智能控制课程研究报告

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标题：高速公路隧道节能智能模糊控制系统研究：

学号：

专业：测试计量技术及仪器

高速公路隧道通风照明节能智能模糊控制系统研究1.国外公路隧道节能研究现状

1.1 国高速公路隧道通风照明节能的研究现状

据统计，2002年我国公路隧道通车里程已达704km/1782座。公路隧道通车里程比1979年增长了13倍。同时隧道建设技术不断的提高，1995年建成的成渝高速公路上的中梁山隧道长3.165km，缙云山隧道长2.529km，解决了我国长大公路隧道的通风问题，1999年通车的省川藏公路上的二郎山隧道长4.176km，同年通车的地区公路隧道长4.534km，1999年底实现双洞通车的全长2×4.116km 的省甬台高速公路大西邻至糊雾岭隧道，设置了照明、通风、防火监控等完善的运营机电设施。截至2009年底，我国已经建成公路隧道6139座，总长394.20万米。如此大规模的隧道建设，不但运营管理的任务十分艰巨，其安全与节能问题也日益突出。其中隧道耗电占高速公路运营中的很大一部分，以3公里长隧道为例，年电费约为400万元。

如高速公路监控分中心在对高速公路大帽山隧道供配电系统、照明系统和通风系统进行了节能技术改造，通过适当提高线路电压、提高功率因素来改造供配电系统，经过一年的试运行，2009年5月底同比无功电量下降了85.48％，为高速公路减少电费支出87492.8元，取得了可喜的经济效益；对照明技术进行改造，将射流风机出风口处的风导向下方后，以此损坏率计算，一年可减少高压钠灯损坏38盏、镇流器损坏l8只、触发器损坏2只、灯具损坏l1套，合计节省购买灯具费用约2万多元。如全国高速公路隧道风机都采用“两台风机共用一套自耦降压起动装置”可节省50％的起动装置。

1.2 国外高速公路隧道通风照明节能研究现状

在公路隧道照明技术方面国外研究较早，通过长期的研究和实践，技术成熟。早在20世纪60年代，依据交通量、速度和洞外亮度进行自动调光技术就已经应用于意、法两国之间的Mont Blanc隧道照明。80年代后期，为了规隧道照明设计和施工，减少交通事故，世界各国相继颁布了公路隧道照明设计规。随后各国制定了适合本国国情的标准，如欧洲指定的《欧洲隧道照明标准》、日本的《隧道照明指南》等。为了节约电能，提高隧道照明效果和行车舒适性，保证公路隧道安全运行，针对隧道灯具国外进行了大量的研究。依据驾驶员视觉特性和隧道的视觉环境制定了一系列数值计算准则。如德国的侧壁面计算方法和日本的灯具

维护系数等。欧美发达国家从灯具材料、光学特性、外观质量、功能结构等做了深入研究，并取得了一定的成果。

公路隧道通风方面的研究由来已久，欧洲和日本在这方面的研究都做了许多的工作，处于世界先进水平。1919年美国修建的穿越纽约哈德逊的Holland隧道，形成了世界上最早的人工全横向通风方式，2000年底通车的挪威莱尔多隧道，该隧道通风分段的单段长度最大为9.5km。日本对关越隧道一线采用了两座竖井加多台静电除尘器的纵向组合通风方案，该方案能适用于任何交通方式，任何长度的特长公路隧道的通风，同时带来了巨大的经济效益。

2．研究的技术原理

2.1公路隧道节能研究的技术原理

隧道通风控制节能采用的是智能控制模型和智能控制的方法。它是通过对通风系统的模糊控制模型、神经网络控制模型和专家系统控制模型等进行研究，建立的智能控制模型；模糊逻辑控制方法是把人的经验形式化并引入控制过程，再运用模糊集合论进行数学处理，实现糊推理，进行判断决策，以达到令人满意的结果。

控制模块：根据专家经验或过程控制的知识生成控制规则；根据过程的模糊模型生成控制规则；根据对手工控制操作的系统观察和测量生成控制规则；安全保护模块：加密CO\VI检测元件数量；采用平面、二次曲面拟合方法，计算隧道CO\VI分布情况。

隧道照明节能的智能控制方式是在自动控制方式的基础上，应用人工智能、专家系统、模糊控制、神经网络、遗传算法等智能控制技术，并采用模糊控制等智能控制算法来实现隧道无级调光和照明节能的目的。入口段、过渡段加强照明,包括开启LED灯，测试LED灯照度值，测试关键断面照度值，以及关闭LED灯，开启高压钠灯，在相同断面测试该点的照度值。

2.2 模糊控制技术

模糊控制本质上是一种基于语言规则的仿人智能控制。由于控制对象仅能提供一些模糊信息，计算机参与这类控制时必须模仿人类能够接受和处理模糊信息、进行模糊控制的本领。

模糊控制器主要由模糊量化接口、模糊知识库、模糊推理机、解模糊接口四部分组成，如下图所示：

模糊控制基本原理图

2.2.1模糊化

在模糊控制系统运行中，控制器的输入值、输出值是有确定数值的清晰量，而在进行模糊控制时，模糊推理过程是通过模糊语言变量进行的，因而必须先进行模糊化操作。所谓模糊化，就是把输入值匹配成相应语言变量语言值的隶属度过程。

设一个模糊控制器输入的物理量为温度(以X表示)和压力(以XZ表示)，输出为阀门流量的校正量(以Y表示)，这是一个典型的二输入、一输出控制问题。我们可以将温度划分成“低”、“中”、“高”、“很高”四个部分(或称四档)，而将压力划分成“低于正常”，“正常”，“高于正常”三档，将阀门的开关状态划分为“关”、“半开”、“中等”、“开”四级，分别定义它们的隶属函数。人们将“温度”称为语言变量，温度的“低”、“中”、“高”、“较高”称为这个语言变量的语言值。在实际控制过程中，经常把一个物理量划分成“正大”、“正中”、“零”、“负大”、“负中”五级，分别以英文字母PB、PM、Z、NB、NM表示。

