智能控制课程期末论文

智能控制

课程论文

学号： 142030053 姓名：谈敏佳

专业：导航、制导与控制

中央空调的模糊PID控制器仿真

摘要：针对中央空调能耗大的问题，本文以中央空调的水系统作为研究对象，提出水系统的模糊PID变频控制方案。仿真表明，与常规PID相比而言模糊PID控制算法具有更快的响应速度，更小的超调量和较小的振荡。

关键词：中央变频空调；水系统变频；模糊PID控制；

0 引言

中央空调水系统最基本的目的是能够满足空调系统的热交换，满足室内末端对冷量的需求，创造适宜的工作生活环境。在上世纪六十年代，变频水泵就被运用使用在中央空调的冷水洗头中。随着空调技术的不断改进完善，冷水机组也逐步的能够随着室内负荷的改变并实时做出响应。

目前国内中央空调自动控制的水平较低，多采用多变量的PID控制。但是对于中央空调这种极易受干扰、高度非线性的控制系统，由于各个变量之间的关联性，各个回路之间的耦合性比较强，如果仍采用常规PID，系统调节时间比较长。所以运用模糊控制算法与PID结合，对于能耗消耗比较大的问题很有必要。中央空调在智能建筑能耗占50%，而水系统的耗能又占空调能耗的60%，所以如何改善水系统的耗能对节能减排很有意义。

1 中央空调的模糊PID控制器仿真设计

一般的中央空调系统由冷水机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、冷却塔和风机管组成。原理如图1-1所示：

图1-1 中央空调系统原理图

目前中央空调在冷冻水流量控制的方法上基本采用两种方法：定压差法和定温差法。由于冷水系统负荷的大小与压差并无直接关系，因此压差的变化不能明确的表示市内负荷的变化。定温差法相对来说操作要简单许多，施工方便，管线的设置相对简单。所以选择定温差法。冷水的供回水温差反映室内进行热交换的多少，一般供水温度为7℃，回水温度为12℃。

1.1 中央空调模糊PID控制结构

模糊PID控制虽然不依赖具体的数学模型，但总体来说也是属于计算机控制的范畴，其控制原理图如图1-2所示：

图1-2 模糊PID 原理图

输入模糊PID 控制器的两个变量包括冷水系统的回水温度在与给定值相比较后产生的偏差e 以及偏差的变化率ec ，模糊控制器输出的则是常规PID 控制器所需的,,p i d K K K ???。 1.2 精确量的模糊化

（1）温度偏差的模糊化：根据工程实际将冷冻水的回水温度设为12℃，考虑实际的天气情况设置偏差的范围为[-15,15]。语言变量表示为E 。将E 的模糊子集i A 相应的语言值设定为

{NB （负大），NM （负中），NS （负小），ZE （零），PS （正小），PM （正中），PB （正大）}[1]

。设E 的论域为：

E={-6，-5，-4，-3，-2，-1,0,1,2,3,4,5,6} 其隶属度函数取三角型，一般可表述为：

(x a)/(b a),a x b

()(x c)/(b c),b x x c μ--<≤?=?

--<

隶属度函数表示如1-3所示：

图1-3 温差偏差的模糊化

（2）温差变化率为/ec de dt =,语言变量表示为ec 。将ec 模糊子集i B 相应的语言值也设定为{NB （负大），NM （负中），NS （负小），ZE （零），PS （正小），PM （正中），PB （正

大）}。Ec={-6，-5，-4，-3，-2，-1,0,1,2,3,4,5,6}，温度变化率范围为[-20，20]，其

隶属度函数取三角型，隶属度函数表示如1-4所示。

图1-4 温差变化率的模糊化

（3）,,p i d K K K ???的变化范围分别为[-0.27，0.27],[-0.000003,0.000003],[-0.09，0.09]，模糊论域为｛-6，-5，-4，-3，-2，-1,0,1,2,3,4,5,6}，其隶属度函数取三角型，隶属函数表示如1-5所示：

图1-5 ,,p i d K K K ???模糊化

1.3 模糊控制规则的确定

模糊控制规则的基本思想是把人类专家对特定的被控对象或过程的控制策略总结成一系列“if(条件)then(作用)”形式表示的控制规则。

对于双输入三输出的二维模糊控制器，其规则描述为：

if E=A and Ec=B then ,,p i d K C K D K E ?=?=?=

模糊控制规则是模糊控制器的核心，它的质量直接影响系统的响应特性。考虑到空调系统被控制对象具有纯滞后的特点，在建立模糊控制规则时，需注意以下情况。

（a ） 在降温起始端，为了克服大惯性引起的被调量变化缓慢，加入大的控制量。 （b ） 在降温后期，为了克服大惯性引起的超调，提前施加抑制量。 （c ） 对于温度上升段，也作相应处理。

