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文檔簡介
1、第一章緒論什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制?答:“智能”在美國Heritage詞典定義為“獲取和應(yīng)用知識的能力”?!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、動物或生物的某些功能的系統(tǒng)。“智能控制”指在傳統(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)代計算機(jī)的強(qiáng)大功能,對不確定環(huán)境中的復(fù)雜對象進(jìn)行的擬人化管理。2智能控制系統(tǒng)有哪幾種類型,各自的特點是什么?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。各自的特點有:集散控制系統(tǒng):以微處理器為基礎(chǔ),對生產(chǎn)過程進(jìn)行
2、集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺微機(jī)分散應(yīng)用于過程控制,全部信息通過通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計算機(jī)監(jiān)控,實現(xiàn)最優(yōu)化控制,整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計算機(jī)集中控制的優(yōu)點,克服了常規(guī)儀表功能單一,人機(jī)聯(lián)系差以及單臺微型計算機(jī)控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點,既實現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中,又實現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險性三方面的分散。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):它是一種模范動物神經(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。這種網(wǎng)絡(luò)依靠系統(tǒng)的復(fù)雜程度,通過調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點之間相互連接的關(guān)系,從而達(dá)到處理信息的目的。專家控制系統(tǒng):是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng),其內(nèi)部含有大量的某個
3、領(lǐng)域?qū)<宜降闹R與經(jīng)驗,能夠利用人類專家的知識和解決問題的經(jīng)驗方法來處理該領(lǐng)域的高水平難題??梢哉f是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計算機(jī)程序系統(tǒng)。多級遞階控制系統(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排列而形成的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)的特點是:1.上、下級是隸屬關(guān)系,上級對下級有協(xié)調(diào)權(quán),它的決策直接影響下級控制器的動作。2.信息在上下級間垂直方向傳遞,向下的信息有優(yōu)先權(quán)。同級控制器并行工作,也可以有信息交換,但不是命令。3.上級控制決策的功能水平高于下級,解決的問題涉及面更廣,影響更大,時間更長,作用更重要。級別越往上,其決策周期越長,更關(guān)心系統(tǒng)的長期目標(biāo)。4.級別越往上,涉及的
4、問題不確定性越多,越難作出確切的定量描述和決策。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng):靠自身的學(xué)習(xí)功能來認(rèn)識控制對象和外界環(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)。這種系統(tǒng)具有一定的識別、判斷、記憶和自行調(diào)整的能力。3比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點。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。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)控制的方法來解決“低級”的控制問題,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解決更具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜控制問題。1.傳統(tǒng)的自動控制是建立在確定的模型基礎(chǔ)上的,而智能控制的研究對象則存在模型嚴(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