模糊数的隶属函数可取不同的形状，如三角形、梯形、高斯型、钟形、Z形、S形等，针对工程问题，隶属函数的形状对控制效果的影响不大，因此，一般取形状简单，容易计算，并且和其它较为复杂的隶属函数得出得控制结果差别很小的三角形隶属函数即可。

2.2.2模糊规则库

模糊控制规则库是由一系列“IF-THEN”型的模糊条件语句所构成，它是模糊控制器的核心，规则是否正确地反映操作人员和有关专家的经验和知识，是否能适应被控对象的特性，直接关系到整个控制器的性能和控制效果。

控制规则的生成方法：

A.根据专家经验或过程知识生成控制规则

模糊控制规则是基于手动控制策略而建立的，而手动控制策略又是人们通过学习、实验以及长期经验积累而逐渐形成的，存储在操作者或专家中的一种技术知识集合，因而把蕴涵于知识集合中的知识经过理解、选择、归纳等过程抽取出来，即可形成经验型的知识模型。在此基础上，再经过一定的试凑、调整，可获得具有更好性能的控制规则。

B.根据过程的模糊模型生成控制规则

被控过程的动态特性可以用模糊语言来描述，这样的模型称为过程的模糊模型。基于过程的模糊模型能建立一组相应的模糊控制规则来达到系统希望的动态特性，这一组控制规则就形成模糊控制规则库。

C.根据操作人员的实际控制过程生成控制规则

在许多人工控制的工业系统中，熟练的操作人员可以成功地控制系统，但有时却难以给出用于模糊控制所用的控制语言。因此可以通过记录操作人员实际控制过程时的输入输出数据，并从中总结出模糊控制规则。根据以上原则建立的初步控制规则不一定是完美无缺的，往往还要通过试凑法或程序法等作进一步调整。

控制规则的静态特性：

A.完备性：是指对于任意的输入应确保它至少有一个可适用的规则，而且规则的适用度应大于一定的数，譬如0.5。

B.干涉性：是指任意两条控制规则，如果前件部对应语言变量的隶属函数之间的重叠率不为零，那么两条规则就会产生相互作用。

C.一致性：控制规则主要基于操作人员的经验，它取决于对多种性能的要求，而不同的性能指标要求往往互相制约，甚至是矛盾的。这就要求按这些指标确定的模糊控制不能出现互相矛盾的情况。即任意两条控制规则，如果前件部相同或相似，则后件部也应相同或相似。

2.2.3模糊逻辑推理

模糊推理是指由给定的输入到输出的映射过程。包括三个方面容：

(1)推理条件前提隶属度的聚集，也即在模糊规则的前件中应用模糊算子(与、

或)。常用的与算子有:min(模糊交)和prod(代数积)

常用的或算子有:max(模糊并)和probor(概率或)

(2)规则激活:根据模糊蕴涵运算由前提推断结论。

常用的模糊蕴涵算子有:

最小运算min(Mamdani)、代数积prod(Larsen)、算术运算(Zadeh)

(3)输出总合:合成每一条规则的结论，得出总的结论。

常用的模糊合成算子有:max(模糊并)、probor(概率或)、sum(代数积)。

各种模糊算子的不同组合和应用，就有不同的推理方法，常见的有: Mamdani推理、Larsen推理等等，这两种推理方法的模糊合成算子都是取max(模糊并)，只是模糊蕴涵算子不同，Mamdani推理取的是min(模糊交)，是将规则结论部分的模糊子集被规则前提条件的满足程度，即规则的力度相截(min)，而Larsen推理取的是Prod(代数积)，是将规则结论部分的模糊子集与规则前提条件的满足程度，即规则的力度相乘(prod)，两种推理方法差别不大。

2.2.4反模糊化

所谓反模糊化，是指将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量，也就是根据输出模糊子集的隶属函数计算出确定的输出的数值。常用的反模糊化方法有:

(1)重心法:重心法是取模糊隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心围模糊推理的输出值。

(2)最大隶属度平均法 (3)面积等分法 (4)最大中点法

2.3 隧道照明节能智能控制

隧道照明不同于一般道路照明，有其明显的特殊性，在隧道建设及其监控系统中占有重要地位，是隧道营运安全的基本保障。随着我国交通水平的提高和发展，隧道建设与日俱增，隧道照明设施的规模和数量也越来越大，隧道的营运电费和维护成本也越来越高，因此，既安全又经济节能的隧道照明技术和节能方案是隧道照明技术的重点发展方向。

国隧道灯具多采用白炽灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等，可安装在拱顶、墙壁或吊装顶棚上，沿隧道纵向可单排布置，也可双排布置。在双排布置的情况下，可成对布置，也可交错布置。为了避免灯具不连续直射光由侧面进入驾驶室造成“闪光”的不快感觉，应尽量不将灯具装在侧面，而装在隧道顶部两侧或中央，且安装高度应在路面以上4m为宜。照明灯具呈线性分布。

2.3.1 隧道照明控制方式

（1）人工控制。人工控制是指根据洞外亮度、交通量、平均车速及天气条件等因素的变化，由隧道管理人员手动控制照明回路的开/关或无级调控照明亮度，又可细分为远程人工控制方式和本地人工控制方式。

（2）自动控制。自动控制方式是指利用光亮度检测仪、车辆检测器等设备采集的相关照明控制参数，由电子设备直接控制照明回路的开/关或无级调控照明亮度，无需人工参与控制过程，可细分为远程自动控制方式和本地自动控制方式。目前国多数隧道采用的是自动控制为主、人工控制为辅的照明控制方式。

（3）智能控制。智能控制方式是指在自动控制方式的基础上，应用人工智能、专家系统、模糊控制、神经网络、遗传算法等智能控制技术，按隧道照明亮度递减适应曲线进行动态调光，以达到安全、舒适、高效、经济的照明效果，实现“按需照明”。

2.3.2 隧道照明控制模型

（1）天气分级控制模型是当前普遍采用的一种控制方式，它将全天分为晴天、云天、阴天和重阴四个等级。这种控制模式将交通量和车速视为设计交通量和设计车速而忽略两者的变化，仅考虑洞外亮度的变化情况，照明控制中根据各时间段选择天气分级即可。