根据专家对温度现象的控制经验制定的控制规则如表1-1所示：

p K 的模糊规则

i K 的模糊规则

d K 的模糊规则

表1-1 控制规则

1.4 模糊推理

这里采用马丹尼极小运算法。本系统中是2个输入量e,ec 和3个输出量,,p i d

K K K ???的二维模糊控制器。控制规则为：

R1：if E is NB and Ec is NB ，then p K ? is PB ，i K ? is NB ，d K ? is PS R2: if E is NM and Ec is NM ，then p K ? is PB ，i K ? is NB ，d K ? is NS ……

全部系统共计49条规则。 1.5 解模糊

综合已知的模糊子集不同隶属度的赋值表以及各个参数不同的模糊控制模型，在进行反模糊化后可以得到

,,p i d

K K K ???的准确值进行PID 参数的调整[2]

。

2 MATLAB 仿真 2.1 建立FIS 主框架

在MATLAB 提示符下输入fuzzy 命令，启动FIS 编辑器。命名模糊推理系统FIS 为fuzzyPID ，并在FIS 编辑器中为该系统添加两个输入变量，命名为e 和ec ，分别代表温度偏差和温度偏差变化率。

2.2 隶属度函数的确定 双击名为e 的方框，打开隶属度函数编辑器，并在隶属度函数编辑器的Edit 选择“add MFS …”，在弹出的对话框中选中隶属度函数（MFType ）和语言值个数（Number of MFS ）,分别按各隶属度函数命名为NB 、NM 、NS 、ZE 、PS 、PM 、PB ，并设置当年变化量的变化范围和其在隶属度函数的显示范围。同样的方法设置ec 和,,p i d K K K ???。如图2-1所示：

图2-1隶属度的确定

2.3 模糊控制规则的确定

双击FIS 编辑器上部表示模糊推理系统的白色方块就能打开模糊规则编辑器，根据前面各个变量之间的模糊规则表3-1，依次来输入模糊控制规则。这是两输入单输出的控制规则。如图2-2所示：

图2-2 模糊控制规则编辑

3 Simulink 下系统建模仿真

中央空调被控对象一般都是高阶的，处理起来困难。因此实际一般用低阶近似法描述其

数学模型，二阶模型具有可对两个时间常数进行不同比例组合的特性，因此可以比较好的反应高阶系统所具有的特性。三阶模型在对系统无明显改善的同时却大大提高了处理的复杂度[3]

。根据空调系统末端各个环节的传递函数及对实验测试数据，用下列模型作为本次仿真的

模型：12()(1)(1)

s

Ke G s T s T s τ-=++ 。

3.1 模糊PID 建模仿真 (1)选取

1) 40110(s)(461)(s 1)t

e G s -=++ （3-1）

40210(s)(301)(2s 1)t

e G s -=++ （3-2）

2) 40310(s)(371)(s 1)t

e G s -=++ （3-3）

(2)根据经验和试凑，系统输出值设为12℃，三个参数设为0.15,0.002, 1.5i p d K K K ===[4]

，在1000s 时加一个N=1的阶跃信号作为扰动。使用MATLAB 的simulink 库建立仿真模型，命名为tmj 。模糊PID 仿真结构图如下3-1所示：

图3-1 模糊PID 仿真结构图

模糊PID 封装图如3-2所示

图3-2 模糊PID封装图(3)仿真结果分析

图3-3 模糊PID参数变化响应曲线

图3-4 模糊PID参扰动动作响应曲线

通过2个响应曲线可以看出，在采用相同的系统模型时，在模糊PID的控制作用下，系统模型变化但是不改变PID参数初值，仍然可以取得不错的控制效果。在系统加入干扰时，系统也可以较快地回到设定值12℃[4]。

3.2 常规PID和模糊PID仿真对比

(1)新建立tmj1文件，如图3-5所示：

图3-5 模糊PID与常规PID仿真对比结构图

图3-6 常规PID 封装图

(2)仿真结果分析

图3-7 模糊PID 和常规PID 仿真对比结果图

运行一段时间后，冷冻水的系统模型会变化，当系统模型变化为：

40210(s)(301)(2s 1)

t

e G s -=

++，如图3-7所示：

图3-7参数变化时模糊PID 和常规PID 响应曲线图

可见模糊PID 和常规PID 都会发生一定变化，但是相比较而言模糊PID 的振荡要小一些，常规PID 的超调量有所增加。加入相同的干扰时，模糊PID 相对于常规PID 超调量要小。