5、大的范圍內(nèi)變動,這些問題對基于模型的傳統(tǒng)自動控制來說很難解決。傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)的輸入或輸出設(shè)備與人及外界環(huán)境的信息交換很不方便,希望制造出能接受印刷體、圖形甚至手寫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,同時還要擴(kuò)大輸出裝置的能力,能夠用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息.另外,通常的自動裝置不能接受、分析和感知各種看得見、聽得著的形象、聲音的組合以及外界其它的情況.為擴(kuò)大信息通道,就必須給自動裝置安上能夠以機(jī)械方式模擬各種感覺的精確的送音器,即文字、聲音、物體識別裝置。傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)對控制任務(wù)的要求要么使輸出量為定值(調(diào)節(jié)系統(tǒng)),要么使輸出量跟隨
6、期望的運動軌跡(跟隨系統(tǒng)),因此具有控制任務(wù)單一性的特點,而智能控制系統(tǒng)的控制任務(wù)可比較復(fù)雜。傳統(tǒng)的控制理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控制對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)雜的非線性問題找到了一個出路,成為解決這類問題行之有效的途徑。與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比,智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運用這些知識的能力。與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比,智能控制系統(tǒng)能以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過程,采用開閉環(huán)控制和定性及定量控制結(jié)合的多模態(tài)控制方式與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比,智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點,能總體自尋
7、優(yōu),具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力。與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比,智能控制系統(tǒng)有補償及自修復(fù)能力和判斷決策能力。4.把智能控制看作是AI(人工智能)、0R(運籌學(xué))、AC(自動控制)和IT(信息論)的交集,其根據(jù)和內(nèi)涵是什么?答:智能控制具有明顯的跨學(xué)科特點,在最早傅金孫提出的二元論中,智能控制系統(tǒng)被認(rèn)為是自動控制與人工智能的交互作用,隨著認(rèn)識的深入,薩瑞迪斯提出運籌學(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程并對執(zhí)行級起到核心作
8、用,因此最終確定了智能控制的四元結(jié)構(gòu)。5智能控制有哪些應(yīng)用領(lǐng)域?試舉出一個應(yīng)用實例,并說明其工作原理和控制性能。答:智能控制應(yīng)用于機(jī)器人、汽車、制造業(yè)、水下和陸地自助式車輛、家用電器、過程控制、電子商務(wù)、醫(yī)療診斷、飛行器、印刷、城市鐵路、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域。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,一步步按實際任務(wù)操作一遍,機(jī)器人在導(dǎo)引過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態(tài)、運動參數(shù)、焊接參數(shù)等,并自動生成一個連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后,只需給機(jī)器人一個起動命令,機(jī)器人將精確地按示教動作,一步步完成全部操作,實際示教與再現(xiàn)??刂菩阅転椋夯『笝C(jī)器人通常有五個自由度以上,具