（2）一元参数控制模型是以单一洞外亮度为控制参数的，不考虑交通量和车速变化，仅考虑洞外亮度变化情况。一元参数控制模型的洞外亮度取值是洞外亮度检测器的实时检测值。它通过洞外亮度值的变化，来对照明进行控制，以使隧道洞外亮度差在一个合适的围。

（3）二元参数控制模型需要同时考虑洞外亮度和交通量的变化。二元参数控制模型同时以洞外亮度和交通量为控制参数，根据不同的值，对照明进行控制，使得隧道洞外亮度差在一个合适的围。

（4）三元参数控制模型需要综合考虑洞外亮度、交通量和车速变化。三元参数控制模型是以洞外亮度、交通量、车速变化作为控制参数，根据不同的值来对照明进行控制，使得隧道洞外亮度差在一个合适的围。

2.3.3 隧道照明节能措施

(1) 合理的隧道照明光源选择

隧道照明中一般选用的光源是荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等，大多存在光带窄、配光质量不够、能耗高、质量稳定性差、寿命短等问题。普遍使用的高压钠灯发黄光，导致隧道照明的视觉效果不佳，影响行车安全。随着照明技术的发展，采用新型照明灯具对保证隧道经济安全运行有着十分重要的意义。电磁感应灯、LED灯等新产品除满足隧道对灯具光效、光通量、寿命、工作特性、光色、显色性和配光控制难易程度等要求外，还能节约运行和维护成本，实现稳定经济

运行。隧道中照明光源需要针对不同隧道的条件做出合理的选择，既考虑到隧道照明的需要，又能满足节能的要求。

(2) 合理的洞外亮度

洞外亮度L20（S）主要与照光气候、季节、时刻、洞口朝向、洞门构造、植被、路面颜色等有关，其取值大小直接关系到入口段和过渡段亮度的取值，即与隧道照明节能、营运电费、工程投资和行车安全有关。由于隧道设计中一般采用固定的洞外亮度上限值，没有考虑各洞口的具体条件和特点，以致造成隧道运营照明的极大浪费。所以应根据洞门结构设计、装饰、视野洞外植被情况和当地光气候特点等，通过理论分析和调查实测分析，在光气候理论基础上合理地确定洞外的亮度值。

(3) 合理的基本照明平均路面亮度值

基本照明是整个隧道中以一定间隔设置的照明，即中间段照明，平均路面亮度值以驾驶员在各种设计速度下能够辨别障碍物为标准来设定。晚上交通量少时，隧道透明度高，平均路面亮度值可降低一半。应深入研究隧道照明标准，确定更为合理的隧道照明设计标准值，以降低隧道营运费用。

(4) 合理预测交通量

隧道照明亮度和交通量也息息相关，同种车速的情况下，交通量不同要求照明亮度也不同。合理的预测交通量，可以指导照明优化设计，并分期实施，做到最大限度的有效利用电能。

(5) 合理设计速度

隧道照明设计亮度与设计车速关系密切，合理的设计车速可以达到有效用电的目的。

(6) 合理的隧道照明灯具安装方式

隧道基本路段布灯主要有中间单排布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯三种方式。不同的布灯方式，其所用灯具数量、维护方便程度都不相同。需要根据不同的隧道条件，选择合适的安装方式。

2.3.4 隧道照明节能控制研究

一般在隧道里安装灯具的长度是几百米或几千米，如果按照全年最大照度设计，就洞亮度这一指标分析，只要是晴天，洞亮度就是多余的，长时间势必造成电能的极大浪费。所以，应根据实际要求不断调整隧道各段照明的长度和照度，实现动态地对隧道各段灯具照明的自动控制。长度小于1000m的隧道，实现对各

段灯具照度的自动控制；隧道长度超过1000m，实现对各段的照明长度和照度的全面动态控制，才能从根本上杜绝隧道照明能源的浪费。

(1) 照明节能控制策略研究

时间模式控制策略：根据不同季节和天气时段，在不同的时间段打开不同组数的灯组，以此保证隧道外的照度差在合理围之。

照度模式控制策略：根据隧道口安装的外两个照度计采集的照度差的值，动态调整灯组的开与关。

（2）照明节能控制算法研究

影响照明控制的因素主要为：交通量、洞外亮度、时间因素和外部事件等。不同的交通量对照明需求不同，交通量越大、平均车速越快对照明的需求也就越大。洞外亮度越大造成洞外亮度比加大，随之照明需求加大。时间因素、外部事件因素主要包含交通事故、隧道火灾、隧道维护、时序控制、人工外部指令等。

手动控制：手动控制不需要控制算法，控制输出直接响应手动操作。

事件响应控制算法：事件响应控制主要用于紧急情况的照明预案的响应，控制系统接受其他系统事件数据实现照明系统与其他系统的控制联动。事件响应控制算法取决于照明预案的制定，通过事件触发条件对照明进行控制。

自动控制算法：自动控制算法是依据交通量及洞外亮度建立洞亮度理论需求曲线，然后根据洞亮度理论需求进行灯具的动态调光控制。隧道照明理论需求曲线采用分段方式进行计算，分为入口段、过渡段、中间段和出口端。入口段、中间段、出口段为亮度需求直线，相应灯具为整体调光。过渡段为亮度需求曲线，相应灯具为单灯调光。

模拟自动控制算法：模拟自动控制算法是对所在地进行每一时刻的洞外理论最大亮度值模拟，根据模拟值导出隧道照明需求，据此进行照明控制输出。模拟自动控制算法通常适用于白天的应急控制方式，控制触发条件主要是在传感器信号丢失或传感器信号严重异常的情况。

3.公路隧道节能系统研究的主要容

为了开展困扰长大公路隧道节能关键问题的研究，着力解决高速公路长大隧道纵向通风的理论与实现问题，明确风流组织、风机布置与原则、风流控制模型及其控制策略。围绕安全、环保、节能与高效，制定适应不同地区经济发展水平的节能与安全策略，提出安全与节能的理论模型，主要着眼于高速公路长大隧道