综上所述，通过以上仿真对比可以发现，采用模糊PID 不论是在系统模型参数变化还

是受到外界干扰都能取得比常规PID 更好的效果，具有很强的鲁棒性[5]

。

4 总结

本次仿真在模糊控制的原理上，提出应用于冷冻水系统的仿真方案、针对冷冻水系统自身所具有的特点，设计了模糊PID控制器，并且仿真得到的数据与常规PID控制器进行对比分析，得到了常规PID与模糊PID相比，系统模型稳定的情况下可以达到优良的控制效果，当系统扰动或是参数变化时候效果不能满意。从而将模糊PID的控制策略应用在中央空调控制系统上很有意义。

参考文献

[1]邱黎辉，阙沛文，毛义梅.模糊PID控制在中央空调系统中的应用研究[B].计算机测量与控制.2004.12(1)

[2]孙一坚，潘尤贵.空调水系统变流量节能控制(续2)变频调速水泵的合理应用[J].暖通空调，2005，34(7)60-62

[3] 刘金坤.先进PID控制MATLAB仿真[M]，北京:电子工业出版社,2005

[4]周宏煌.基于人工智能和专家系统的中央空调节能运行及故障诊断技术研究与实现

[D],重庆大学，2007

[5]苗立靖，杨杰，黄欣.模糊规则提取的两种方法性能分析[J],模糊系统与数学,1999,14(3):16-21

智能控制课程论文

一、引言 (3) 二、轧机液压AGC数学模型 (3) 三、基于BP神经网络的轧机AGC过程控制 (5) （一）人工神经网络基本思想及其发展 (6) （二）人工神经网络的工作原理 (7) （三）人工神经网络的主要功能特点 (8) 四、神经网络辨识 (9) （一）扩展BP神经算法 (9) （二）基于时间序列的动态模型辨识 (11) 五、辨识结果 (12) （一）轧制力辨识 (12) （二）液压AGC参数辨识 (13) 六、结果检验 (14) （一）模型检验 (14) （二）辨识结果对比 (14) 七、结论 (15) 八、参考文献: (15)

先进过程控制技术在轧机液压领域的应用 摘要:轧机液压AGC控制过程的力控精度直接影响带钢的组织性能和力学性能，是保证板带质量和板形良好的关键因素。所以对轧机液压AGC的力控制，成为热轧生产中的重要环节，对其过程进行分析和研究具有深远的现实意义。本文以国内某热轧厂轧机液压AGC控制为背景，对如何提高轧机液压AGC控制的力控精度从控制方法上入手进行了较深入系统的研究。在分析液压AGC的组成元件及其动态特性的基础上, 利用神经网络具有逼近任何非线性函数且具有自学习和自适应的能力, 建立基于时间序列的前馈动态模型辨识结构, 应用扩展BP算法对轧机液压AGC力控制系统进行非线性预测, 将预测结果应用最小二乘辨识方法进行线性系统的特征参数辨识, 仿真及实测结果表明此方法行之有效, 为轧机液压AGC的控制提供了新途径。 关键词:自适应辨识;板带轧机;液压AGC;神经网络

Advanced process control technology in the field of rolling mill hydraulic applications Abstr act: In the process of rolling mill hydraulic AGC control force control precision directly affects the organization performance and mechanics performance of the steel strip, is guarantee the quality of strip and plate shape of the key factors. So the force control of rolling mill hydraulic AGC, become the important link between the hot rolling production, analyzes its process and research has far-reaching practical significance. This paper, taking a warmwalzwerk domestic mill hydraulic AGC control as the background, on how to improve the force control precision of the rolling mill hydraulic AGC control from the control methods of conducted in-depth study of the system. Based on the analysis of dynamic characteristics of hydraulic AGC components and, on the basis of using the neural network has any nonlinear function approximation, and has the ability of self learning and adaptive feedforward dynamic model identification based on time series structure, extend the BP algorithm was applied to rolling mill hydraulic AGC force control system for nonlinear prediction, and the predicted results using least squares identification method for characteristic parameters of a linear system identification, simulation and experimental results show that this method is effective, for rolling mill hydraulic AGC control provides a new way. Key wor ds: adaptive identification; stripe mill; hydraulic AGC; neural network

机器人技术基础课程论文

机器人技术基础课程论文 一、论文目的： 本论文为《机器人技术基础》课程的考核环节，通过书写论文巩固课堂教学过程中所讲授的知识内容，了解机器人技术的发展与应用。 二、论文选题： 论文题目为自选，以介绍机器人技术关键技术发展与展望或机器人技术的应用与展望为主要内容。（只选一个方面） 三、论文内容： 1、机器人技术关键技术发展与展望，介绍现代机器人技术中的某项关键技术，描述其所能完成功能、技术发展历程、发展现状、发展展望。 2、机器人技术的应用与展望，介绍机器人技术在某领域的应用，描述应用领域的工作特点或功能要求、机器人技术应用的发展历程、发展现状、发展展望。 要求要有必要的图表说明。 四、论文要求： 1．时间： 论文上交日期为2009年11月29日。 2．字数要求： 字数不少于3000字。 3．提交文件： 同时提交打印稿和电子稿件。

