(yǔ)言變量x，y，z。 Y的論域?yàn)閧10,20,30,4
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