的通风节能与安全智能控制模型和照明节能与安全智能控制模型的建立，最终建立高速公路长大隧道节能控制集成应用系统。

3.1研究安全保证前提下的智能模糊控制方法

建立安全节能智能通风控制方法，解决风机的最优控制问题，最大化节约能耗；建立智能照明控制模型与方法，在保障洞口与过渡段照明安全的前提下，最大化节约能耗；长大隧道照明灯具的布置方式，结合洞口亮度、隧道长度、路面形式、车流量、车速、灯具的养护管理等情况，提出最佳的灯具布置方案。

3.2 建立选择性预测模型

建立安全节能智能通风选择性预测模型，解决风机的最优控制问题。交通流、污染物预测模型包括自回归滑动平均模型、神经网络模型和样条函数模型，通过模型的评价来选取自适应模型。

研究根据汽车流量、空气CO浓度和烟雾浓度来控制通风量，研究根据天气变化、车速、车流量设置等运行参数进行自动控制的、可编程的隧道照明控制技术，解决现有的隧道照明控制模式存在的节能与安全的矛盾，建立高速公路长大隧道节能控制集成系统。

4.高速公路隧道通风照明节能控制系统的设计

4.1 高速公路隧道通风节能与安全智能模糊控制模型的研究与建立

通风智能控制包括：输入输出模块（检测元件、输出控制单元）、控制模块（交通流预测模型、污染物预测模型、模糊控制器（FLC）、增加风机台数、风机开启台数与位置）、安全保护模块（CO/VI动态）。

对于正常工况，当隧道污染物浓度达到最大值时，若采用最大浓度控制法，这时必须增开风机，若考虑未来交通量的发展趋势，未来一段时间交通量将减少，则污染物得排放量会减少，不增加风机的开启台数，原来的通风法案也能满足运营需求。因此，预测模型的通风控制是通风节能的有效手段。

基于以上思想，预测模型的通风控制模型有以下5个模块构成。

(1)预警参数设置模块：预警参数包括CO浓度与车流平均速度，用于判断隧道环境条件是否将超过有关规的要求。

(2)通风计算模块：根据交通发展变化情况，计算CO和烟雾浓度，从而有通风计算模块计算需要的风量以及风机开启或停转台数。

(3)交通预测与交通状态智能判断模块：根据现场采集的交通数据，判别交通状态（正常或堵塞）；预测期隧道车辆数变化趋势，是将增加、减少或基本保持不

变，当随到车辆数基本保持不变时，不需要改变风机的运行状态，当隧道车辆数增加时，可能会增加风机的开启台数，当随到车辆数减少时可能会减少风机的开启台数；隧道车流的平均速度用于判断是否会出现阻塞。

(4)运营评价模块：计算车辆在隧道的停滞时间，发生阻塞时计算阻塞长度，对隧道当前风机的运营状态进行评价，根据运转时间，对待(停)开机的风机排列优先顺序，以便进行通风控制决策。

(5)控制决策模块：结合运营评价模块的评价结论，决定风机的开启或停转。4.2 高速公路隧道照明节能与安全智能模糊控制模型的研究与建立

照明智能控制：检测洞外亮度、照度检测器、检测设备及灯具的布置（入口段和过渡段加强照明）、照明模式控制系统建立。然后依据隧道照明视觉特点，从隧道照明控制模式、营运安全及其他因素分析隧道照明节能的现状，提出隧道照明节能模型。

4.3 高速公路隧道节能控制集成应用系统的研究

由于CO和烟雾主要是行使在隧道的车辆所致，与交通流量、车辆速度、车辆构成密切相关。因此，试图通过检测交通参数分析计算出CO和烟雾的排放值，而取代昂贵的检测仪，降低投资和维护的成本。这就需要建立交通参数与CO和烟雾的排放值的控制预测智能模型。

根据对环境亮度、能见度、车流量、照度、驾驶员视觉特性、安全行车等关系的分析，采用智能控制算法来实现隧道无级调光和照明节能的目的。

通过以上对隧道通风及照明节能的算法、控制模型、控制方法的研究，设计出复合要求的硬件设备，研究出优化的算法及调试出软件程序，最终开发一套以软件为核心的软硬件结合的隧道节能集成应用系统。

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华北水利水电学院 North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 毕业设计 题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计

华北水利水电学院 毕业设计任务书 题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计 专业：电子信息工程 班级学号：200915512 姓名: 李玉平 指导教师：郑辉 设计期限：2011 年2 月21日开始 2011年5 月27日结束 院、系：信息工程学院 2011年2月21 日

一、毕业设计的目的 通过本次设计掌握产品设计的流程，能熟练的使用AT89C51单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，充分理解相关软件，对整个产品设计时的调试等必要的环节有更深刻的体会。 本设计通过选认元件、连线焊接、调试检测等过程，培养了搜集资料和调查研究的能力，方案论证选择的能力，理论分析与设计运算的能力，巩固了计算机软硬件和应用系统设计方面的能力。 二、主要设计内容及基本要求 1．本设计包含以下部分：按键电路、上电复位电路、晶振电路、电源电路、显示电路、MCU系统部分、机械控制电路等部分。 2．基本要求： （1）要求定时工作时间和实时时间对比达到长时间精确地定时功能。 （2）要求定时时间和实时时间相同时通过51单片机控制光耦驱动电路来控制电饭煲的工作。 三、重点研究问题 1．单片机的内部结构，显示电路的调试。 2．部分功能电路的软件设计：键盘显示电路、报警电路、工作指示电路。 四、主要技术指标或主要设计参数 根据模块电路，设计出完整的电路原理图，焊接出实物，并对产品进行调试。电源部分为单片机系统提供的电压为5V，为光耦提供的电压为12V。 五、设计成果 拟做出一个基于AT89C51单片机对电饭煲的智能控制系统的设计，设计出整体原理图，并做出实物，同时做出一份符合要求的毕业论文。

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目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)