五、论文格式： 新疆农业大学 课程论文 题目: 课程: 姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 王晓暄职称: 讲师 2010 年月日

题目（3号黑体） 作者及指导教师（小四宋体） 摘要：××××××××××××××××××（200—300字，小四宋体）×××××××××××××××××……… 关键词：×××；××××；×××××；×××（3-5个，小四宋体） Title（3号Times New Romar） Name（小四Times New Romar） Abstract：××××××（小四Times New Romar，200—300个实词）×××××××××××××……… Key words:×××；××××；×××××；×××（3-5个，小四Times New Romar） 前言（引言）：×××××（标题用小四号黑体，其它文字用小四宋体）××××××××××××××××××……… 正文：×××××（标题用小四号黑体，其它文字用小四宋体）××××××××××××××××××××××……… 结论：××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××……… 参考文献： [1] 作者姓名，作者姓名.参考文献题目. 期刊或杂志等名称，年份，卷数（期数）:起始页号～终止页号. [2] 刘凡丰. 美国研究型大学本科教育改革透视[J] . 高等教育研究，2003，24(1):24～27. [4] 作者姓名. 书名. 地址：出版社，年份. [4] ×××（五号宋体，10篇以上；其中外文文献至少1篇,五号Times New Romar）××××××××××……… （说明：以上所有红色、蓝色文字仅供参考，学生在写作论文时请保留字体、字号，改写或删除掉文字，黑色文字请保留。每一页的上方(天头)和左侧(订口)分别留边25mm，下方(地脚)和右侧(切口)应分别留边20mm，页眉和页脚为0。论文题目使用黑体三号字，小标题使用黑体小四号字，正文使用宋体小四号字；首行缩进2个字符，行距为单倍行距，段前段后为0.5行，字符间距为标准。

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。

工业机器人论文

编号： 目录 摘要 (3) 1引言 (3) 2工业机器人技术现状与发展 (3) 2.1工业机器人技术概念 (3) 2.2工业机器人技术发展现状 (3) 2.3技术发展趋势 (5) 3外工业机器人现状 (5) 4国内工业机器人现状 (6) 5工业机器人市场现状 (8) 5.1工业机器人的需求情况 (8) 5.2工业机器人的销售情况 (8) 5.3国内工业机器人的市场特征 (9) 6工业机器人产业未来发展 (9) 7结语 (10) 参考文献 (11)

摘要：机器人的应用越来越广泛，需求越来越大，其技术研究与发展越来越深入。这将提高社会生产率与产品质量，为社会创造巨大的财富！ Abstrent：The application of robot has been more and more widely used and the require is bigger and bigger．Its research and development becomes deeper and deeper．This will improve the effective of society and the quality of production．Also it will make great poverty for the society． 关键词：工业机器人技术、市场需求、技术应用、研究进展、发展趋势 一、引言 工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国,工业机器人的真正使用到现在已经接近20多年了,已经基本实现了试验、引进到自主开发的转变,促进了我国制造业、勘探业等行业的发展。随着我国改革开放的逐渐深入,国内的工业机器人产业将面对越来越大的竞争与冲击,因此,掌握国内工业机器人市场的实际情况,把握我国工业机器人的相关技术与研究进展,显得十分重要。 二、工业机器人技术现状与发展 2.1工业机器人技术概念 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

现代控制理论----综述论文-2015

2015级硕士期末论文《现代控制理论综述》 课程现代控制理论姓名 学号 专业 2016 年1 月 4 日

经典控制理论与现代控制理论的差异 现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的，用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。 现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控

制问题十分复杂，采用经典控制理论难以解决。1958年，苏联科学家Л.С.庞特里亚金提出了名为极大值原理的综合控制系统的新方法。在这之前，美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划，并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题，并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。1960～1961年，美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼-布什滤波理论，因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响，把控制理论的研究范围扩大，包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内，贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要，成为控制理论两个最基本的概念。到60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼-布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立，这标志着现代控制理论的形成。 现代控制理论所包含的学科内容十分广泛，主要的方面有：线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。 线性系统理论是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支，着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题，其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具，线性系统理论通常分成为三个学派：基于几何概念和方法的几何理论，代表人物是W.M.旺纳姆;基于抽象代数方法的代数理论，代表人物是R.E.卡尔曼；基于复变量方法的频域理论，代表人物是H.H.罗森布罗克。 非线性系统理论的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来，由微分几何理论得出的某些方法对

