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智能控制與普通控制的主要區別.

最本質的區別是解決問題的思路不壹樣。

經典控制與現代控制雖然看起來完全不同,但是本質上都壹樣,就是建立控制對象的數學模型,然後設計壹個數學模型形式的控制器達到控制目的,區別只是前者建立的是微分方程或者叫做pid控制,後者建立的是狀態方程,類似於數學當中的線性微分方程組。而最優控制,魯棒控制等問題不論是基於經典控制理論還是基於現代控制理論,都脫離不了本質——必須建立被控對象的數學模型,也包括02年提出的foc控制。

智能控制則采取的是全新的思路。它采取了人的思維方式,建立邏輯模型,使用類似人腦的控制方法來進行控制。

我正好在做這個作業,就拿我的作業為例子進行說明吧。

控制壹個熱水器的水溫,傳統的控制方法當中,不論妳要建立壹個微分方程還是建立壹個狀態方程,總歸要把加熱功率和水溫,加熱功率的變化率和水溫的變化率之間建立出來數學模型,不論是尋求最優控制方法還是提取變量敏感度進行魯棒控制,總歸要有數學模型才能做。

智能控制則采取截然不同的方法。例如使用模糊控制器,我們首先把所有的變量模糊化,通過壹定的算法把水溫,水溫的變化率,加熱功率,加熱功率的變化率等變成語言變量,比如形容為非常大,比較大,稍微大,正好,稍微小,比較小,非常小。然後像人那樣制定規則庫,if水溫...and水溫的變化率.....then加熱功率......。然後通過壹些算法把規則庫和模糊關系制定成表輸入到運算芯片的flash即可工作。

再例如使用人工神經網絡,我們仿照人腦建立計算機神經網絡模型,每個人工神經元都含有很多帶權重的軸突,壹個帶激發判定的細胞體和若幹帶輸出函數的樹突,然後很多人工神經元按照壹定邏輯分成進行連接,然後把熱水器采集到的大量信息拿過來,分別加到輸入端和輸出端,通過壹定算法改變人工神經元之間的連接權重和激發因子,最終使得所有已知的訓練量都能滿足這個人工神經網絡,在足夠訓練量的情況下,控制精確度能達到很高。

綜合起來說,普通控制是完全基於數學的控制,而智能控制則是基於邏輯規則,使用人類思維的模型或者經驗模型甚至是仿照人類神經網絡來進行訓練學習的模型。

優缺點的話就很明顯了,經典控制和現代控制都有壹個明顯的好處——穩定點非常精確,即使是超調量,最快響應時間等各有缺陷,但是總歸在平衡位置上是異常精確的。而智能控制不論是采用紮德還是麥克丹尼的理論,都不可避免的有不精確的成分,但是無疑的很多控制對象都不是那麽容易建立方程的,而且很多控制對象即使能建立方程,也是現在的數學理論還不能探討的。例如壹個燒鍋爐的師傅往往會根據火候和爐壁摸著燙不燙作為輸入量來決定加多少煤,讓他總結經驗是很容易的,但是如果要求這個燒鍋爐的師傅建立壹個方程那顯然是不可能的。

實際工程上用的時候往往是智能控制和普通控制綜合使用。例如壹個控制模型,先做壹個判決算法判定是否到達平衡位置,如果未到達則采用智能控制器使其快速響應,在超調量等參數到達壹定範圍以後,切換才經典控制器或者現代控制器進行運算。

以上僅為工程和研究經驗的總結,有可能作為材料成文,未經允許謝絕轉載。

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