人工智能结课论文

人工智能在电子信息上的应用————专家系统 引言： 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 专家系统是人工智能应用研究的一个重要领域。它实现了人工智能从理论研究走向实际应用，从一般思维方法探讨转入专门知识运用的重大突破。专家系统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，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。 摘要: 专家系统是人工智能应用研究的主要领域。专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。它运用于医疗、军事、地质勘探、教学、化工等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。现在，专家系统已成为人工智能领域中最活跃、最受重视的领域。 关键词：人工智能，专家系统 正文： 1、什么是专家系统 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。专家系统内部含有大量的某个领域的专家水平的知识与经验，能够运用人类专家的知识和解决问题的方法进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，来解决该领域的复杂问题。 目前，对什么是专家系统还没有一个严格公认的形式化定义。作为一种一般的解释，可以认为专家系统是一种具有大量专门知识与经验的智能程序系统，它能运用领域专家多年积累的经验和专门知识，模拟领域专家的思维过程，解决该领域中需要专家才能解决的复杂问题。 2、专家系统的基本结构 专家系统通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取等6个部分构成。 在其中，知识库是专家系统质量是否优越的关键所在，即知识库中知识的质量和数量决定着专家系统的质量水平。一般来说，专家系统中的知识库与专家系统程序是相互独立的，用户可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高专家系统的性能。 人工智能中的知识表示形式有产生式、框架、语意网络等，而在专家系统中运用得较为普遍的知识是产生式规则。产生式规则以IF…THEN…的形式出现，就像编程语言里的条件语句一样，IF后面跟的是条件（前件），THEN后面的是结论（后件），条件与结论均可以通过逻辑运算AND、OR、NOT进行复合。在这里，产生式规则的理解非常简单：如果前提条件得到满足，就产生相应的动作或结论。产生式专家系统的知识库中包含了大量的规则，换言之，这里的知识库就是一个规则集。 3、专家系统的特性（与人类专家相比） 专家系统作为一个计算机程序系统具有如下几个特性： （1）不受时间限制：人类专家的工作时间有限，但专家系统是恒久，一旦开发完成，可随时使用，并可二十四小时持续运作。

智能控制理论结课论文

用模糊控制实现恒压供水 参考文献： 文献一：基于模糊控制的恒压供水研究 中图分类号: TU991 文献标识码: A 文章编号: 1672- 9900(2007)04- 0028- 03 总结： 由于供水系统的管网和水泵存在着非线性、多变量等特性, 而且相间有交叉耦合, 很难建立精确的数学模型。如果采用常规的PID 算控制,往往难以得到较理想的静动态特性。采用模糊逻辑控制的方法对水压进行控制, 可以达到良好的控制性能。模糊控制器结构如图1示。采用双输入单输出的形式, 以水压给定值SP 和实际水压测量值PV 的误差e( e=SP- PV) 及误差变化率ec( ec=de/dt) 作为糊控制器的输入量, 经模糊化后分别得到模糊量 E 和EC, 并分别用模糊语言加以描述, 建立输入和输出之间的模糊控制规则。如果用PLC 进行在线模糊推理,将花费大量运算时间,从而影响系统工作。根据控制规则采用离线方式计算出模糊控制表, 存于可编程控制器PLC 内存中, 在实时控制时将复杂的推理运算过程简化为查表运算, 极大地提高了恒压供水系统的响应速度。

系统将自调整模糊控制技术应用到基于PLC 控制的变频调速恒压供水系统中,能够很好地克服供水系统数学模型难以确定、使用传统PID控制方式调节器参数调整困难的缺点, 较好地消除了系统非线性、时变等因素的干扰影响。系统经过调试和实际运行, 其压力始终稳定在设定的范围内, 具有节约能源、操作方便、自动化控制程度高等优点, 系统可广泛应用于住宅小区、高楼供水系统。 文献二：恒压供水系统的模糊控制 (1·温州大学工业工程学院,浙江温州325000;2·浙江大学工业控制技术国家重点实验室,浙江杭州310000) 总结： 恒压供水是指用户段不管用水量大小,总保持管网水压基本恒定,这样,既可满足各部位的用户对水的需求,又不使电动机空转,造成电能的浪费。为实现上述目标,利用PLC根据给定压力信号和反馈 压力信号,通过模糊推理运算,控制变频器调节水泵转速,从而达到控制管网水压的目的。变频恒压供水系统如图3—1所示。根据供水压力要求,采用一用一备变频恒压供水系统。

智能控制课程设计(报告)

HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目：基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 学院名称： 指导老师： 2017年5月30 日

目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)

第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下，开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展，大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前，转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题，这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术，它是传统控制发展的高级阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制，而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中，由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性，则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制，有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善，模糊控制技术也日趋成熟，被人们广泛接受。模糊控制的优点很多，例如：模糊控制器设计简单，不需要依赖被控对象的精确数学模型；模糊规则用自然语言表述，易于被操作人员接受；模糊控制规则可以转换成数学函数，易与其他物理规律结合，便于用计算机软件实现；模糊控制抗干扰能力强，且响应快，对复杂的被控对象能有效控制，鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点，成为智能控制领域最重要，最活跃和最实用的分支之一。目前，模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂，外界不确定因素多等特点，将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中，跟踪系统最大功率工作点，提高光电转换效率，充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象，将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中，从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术，实现光伏并网发电系统的研究，根据其不同的优缺点，然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算，制定处模糊规则，设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。