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

机器人技术结课论文

机器人技术 学号： ： 班级：机械工程 二〇一七年六月

获奖证书是通过学习机器人技术，制作十自由度机器人在2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛上获得的，我很庆幸能够选《机器人技术》这门课，这门课使我对机器人有了一个更加清晰的认识，同时也激起了我对此方面的研究的兴趣。之前就对机器人颇感兴趣，并对此进行了深入的了解，通过这门课，我认识到，机器人作为这些学科的交叉产物，是个综合应用这些知识的最好的平台。通过这门课，我们制作的十自由度机器人，参加了2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛（RoboWork），竞技体操项目，获得理想的成绩，在这个过程中我也从新认识了机器人制作的艰辛和困难性，使我认识到之前对此不以为然，眼高手低态度得幼稚。同时也教育我，任何一个项目本身所呈现的问题只是完成该项目所需工作的冰山一角，做任何事，都必须以谦恭，认真的态度对待。同时也是我懂得了，再将事情坐完之前不可轻易对此做出评价。 竞技体操机器人 摘要 体操机器人是仿人型机器人里的一种，也是研究仿人型机器人的基础。体操机器人 不仅能够提高我们的动手能力和实践能力，还能增强我们的创新意识和创新实践能力， 锻炼我们的综合素质，让我们更热衷于科学技术的研究。本体操机器人以十自由度为基

础，能够完成摆手、滚翻、俯卧撑、侧翻、倒立等多项高难度动作。它具有多自由度并集成了现代化控制技术、人机交换技术等机电一体化技术。目前体操机器人主要用来供人们娱乐欣赏使用，它在人们的生活扮演着越来越重要的角色。 此次设计的体操机器人主要由机械结构和控制系统组成，首先机械结构设计，根据制作材料、舵机型号初步设计出体操机器人的机械外形，然后在SolidWorks下对机器人进行虚拟三维建模，对存在的问题进行修改。最后对其进行运动学仿真和运动学分析。检查是否能够完成指定的动作，对速度、加速度、位置能问题进行分析。再次是控制系统设计。控制系统的硬件以飞思卡尔公司的MK60DN512ZVLQ10芯片为核心，在Altiu m Designer Winter 09软件中开始设计体操机器人的控制电路。经过系统调试，通过上位机软件实现对机器人的控制。采用嵌入式C语言，设计和调试程序，最终使机器人能过自主完成体操动作。此次比赛的创新之处在于不仅能够完成指定动作，还能完成打排球能高难度动作。 关键词：体操机器人；舵机；十自由度；SolidWorks；Altium Designer

农业大棚温湿度智能控制系统设计-本科毕业论文

1 引言 1.1 課題背景及研究意義 中國農業的發展必須走現代化農業這條道路，隨著國民經濟的迅速增長，農業的研究和應用技術越來越受到重視，特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關，進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證，通過對監測數據的分析，結合作物生長發育規律，控制環境條件，使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數，直接關係到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度，並形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端，容易造成不可彌補的損失，結果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很難達到預期的效果。因此，為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性，推動我國農業的發展，必須大力發展農業設施與相應的農業工程，科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境，是大棚蔬菜和水果早熟、優質高效益的重要環節。目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。由於單片機及各種電子器件性價比的迅速提高，使得這種要求變為可能。當前農業溫室大棚大多是中小規模，要在大棚內引

人工智能课程论文

中南林业科技大学 课程论文 论文名称：人工智能课程论文 班级：信息与计算科学一班 姓名：丁洁（20083687）指导教师：黄慧华 日期：2011 - 10

人工智能课程论文 摘要：人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。今天，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。 关键字：人工智能、智能化电子、符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。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作出反应的智能机器，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。 一、人工智能的具体描述 人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的

机器人技术论文

机械工程导论论文 ——机器人技术 制作人： 张周琪 1224140155 陈翠萍 1224140103 韩少军 1224140110 郝云 1224140111 计莹 1224140113

前言 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40年以来，机器人技术迅速发展，它综合了机械学、力学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果，是多种学科综合发展的成果，代表了机电一体化的最高成就，代表高技术前沿，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器。机器人技术应用不断扩大。因此研究发展机器人技术受到世界各国重视。

目录 1.机器人的定义与组成 (4) 2.机器人的分类 (6) 3.机器人的发展历史 (8) 4.总结 (10)