9、有六個自由度的弧焊機(jī)器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。點至點方式移動速度可達(dá)60m/min以上,其軌跡重復(fù)精度可達(dá)到士0.2mm。這種弧焊機(jī)器人應(yīng)具有直線的及環(huán)形內(nèi)插法擺動的功能,共六種擺動方式,以滿足焊接工藝要求,機(jī)器人的負(fù)荷為5kg。第二章模糊控制的理論基礎(chǔ)舉例說明模糊性的客觀性和主觀性。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。例如:年齡分段的問題;如果一個人的年齡大于60歲算老年,45-59歲之間的歲中年,小于44歲的就算青年;如果一個人的年齡是59歲零11個月零28天,那么他是屬于中年還是老年呢?理
10、論上從客觀的角度說他是中年人,但是與60歲只有兩天區(qū)別,這區(qū)別我們是分辨不出來的。從主觀上我們認(rèn)為他又是老年人。這就是模糊性的主觀性和客觀性的體現(xiàn)。模糊性與隨機(jī)性有哪些異同?答:模糊性處于過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。相同點是:模糊性是由于事物類屬劃分的不分明而引起的判斷上的不確定性;而隨機(jī)性是由于天劍不充分而導(dǎo)致的結(jié)果的不確定性。但是他們都共同表現(xiàn)出不確定性。異同點是:模糊性反映的是排中的破缺,而隨機(jī)性反映的是因果律的破缺;模糊性現(xiàn)
11、象則需要運用模糊數(shù)學(xué),隨機(jī)性現(xiàn)象可用概率論的數(shù)學(xué)方法加以處理。比較模糊集合與普通集合的異同。答:模糊集合用隸屬函數(shù)作定量描述,普通集合用特征函數(shù)來刻劃。兩者相同點:都屬于集合,同時具有集合的基本性質(zhì)。兩者異同點:模糊集合就是指具有某個模糊還年所描述的屬性的對象的全體,由于概念本身不是很清晰,界限分明的,因而對象對集合的隸屬關(guān)系也不是明確的普通集合是指具有某種屬性的對象的全體,這種屬性所表達(dá)的概念應(yīng)該是清晰的界限分明的,因而每個對象對于集合的隸屬關(guān)系也就是明確的。4.考慮語言變量:“Old”,如果變量定義為:叫十a(chǎn)-劉50 x100確定“NOTSoOld”,“VeryOld”,“MOREOrLE
12、SSOld”的隸屬函數(shù)。0 x50HnGTSo也(乳)解:50Sc100/AeryulLlfX)=50 x100()x00.60.60.60.6)().6解i0.8R000.900,4000,110.70.6030.5070.4036.令論域L:1;,斗,給定語言變量“Small”=1/1+0.7/2+0.3/3+0.1/4和1().60/1()_fD.7a0.5)v(0.1a0.6)v(Q.4aDJ(0_7爪。一町v(aiA0.4)v(0_4A0.3)(0.7a0.1)v(0.1aO)v(0.4a0.6)(0_7a0.2)v(01a01)v(0.4a0.3)模糊關(guān)系R二“Almost相等”定
13、義如下:L(丿U運算,試計算:姑J禾U用max-min復(fù)合My)-(10.703(LI)7.已知模糊關(guān)系矩陣(1A1)V(0.7A0.6)V(03A0.1)V(0.1A0)(1A0*6)7(0.7a1)v(0.3a0.6)v(0,IaOJ)(1aOJ)v(0.7a0.6)v(0,3a1)v(0.1a0,6)(1a0)v(0,7a0,1)v(03a0,6)v(0.1a1)1計算R的二至四次冪。10,8O.SI00.40J0(L2_0,9I0.8O.S00.40J0().20,9If=RR=()().4I()00)AI()0.10010,50.10010,5解0.2().900.510.20.90
14、0.51_1O.SOA0.2().K_0.81040.50.9=0.40.41)0.40,2040I0,50.30.90.4(X51_乂0,50.1A-H+,Ae卜X、x210.61().50.1a-+專li石bY)+Ji耳眄孔孔嚴(yán)041E*G.10.51c-+【:匸F(Z)+“+,2i已知跆兒跆8.設(shè)有論域,二維模糊條件語句為“若A且B則C”,其中由關(guān)系合成推理法,求得推理結(jié)論:。A*gFX)B*cF(K)解:令R表示模糊關(guān)系,則h.0,5a0J0.6-IaO.I0aOJ將礦按行展開寫成列向量為lLJ050.5a1(),5a0,6IaIIa0.6OJaI0Ja0.6OJOJO.lOJ1().
15、60.10.10.50.510.6DJOJ010.4(X5().K_1(X8().4().5ok0.810.40.50,90,S10.40,50.90.40.41().4(Ur4=ie*ie=0.40.410.40.40.5(1.50.410.50,50,50.410,5O.S().90.4tkS1_0.X().9().40.51_1V=R*R?所以,().().50,501x0.41=0.60J0J_0.1_R=R;=0.1A().40.5a0.40,5a0,40a0.4IA0.4(K6a0.4OJa0.40a0.4CUa0.4(XIAI0.5AI0.5Al0Ja1IaI0.6a10JAlO