自然辩证法概论结课论文 人工智能对人类未来社会的影响

2016秋《自然辩证法概论》课程期末论文 班级__ 学号__ 姓名__ 开课学院马克思主义学院任课教师_ 成绩________

人工智能对人类未来社会的影响 摘要：近年来，由于“深度学习”神经网络的提出，突破瓶颈的人工智能迅速发展，各大科技公司也纷纷布局。人工智能逐渐融入人们生活，并极大的促进了社会发展，同时其飞速的发展也引发了人们对于人工智能未来与人类关系的忧虑。 关键词：人工智能人类未来 一、人工智能的发展 今年全球最热门的词汇，“人工智能”无疑是其中之一。前不久谷歌AlphaGo与李世石的围棋人机大战,是继1997年IBM计算机“深蓝”战胜人类国际象棋冠军之后，人工智能领域的又一重大里程碑。提到人工智能，因为受科幻小说或电影的影响，大多数人会想到屠杀人类的机器人大军，但就其本质而言，人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟，现代人工智能主要依靠数据和算法。1956年夏季，以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在一起聚会，共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题，并首次提出了“人工智能”这一术语，它标志着“人工智能”这门新兴学科的正式诞生。随后，人工智能与众多学科产生融合并飞速进展，但在90年代暴力破解需要的呈指数增长的计算量使人工智能发展陷入僵局。直到2006年“深度学习”神经网络的提出，才取得了突破性进展。深度学习算法体现出来的高性能，掀起了新一代人工智能技术的革新浪潮。“近年来，谷歌、微软、IBM、 百度等拥有大数据的高科技公司相继投入大量资源进行深度学习技术研发，在语音、图像、自然语言、在线广告等领域取得显着进展。”[1] 二、人工智能对现代人类社会的影响 人工智能在我们的生活中早已是随处可见，例如，大多数智能手机上都有的语音助手，使用搜索引擎时跳出的快捷项等。人工智能也对社会生产产生众多影响，例如，富士康每年计划打造1万台机器人同时裁掉6万员工，报社使用人工智能进行简单的新闻编辑，甚至有机构在研发已在研发能写药物处方的算法。“技术的社会价值可以表现为积极的正面价值，推动社会发展增进人类幸福，但也可以表现为消极的负面价值，给社会带来诸多风险。”[2]人工智能在初步发展阶段会极大的造福人类，这也正是人类研发其的原因，但也有人担心现阶段人工智能带来的问题，如失业，对科技的依赖等。首先，对于失业，新闻编辑，富士康员工，药师等人员所做的重复性工作由人工智能代替可以把人类从繁重的劳动中解放出来，提高生产生活的效率和质量。被替换掉的人力资源可以进行更高级的生产，促进社会进步。当年工业化刚开始的时候也曾出现过这样的忧虑，现在看来那时的忧虑完全没有必要，现在情况依旧如此。当然让人们放弃熟悉的事物做出改变是比较困难的，却也是无法违背的。其次，对科技的过分依赖，生活中经常听到不要过度的使用手机这类“善良”的劝告，但在我看来，经常使用手机是必须的。手机是当前人与人连接最高效的方式，在信息时代线上生存是大势所趋，如有必要，时刻保持在线。现在只是处于过渡阶段，虽然人们已经通过手机连接，但线下生活依旧是主流，所以在习惯于线下生活的较年长人的眼里，花费大量时间看手机是不务正业。认识趋势，看到趋势，顺应趋势才是明智得做法。所以老师们不应徒劳的去劝说同学们上课不要看手机，而应积极地结合趋势寻找新的传授知识的

智能照明控制系统毕业设计

智能照明控制系统毕业设计 篇一：基于单片机的智能照明控制系统设计 本科生毕业论文(设计) 题目室内智能照明控制系统的研究与设计学生姓名李天顺学号 XX专业班级建筑电气与智能化10101班指导老师曾进辉 XX年11月 基于单片机的智能照明控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。楼宇智能化的发展与成熟，也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础，实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。使用光电子镇流器，使光源具备自动调节功能。文中详细地

描述了控制电路的设计过程，包括：光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。 工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。 关键词：智能控制，主控制器，分控制器，单片机，定时控制 The Control System for Intelligent Lighting Based on Single–chip Microcomputer Author: Li Guozhong Tutor: Sun Man Abstract With the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and

学习智能控制课程的研究报告样本

学习智能控制课程的研究报告 经过本学期所学的智能控制知识、上网搜集资料和参考论文的情况下, 对智能控制这门学科的学习做出了简要总结。 1智能控制的发展 自动控制经过百余年的发展, 无论是在控制理论还是控制工程上都取得了巨大成功, 可是, 随着人类社会的发展, 控制对象日益复杂、控制目标越来越高, 控制理论与控制工程面临的挑战也越来越大。以控制理论和智能理论为基础, 以模拟人的智能化操作和经验为手段的智能控制方法应运而生。 智能控制是基于人类对自然界的智能的认识所发展起来的智能理论与方法, 包括基于符号逻辑的传统AI理论与基于复杂计算的计算智能理论。它是人工智能和自动控制的重要研究领域, 并被认为是通向自主机器递阶道路上自动控制的顶层。人工智能的发展促进自动控制向智能控制发展, 智能控制思潮第一次出现于20世纪60年代。1965年, 美籍华人傅京孙教授在她的论文中首先提出把人工智能的直觉推理方法用于学习控制系统, 最早把人工智能引入到控制技术中。1966年, Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统中应用了人工智能技术, 而且提出了”人工智能控制”的概念。 1967年, Leondes和Mendel 首先正式使用”智能控制”一词。 20世纪70年代是智能控制的发展初期, 傅京孙、 Gloriso和

Saridis等人正式提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉。70年代中期前后, 以模糊集合论为基础, 从模仿人的控制决策思想出发, 智能控制在另一个方向规则控制上也取得了重要的进展。 80年代为智能控制的迅速发展期, 智能控制的研究及应用领域逐步扩大并取得了一批应用成果。1987年1月, 第一次国际智能控制大会在美国举行, 标志着智能控制领域的形成。 1992年至今为智能控制进人崭新的阶段。随着对象规模的扩大和过程复杂性的加大, 形成了智能控制的多元论, 而且在应用实践方面取得了突破性的进展, 应用对象也更加广泛。 智能控制采用各种智能技术来实现复杂系统和其它系统的控制目标, 是一种具有强大生命力的新型自动控制技术。智能控制的产生和发展正反映了当代自动控制以至整个科学技术的发展趋势, 是历史的必然。智能控制已成为自动控制发展道路上的一个新的里程碑, 正发展为一种日趋成熟和日臻完删的控制手段, 并获得日益广泛的应用。2智能控制的研究内容 当前关于智能控制的研究和应用沿着几个主要的分支发展, 主要有专家控制、模糊控制、神经网络控制、学习控制、基于知识的控制、复合智能控制、基于进化机制的控制、自适应控制等等。有的已在现代工业生产过程与智能自动化方面投入应用。主要介绍如下: 1、专家控制是智能控制的一个重要分支, 其研究始于60年代中期, 是由美国斯坦福大学Feigen-baum于1965年开创的人工智能研究的新领域。所谓专家控制是指将专家系统的理论和技术同控制理论方

智能控制课程设计报告书

《智能控制》课程设计报告题目：采用BP网络进行模式识别院系： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：年月日