1.机器人的定义与组成 目前，国际上关于机器人的定义有很多，但综合各国对工业机器人的定义，都包括有“可编程”、“计算机控制”、“机械装置三方面的共同点。而我们的教科书则将其定义为：工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统；它是可编程、具有柔性的自动化系统，可以允许进行人机联系。可以通俗地理解为“机器人是技术系统的一种类别，它能以其动作复现人的动作和职能；它与传统的自动化（或自动系统）的区别在于有更大的功能性和多目的用途，可以反复调整以执行不同的功能”。这一概念反映了人类研制机器人的最终目标是为了创造一种能够综合人的所有动作和智能特征，延伸人的活动范围，具有通用性、柔性和灵活性的自动机械。所以根据上述的定义，机器人具有以下的特征： 1：机器人是模仿人或动物肢体动作的机器，能像人那样使用工具和机械。因此机床和汽车不是机器人。 2：机器人具有智力或感觉和识别能力。一般玩具机器人由于没有感觉和识别能力，所以不属于正真的机器人 3：机器人集中了机械工程，电子技术，计算机技术，自动控制技术以及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了电子一体化的最高成就，是当代科学技术发展的最活跃的领域之一。 一个机器人系统一般是由操作机、驱动单元、控制器和为机器人进行作业而连接的外部设备组成。而工业机器人一般由机器人本体、

人工智能结课论文解读

小论知识与知识表示方法 摘要： 知识是人们在生产生活中经常使用的词汇，知识表示的过程是用一些约定的符号把知识编码成计算机可以接受的数据形式。知识的表示方法例如一阶谓词逻辑表示法，产生式表示法，语义网络表示法，框架表示法和过程规则表示法等等。目前，产生式表示法已经成了人工智能中应用最多的一种知识表示模式，尤其是在专家系统方面，产生式的基本形式P→Q 或者 IF P THEN QP是产生式的前提，也称为前件，它给出了该产生式可否使用的先决条件，由事实的逻辑组合来构成；Q是一组结论或操作，也称为产生式的后件，它指出当前题P 满足时，应该推出的结论或应该执行的动作。 关键字：知识；知识表示；产生式表示法 引言： 知识和知识表示方法是人们生活中必不可少的一部分，知识表示能力是指知识表示方法能否正确、有效地将推理所需要的各种知识表示出来，这是对知识表示方法的最为重要的要求。因为产生式表示方法的自然性，有效性，一致性获得了所有人的肯定，成为构造专家系统的第一选择的知识表示方法。

正文： 1、知识 1.1知识的定义 知识是经过筛选和整理的信息，是对事物运动变化规律的表述，是人类对客观世界一种较为准确、全面的认识和理解。 1.2知识的特性 1）真假性及其相对性 2）不确定性 3）矛盾性或相容性 4）可表示性与可利用性 1.3知识的分类 1）叙述型知识，有关系统状态、环境、条件和问题的概念、定义和事实的知识。 2）过程型知识，有关系统变化、问题求解过程的操作、演算和运动的知识。 3）控制型知识，有关如何选择相应的操作、演算和行动的比较、判断、管理和决策的知识。 2、知识表示方法——产生式表示方法 “产生式”由美国数学家波斯特（E.POST）在1943年首先提出，它根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型，模型中的每条规则称为产生式。 2.1产生式规则

(完整版)智能红外自动门控制系统毕业设计论文

1引言 1.1自动门发展历史 自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应，微波感应，触摸感应，脚踏感应)、刷卡自动门等[1]。 21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防范、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境

整体的协调、和谐。门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式--自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。 整体来说国外的自动门控制系统性能比较优良,但是价格偏高；国内的同类产品价格便宜但是性能较差,故障率较高。在国外,进入20世纪90年代以来，自动化技术已经很成熟，技术发展很快，并取得了惊人的成就，自动门是自动化技术的典型代表。但在国内，自动门的自主研发技术尚不成熟。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 自动门根据使用场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。这里将研究的对象就是自动平移门。 自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管。给我们的日常生活带来很多的好处,比如进出方便、节约空调能源、还有利于人力资源的节省,更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息,也显示了一个国家的发展。 自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来说，有继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；还有智能控制器控制，即通过运行现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。

机器人技术论文

军用机器人的发展及其应用 摘要：随着人的价值及其社会影响得到更多的关注，人员伤亡在现代战争中所占的代价比越来越高，所以现代化战争必定走向一个趋势，人实体参与战争的机会越来越少，而蓬勃发展的机器人在战争将中发挥更多的作用。各个国家都很注重现代军事机器人的研究，降低战争中人员伤亡代价。即使现在社会背景下发生大型战争的几率越来越小，但世界各国仍然对军事机器人在不遗余力的研究地研究，重点介绍军用机器人在不同使用环境下的分类及应用特点，以及军用机器人在现代军事中的作用。 关键词：机器人；军用机器人；智能化