16、JAl0.1Al0.1(1T0.40.50,40.50.100.410.40.60J0J0.10J().1(11_.又因為1QJ0.510J00.51-0.10.50.50.1OJ(kl().10.50.50.10.1展開寫成行向量,為I1-1-5,將八ZT按行創(chuàng),則(X40.5廠十1一屮I即一9.已知語言變量x,y,z。X的論域為1,2,3,定義有兩個語言值:“大”=0,0.5,1;“小”二1,0.5,0。Y的論域為10,20,30,40,50,語言值為:“高”=0,0,0,0.5,1;“中”=0,0.5,1,0.5,0;“低”=1,0.5,0,0,0Z的論域為0.1,0.2,0.3,語言值
17、為:“長”=0,0.5,1;“短”=1,0.5,0則:1)試求規(guī)則:如果x是“大”并且y是“高”那么z是“長”;否則,如果x是“小”并且y是“中”那么z是“短”。所蘊涵的x,y,z之間的模糊關(guān)系R。)假設(shè)在某時刻,x是“略小”=0.7,0.25,0,y是“略高”=0,0,0.3,0.7,1試根據(jù)R分別通過Zadeh法和Mamdani法模糊推理求出此時輸出z的語言取值。解)對于模糊規(guī)則4可知模糊蘊含關(guān)系矩陣R1為00.51耳二禺xZ二(禺;)Zo00000zpm控制as*隹控世線由圖可知:控制器由兩部分組成,分別為常規(guī)PID控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其中,常規(guī)PID直接對被控對象進(jìn)行閉環(huán)控制,并且其控制參
18、數(shù)kp、ki、kd為在線調(diào)整方式;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)的運動狀態(tài),調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù),使輸出層神經(jīng)元的輸出對應(yīng)于PID控制器的三個可調(diào)參數(shù)。學(xué)習(xí)算法如下:首先確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),即確定輸入節(jié)點數(shù)和隱含層節(jié)點數(shù),并給出各層加權(quán)系數(shù)的初值w1和w2,并選定學(xué)習(xí)速率和慣性系數(shù),令k=1;米樣得至Ur(k)和y(k),計算當(dāng)前時刻誤差r(k)-y(k);計算各神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出,其輸出層的輸出即為PID控制器的三個控制參數(shù)kp、ki、kd并計算PID控制器的輸出進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),在線調(diào)整加權(quán)系數(shù),實現(xiàn)PID控制參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整;令k=k1,進(jìn)行上述步驟。網(wǎng)絡(luò)各層輸入輸出算法:輸人層輸Aui(k),誠
19、町輸出加k,uaCk),uXk);隱層輸入先-三叱炯,輸出屯=十輸出層輸入兀=輸出線性國數(shù)則y=兀1+e第八章專家控制1.什么叫產(chǎn)生式系統(tǒng)?它由哪些部分組成?試舉例略加說明。答:如果滿足某個條件,那么就應(yīng)當(dāng)米取某些行動,滿足這種生產(chǎn)式規(guī)則的專家系統(tǒng)成為產(chǎn)生式系統(tǒng)。產(chǎn)生式系統(tǒng)主要由總數(shù)據(jù)庫,產(chǎn)生式規(guī)則和推理機(jī)構(gòu)組成。舉例:醫(yī)療產(chǎn)生式系統(tǒng)。2.專家系統(tǒng)有哪些部分構(gòu)成?各部分的作用如何?專家系統(tǒng)它具體有哪些特點和優(yōu)點?答:知識庫:知識庫是知識的存儲器,用于存儲領(lǐng)域?qū)<业慕?jīng)驗性知識以及有關(guān)的事實、一般常識等。知識庫中的知識來源于知識獲取機(jī)構(gòu),同時它又為推理提供求解問題所需的知識。推理機(jī):推理機(jī)時專家系
20、統(tǒng)的思維機(jī)構(gòu),實際上是求解問題的計算機(jī)軟件系統(tǒng),綜合推理機(jī)的運行可以有不同的控制策略。數(shù)據(jù)庫:它是用于存放推理的初始證據(jù)、中間結(jié)果以及最終結(jié)果等的工作存儲器解釋接口:它把用戶輸入的信息轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)內(nèi)規(guī)范化的表現(xiàn)形式,然后交給相應(yīng)的模塊去處理,把系統(tǒng)輸出的信息轉(zhuǎn)換成用戶易于理解的外部形式顯示給用戶,回答提出的問題。知識獲?。褐R獲取是指通過人工方法或機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,將某個領(lǐng)域內(nèi)的事實性知識和領(lǐng)域?qū)<宜赜械慕?jīng)驗性知識轉(zhuǎn)化成計算機(jī)程序的過程。對知識庫的修改和擴(kuò)充也是在系統(tǒng)的調(diào)試和驗證中進(jìn)行,是一件困難的工作。專家系統(tǒng)的特點:具有專家水平的專門知識,能進(jìn)行有效的推理,專家系統(tǒng)的透明性和靈活性,具有一定