目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)

课程设计的目的和要求 目的：1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理，掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用，并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求：充分理解设计容，并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本，见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练，并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1；0.5,0.5和 0.1,0.1。 表7-3 训练样本 说明：该BP网络可看做2-6-1结构，设权值wij，wjl的初始值取【-1，+1】之间的随机值，学习参数η=0.5，α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^（-20），在仿真程序中用w1,w2代表wij，wjl，用Iout代表 x＇ｊ。 源程序 %网络训练程序

clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1); w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0; 0,0; 0,1]; ys=[1,0,-1]'; x=xs(s,:); for j=1:1:6 I(j)=x*w1(:,j); Iout(j)=1/(1+exp(-I(j))); end y1=w2'*Iout;

人工智能结课论文

内蒙古科技大学2014/2015 学年第一学期《人工智能》结课报告 课程号：76807376-01 考试方式：结课报告 使用专业、年级：计算机应用2012-3,4 任课教师：陈淋艳 班级：12级计算机3班 学号：1276807336 姓名：王志鹏

目录 前言 (3) 一、专家系统简介 (4) 二、关键字： (5) 三、专家系统概念和理论 (6) 四、专家系统的发展概况 (7) 五、专家系统的应用分析 (8) 六、专家系统的发展前景 (12) 七、专家系统的总结 (13) 八、学习心得 (14) 参考文献 (15)

前言 人工智能是经过40多年发展起来的一门综合性学科，它旨在研究如何利用计算机等现代工具设计模拟人类智能行为的系统。在众多的人工智能应用领域中，专家系统是30多年来发展起来的一种最具代表性的智能应用系统，它旨在研究如何设计基于知识的计算机程序系统来模拟人类专家求解专门问题的能力。专家系统是人工智能中最活跃的一个分支，是人工智能发展最重要的推动力。 由于人类对自身的思维规律和智能行为仍在探索中，因此，人工智能与专家系统仍然是一门开放的年轻学科。近几年来，人工智能与专家系统的研究越来越深入，新的思想、新的理论以及新的方法与技术不断涌现，新的研究成果不断充实着这一研究领域，尤其是模糊逻辑与神经网络及其结合的研究已成为当前人工智能或智能模拟的重要研究方向，学术论文数以千计，应用成果迭出。

一、专家系统简介 摘要:自从1965年世界上第一个专家系统DENDRAL问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的30年间获得了长足的进步和发展。特别是20世纪80年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。构建专家系统用到的思维方式可能是各种认知工具中最难的,因为它需要形式推理与逻辑推理,建构专家系统需要智力上的参与和挑战。本文首先介绍了专家系统的概念和理论及发展概况，并着重分析他们的应用和发展前景。

基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例最新毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 武汉科技大学 智能控制系统 学院：信息科学与工程学院 专业：控制理论与控制工程 学号： 姓名：李倩

基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例 摘要 现代控制系统，规模越来越大，系统越来越复杂，用传统的控制理论方法己不能满控制的要求。智能控制是在经典控制理论和现代控制理论的基础上发展起来的，是控制理论、人工智能和计算机科学相结合的产物。MATLAB是现今流行的一种高性能数值计算和图形显示的科学和工程计算软件。本文首先介绍了智能控制的一些基本理论知识，在这些理论知识的基础之上通过列举倒立摆控制的具体实例，结合matlab对智能控制技术进行了深入的研究。 第一章引言 自动控制就是在没有人直接参与的条件下，利用控制器使被控对象(如机器、设备和生产过程)的某些物理量能自动地按照预定的规律变化。它是介于许多学科之间的综合应用学科，物理学、数学、力学、电子学、生物学等是该学科的重要基础。自动控制系统的实例最早出现于美国，用于工厂的生产过程控制。美国数学家维纳在20世纪40年代创立了“控制论”。伴随着计算机出现，自动控制系统的研究和使用获得了很快的发展。在控制技术发展的过程中，待求解的控制问题变得越来越复杂，控制品质要求越来越高。这就要求必须分析和设计相应越来越复杂的控制系统。智能控制系统(ICS)是复杂性急剧增加了的控制系统。它是由控制问题的复杂性急剧增加而带来的结果，其采用了当今其他学科的一些先进研究成果，其根本目的在于求解复杂的控制问题。近年来，ICS引起了人们广泛的兴趣，它体现了众多学科前沿研究的高度交叉和综合。 作为一个复杂的智能计算机控制系统，在其建立投入使用前，必要首先进行仿真实验和分析。计算机仿真(Compeer Simulation)又称计算机模拟(Computer Analogy)或计算机实验。所谓计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在计算机上对该仿真模型

人工智能导论论文 (1)

《人工智能导论》 课程论文 题目：人工智能导论课程论文 专业：计算机科学与技术 班级：N计科12-1F 姓名：吴文定 学号：24122401811 指导老师：白天

目录 前言 (3) 一、专家系统简介 (4) 二、关键字： (5) 三、专家系统概念和理论 (6) 四、专家系统的发展概况 (7) 五、专家系统的应用分析 (8) 六、专家系统的发展前景 (12) 七、专家系统的总结 (13) 八、学习心得 (14) 参考文献 (15)

前言 人工智能是经过40多年发展起来的一门综合性学科，它旨在研究如何利用计算机等现代工具设计模拟人类智能行为的系统。在众多的人工智能应用领域中，专家系统是30多年来发展起来的一种最具代表性的智能应用系统，它旨在研究如何设计基于知识的计算机程序系统来模拟人类专家求解专门问题的能力。专家系统是人工智能中最活跃的一个分支，是人工智能发展最重要的推动力。 由于人类对自身的思维规律和智能行为仍在探索中，因此，人工智能与专家系统仍然是一门开放的年轻学科。近几年来，人工智能与专家系统的研究越来越深入，新的思想、新的理论以及新的方法与技术不断涌现，新的研究成果不断充实着这一研究领域，尤其是模糊逻辑与神经网络及其结合的研究已成为当前人工智能或智能模拟的重要研究方向，学术论文数以千计，应用成果迭出。