1、军用机器人的发展背景 1.1 现代机器人的发展 现代机器人是利用先进人工智能技术开发出的能够在无人操作情况下完成智能化任务的设备。例如,无人驾驶战车、无人飞行器、无人潜航器和太空遥控作业机器人等。 机器人出现于20世纪60年代后期,根据功能,至今已发展到第4代。第1代为固定程序和可编程序机器人,主要用于搬运、点焊等繁重的重复性劳动。第2代是具有感知外界信息能力的机器人,它们已具有视觉、触觉、听觉等传感功能,能进行产品装配、电弧焊等这类比较复杂的加工作业。第3代机器人,通常称为“智能机器人”,已具有一定人的智能,它们能按环境的变化或按人的指令进行学习、推理、决策、规划等工作;从80年代中后期至目前,该代机器人已进入特定领域专用机器人的高级发展阶段。第4代为具有人类感情、能思维的机器人,目前正处在发展之中。本文所研究的现代机器人主要是指第3代军用机器人。1.2 军用机器人发展背景 随着科学技术的发展,以及现代战争的需求,军用机器人已经成为机器人发展的一个重要方向。军用机器人是一种用于军事目的的具有某些拟人功能的机械电子装置。它可以是一个武器系统,如机器人坦克,也可以是武器系统装备上的一个系统或装置,如军用飞机的“副驾驶员”。美国是世界上研究军用机器人最重要的国家,它起步早、技术先进、规模大、获得的成果多。美国军方列入研究的各类军用机器人有100多种,有的已投入实际使用。美国国防部甚至宣布,即将组建机器人军队,并计划在陆军建立一个机器人连。军用机器人形态各异,从外形上看也许根本就没个“人样”。但是它们有一个共同的特征:具有部分拟人的功能。从用途上军用机器人可以极大地改善作战士兵的作战条件,提高了作战效率,因此,军用机器人技术受到各国军政要人的高度重视。 2、军用机器人的技术特点 作为一个完整的军用机器人车辆系统，它的功能组件或子系统很多，涉及的技术领域相当广泛。对于一般的军用机器人车辆，子系统主要有： （1）推进系统。包括动力装置、行动机构和地面导航系统等。目前各国都很重视研究重量轻、扭矩大而且操作灵活的电动推进系统。行动机构大多是轮式或履带式，也有步行式机器人系统，新研制的车型以轮式居多。 （2）传感器。它相当于人的五官，负责采集所需要的环境信息，关键技术是视沉成像传感器，如高分辨率立体电视摄像机，热像仪和毫米波雷达等。车载传感器还有距离传感器、声学接近感传感器、温度传感器、惯性基准传感器、三防侦察传感器和报警器等。 （3）信息处理/控制系统。该系统以高速计算机为中心，主要用于提取关键信息，对所得图像进行识别和判断，建立机器人任务模型，用指令信号对被控变量进行控制，使车辆完成一定的动作和特定任务。 （4）通信系统。主要完成机器人车辆状态和动作与控制台之间的信息传递，使操作手监控机器人车辆，实施遥控。 （5）执行/输出机构。用于精确地完成某种类型的动作及特定任务，如操作臂，各种武器系统，各种特定任务组件等。如PROWLER机器人车的桅杆式侦察系统实施远距离侦察，作战平台上安装导弹系统进行反坦克作战，完成瞄准射击等动作。

智能控制理论及其应用论文

智能控制理论及其应用 [摘要] 本文回顾了智能控制理论的提出与发展过程，介绍了智能控制的特点，给出了智能控制理论的主要类型及其特点，列举了智能控制理论与技术的主要应用领域，最后总结了智能控制理论的发展趋势。 [关键词] 智能控制模糊控制神经网络专家控制[abstract] this paper reviewed the development of intelligence control, and introduced its main methods and characteristics, and particularized their mostly application fields, and pointed out the prospects of intelligent control development trend and put forward the study direction. [key words] intelligent control fuzzy control net neural expert control 0.引言 随着工业和自动化技术的发展，控制理论的应用日趋广泛，所涉及的控制对象日益复杂化，对控制性能的要求也越来越高，控制对象或过程的复杂性主要体现在系统缺乏精确的数学模型、具有高维的判定空间、多种时间尺度和多种性能判据等，要求控制理论能够处理复杂的控制问题和提供更为有效的控制策略。现代控制理论从理论上解决了系统的可观、可控、稳定性以及许多复杂系统的控制。但实际中的许多复杂系统具有非线性、时变性、不确定性、多层次、多因素等热点，难以建立精确的数学模型，因此需要引入新