一、专家系统简介 摘要:自从1965年世界上第一个专家系统DENDRAL问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的30年间获得了长足的进步和发展。特别是20世纪80年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。构建专家系统用到的思维方式可能是各种认知工具中最难的,因为它需要形式推理与逻辑推理,建构专家系统需要智力上的参与和挑战。本文首先介绍了专家系统的概念和理论及发展概况，并着重分析他们的应用和发展前景。

智能控制课程结课作业

智能控制 1对于模糊控制（fuzzy）的认识和体会 模糊控制作为给合传统的基于规则的专家系统、模糊集理论和控制理论的成果而诞生,使其与基于被控过程数学模型的传统控制理论有很大的区别。在模糊控制中，并不是像传统控制那样需要对被控过程进行定量的数学建模，而是试图通过从能成功控制被控过程的领域专家那里获取知识，即专家行为和经验，当被控过程午分复杂甚全“病态”时，建立被控过程的数学校型或者不可能，或者需要高昂的代价。此时模糊控制就显得具有吸引力和实用性。由于人类专家的行为是实现模糊控制的基础，因此，必须用一种容易且有效的方式来表达人类专家的知识。IF-THEN规则格式是这种专家控制知识最和适的表式方式之一，即1F“条件”THEN“结果”，这种表示方式有两个显著的特征:它们是定性的而不是定量的;它们是一种局部知识，这种知识将局部的“条件”与局部的“结果”联系起来，前者可用模糊子集表示，而后者需要模糊蕴涵或模糊关系来表达。然而，当用计算机实现时，这种规则最终需具有数位形式，隶属函数和近似推理为数值表示集合模糊蕴涵提供了一种有利工具。 一个实际的模糊控制系统实现时需要解决三个问题:知识表示、推理策略和知识获取。知识表示是指如何将语言规则用数值方式表示出来;推理策略是指如何根据当前输入“条件”生一个合理的“结果”；知识的获取解决如何获得一组恰当的规则。由于领域专家提供的知识常常是定性的，包含某种不确定性。因此，知识的表示和推理必须是模糊的或近似的，近似推理理论正是为满足这种需要而提出的。近似推理科看做是根据一些不精确的条件推导出个精确结论的过程，许多学者对模糊表示、近似推理进行了大量的研究，在近似推理算法中，最厂泛使用的是关系矩阵模型，它基于L.A.Zadeh的合成推理规则首次由Mamdani采用，由于规则可被解释成逻辑意义上的蕴涵关系，因此人最的蕴涵算子已被提出并应用于实际中由此可见。模糊控制是以模糊集合沦、模糊语言变量及校糊逻辑推理为基础的一种计算机控制，从线性控制与非线性控制的角度分类，模糊井制是一种非线性控制。从控制器智能性看，模糊控制属智能能控制的范畴，而且它已成为日前实现智能控制的一种重要而又有效的形式。尤其是模糊制和神经网络、预测控制、遗传算法和混沌理论等新学科的相结合，正在显示出其巨大的应用潜力。 模糊控制器的基本结构包括以下四部分 1.模糊化 模糊化的作用是将输入的精确量转换成模糊化量，其中输入成份包括外界的参考输入、系统的输出或状态等。模糊化的具体过程如下：首先对这此输入进行处理，以变成模糊控制器要求的输入从。然后将上述己经处理过的输入量进行尺度变换，使其变换到各自的论域范围。在将已经变换到论域范的输入最进行模糊处理，使原先精确的输入带变成模糊量，并用相应的模糊集合来表。 2.知识库 知识库包含了具体应用领域中的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成：1.数据库主要包括各种语言变量的隶属函数，尺度变换因子以及模糊空间的分级数等。2.规则库包括了用模糊语言变量表示的一系列控制规则。它们反映了控制专家的经验和知识。 3.模糊推理 模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关系及推理规则来进行的。 4.清晰化 洁晰化的作用是将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量，它包

智能控制课程设计(报告)(DOC)

HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目：基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 学院名称： 指导老师： 2017年5月30 日

目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)

第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下，开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展，大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前，转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题，这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术，它是传统控制发展的高级阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制，而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中，由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性，则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制，有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善，模糊控制技术也日趋成熟，被人们广泛接受。模糊控制的优点很多，例如：模糊控制器设计简单，不需要依赖被控对象的精确数学模型；模糊规则用自然语言表述，易于被操作人员接受；模糊控制规则可以转换成数学函数，易与其他物理规律结合，便于用计算机软件实现；模糊控制抗干扰能力强，且响应快，对复杂的被控对象能有效控制，鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点，成为智能控制领域最重要，最活跃和最实用的分支之一。目前，模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂，外界不确定因素多等特点，将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中，跟踪系统最大功率工作点，提高光电转换效率，充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象，将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中，从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术，实现光伏并网发电系统的研究，根据其不同的优缺点，然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算，制定处模糊规则，设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。

人工智能及其航天应用课程报告

南京航空航天大学 课程报告 《人工智能及其航天应用》题目 学生姓名 学号 学院 专业 班级 教师 二〇一三年十二月

人工智能 摘要：人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。 关键词：发展历史及现状；应用；影响； 0 引言 人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪（基因工程、纳米科学、人工智能）三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。 1 人工智能的发展历史与现状 关于“人工智能”的起源，我们要追溯到公元前三百多年的历史伟人——古希腊伟大的哲学家、思想家 Aristotle（亚里士多德）（公元前 384-322），他的主要贡献是为形式逻辑奠定了基础。形式逻辑是一切推理活动的最基本的出发点。在他的代表作《工具论》中，就给出了形式逻辑的一些基本规律，如矛盾律、排中律，并且实际上已经提到了同一律和充足理由律。此外，亚里士多得还研究了概念、判断问题，以及概念的分类和概念之间的关系，判断问题的分类和它们之间的关系。其最著名的创造就是提出人人熟知的三段论。亚里士多德虽没有明确提出“人工智能”的概念，但概念却在此悄悄的萌芽。随后穿越到英国数学家 Turing(图灵)（1912-1954）,1936 年提出了一种理想计算机的数学模型（图灵机），1950 年提出了图灵试验，发表了"计算机与智能"的论文。当今世界上计算机科