现代控制理论结课论文

现代控制理论方法综述 研电1610秦晓 1162201332 摘要：本文将控制理论方法分为现代控制理论基础，线性最优控制，非线性最优控制三大部分，查阅文献，综述了每一部分中的经典控制方法，以及每种控制方法的优缺点和在工业中的应用，最后提出了目前在现代控制理论中依旧存在的问题。 1.引言 电力系统是一个复杂的非线性动态大系统，对于这个规模庞大的系统，研究其运行的动态特性进而构建先进的安全控制系统是极富挑战性的课题。同时，各种新技术的应用，一方面增强了系统的调控能力和经济效益，另一方面也极大的增加了电网控制的复杂性，对电力系统的安全稳定运行提出了更严格的要求。因此，改善与提高我国电力系统的动态品质、安全稳定和经济性成为了电力工作者的首要任务。提高电力系统稳定性的最经济和最有效的手段之一是采用先进的控制理论和方法。在过去的时间里，电力工作者们为改进与发展电力系统控制技术进行了大量研究。本文主要梳理总结电力系统在现代控制方面的研究成果，分析了电力系统控制技术的发展趋势，并总结了目前现代控制理论还需要解决的问题。 2.现代控制的基础 现代控制理论的基础是经典控制理论，在20世纪20年代到50年代间，为了满足第二次世界大战前后军事技术和工业发展的需求，经典控制理论有了飞速的发展。经典控制理论主要研究线性时不变、单输入单输出的控制问题。在分析和设计大型反馈控制系统时，经典控制论主要采用频域法，其中以 Nyquist 判据、Bode 图和根轨迹法最为广泛[1~2]。经典控制理论的设计目标是使闭环系统特征方程的特征根全部位于左半开平面上。上述设计目标可以描述为一类无目标函数的优化问题，即约束满足问题。由于使系统稳定的控制器解并不唯一，所以根据经典控制理论设计的 PID 控制器往往带有较大的冗余性[3]。也正是由于经典控制理论设计目标及方向简单明确，计算方便，特别适合需要依赖工程经验或现场测试进行控制器设计的系统，所以至今仍在工业中广泛应用。 在上世纪70年代以前，经典控制是电力系统控制的主流。如发电机励磁控制AVR主要采用单变量反馈方式，即采用发电机端电压偏差作为反馈量的 PID 控制方式。随着发电技术的进步和电力系统自身规模的增长，人们逐渐发现这种单输入控制方式难以满足电力系统对抑制振荡和提高稳定极限方面的要求。最早报道的互联电力系统低频振荡发生于20世纪60年代，北美MAPP的西北联合系统和西南联合系统进行互联试运行时发生了低频振荡，造成联络线过流跳闸[4]。之后，随着大容量机组的不断投运，以及快速、高放大倍数励磁系统越来越广泛的使用，使得低频振荡现象在世界各国大型互联电网中时有发生，这对电网安全产生了严重威胁。为解决这个问题，文献[5]采用转速偏差作为附加反馈与AVR并联，发展出PSS+AVR的励磁控制方式。进入21世纪以来，我国电网互联程度不断提高，系统中出现了

智能控制技术及其应用 毕业论文

摘要：本文主要介绍了智能控制技术从经典控制理论、现代控制理论发展到今天的智能控制理论的发展过程和主要方法，并介绍了智能控制在工业发展、机械制造、电力电子学研究领域中的应用。 关键字：自动化智能控制应用 随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 一、智能控制的发展过程 从经典控制理论、现代控制理论发展到今天的智能控制理论，经历了很长时间。 四十年代到五十年代形成了经典控制理论。经典控制理论中基于传递函数建立起来的如频率特性、根轨迹等图解解析设计方法，对于单输入-单输出系统极为有效，至今仍在广泛地应用。但传递函数对处于系统内部的变量不便描述，对某些内部变量还不能描述，且忽略了初始条件的影响。鼓传递函数描述不能包含系统的所有信息。 现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数系统的最优控制问题，它对多变量有很强的描述和综合能力，其局限在于必须预先知道被空对象或过程的数学模型。 智能控制是在经典和现代控制理论基础上进一步发展和提高的。智能控制的提出，一方面是实现大规模复杂系统控制的需要；另一方面是现代计算机技术、人工智能和微电子学等学科的高度发展，给智能控制提供了实现的基础。智能控制提供了一种新的控制方法，基本解决了非线性、大时滞、变结构、无精确数学模型对象的控制问题。 二、智能控制的主要方法 通俗地讲，智能控制就是利用有关知识（方法）来控制对象，按一定要求达到预定目的。智能控制为解决控制领域的难题，摆脱了经典和现代控制理论的困境，开辟了新的途径。 智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。 1、模糊控制 模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。