21、的復(fù)雜性與難度。在專家系統(tǒng)中,推理機(jī)制,控制策略和搜索方法是如何定義的,它們之間存在什么樣的關(guān)系?答:推理機(jī)制是根據(jù)一定的原則從已有的事實推出結(jié)論的過程,這個原則就是推理的核心。專家系統(tǒng)的自動推理是知識推理。而知識推理是在計算機(jī)或者智能機(jī)器中,在知識表達(dá)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行機(jī)器思維,求解問題,實現(xiàn)知識推理的智能操作過程。在專家系統(tǒng)中,可以依據(jù)專家所具有的知識的特點來選擇知識表示的方法,而只是推理技術(shù)同知識方法有密切的關(guān)系??刂撇呗郧蠼鈫栴}的策略,是推理的控制策略。而控制策略包括推理方向、推理路線、沖突消解策略等,按推理進(jìn)行的路線與方向,推理可分正向推理、反向推理混合推理。搜索方法:推理機(jī)時用于對知識
22、庫中的知識進(jìn)行推理來得到結(jié)論的思維機(jī)構(gòu)。三者關(guān)系:推理機(jī)制,控制策略(推理機(jī)構(gòu))和搜索方法三者都屬于推理范疇,是一個整體。只是執(zhí)行順序不同而已。設(shè)計專家控制器時應(yīng)考慮哪些特點?專家控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)模型為何?答:設(shè)計控制器的一般原則:多樣化的模型描述,在線處理的靈活性,靈活性的控制策略,決策機(jī)構(gòu)的遞階性,推理與決策的實時性。專家控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)模型:挾作搖口控制倉法陣撕行器迅程G隹睡壺5.專家控制系統(tǒng)的特點是什么?它和一般的專家系統(tǒng)相同與區(qū)別在哪里?魁駅斥|脂息最射韭悝答:專家控制系統(tǒng)具有全方面的專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、完善的知識處理功能和實時控制的可靠性能。這種系統(tǒng)采用黑板等結(jié)構(gòu),知識庫龐大,推理機(jī)
23、復(fù)雜。它包括有知識獲取子系統(tǒng)和學(xué)習(xí)子系統(tǒng),人機(jī)接口要求較高。專家式控制器,多為工業(yè)專家控制器,是專家控制系統(tǒng)的簡化形式,針對具體的控制對象或過程,著重于啟發(fā)式控制知識的開發(fā),具有實時算法和邏輯功能。專家控制系統(tǒng)與一般的專家控制系統(tǒng)的區(qū)別:(1)通常的專家系統(tǒng)只完成專門領(lǐng)域問題的咨詢功能,它的推理結(jié)果一般用于輔助用戶的決策;而專家控制則要求能對控制動作進(jìn)行獨立的、自動的決策,它的功能一定要具有連續(xù)的可靠性和較強(qiáng)的抗干擾性。(2)通常的專家系統(tǒng)一般處于離線工作方式,而專家控制則要求在線地獲取動態(tài)反饋信息,因而是一種動態(tài)系統(tǒng),它應(yīng)具有使用的靈活性和實時性,即能聯(lián)機(jī)完成控制。6.直接專家控制系統(tǒng)和間接
24、專家控制各有什么特點,從保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性來看有哪種方法更困難些?答:直接專家控制系統(tǒng)的特點:直接專家控制系統(tǒng)中,專家控制系統(tǒng)直接起控制器作用,專家控制器在控制系統(tǒng)中所處的位置與常規(guī)控制器完全相同,所不同的是其內(nèi)部組成和工作原理,專家控制器采用PID常規(guī)的控制算法,基于知識庫和推理機(jī)得到相應(yīng)的控制輸出。間接專家控制系統(tǒng)的特點:其基本的控制作用由算法來完成,專家系統(tǒng)通過對使用算法的調(diào)用以及對各種算法參數(shù)的整定和修正,間接的控制作用。間接專家控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)因具體應(yīng)用的不同會表現(xiàn)出更大的多樣性,同時是PID參數(shù)的整定專家,這種專家控制的特點是專家系統(tǒng)間接的對控制信號起作用。直接專家控制系統(tǒng)更困難一些:
25、根據(jù)現(xiàn)場過程響應(yīng)情況和環(huán)境條件,利用知識庫中的專家經(jīng)驗規(guī)則,決定什么時候使用什么參數(shù)啟動什么算法,它也可以是一個調(diào)參專家。根據(jù)知識庫中的專家規(guī)則,調(diào)整PID參數(shù)及增益,所以從保證系統(tǒng)穩(wěn)定性來看直接專家控制器方法更困難一些。7.試比較專家控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)在工作原理、推理機(jī)制、知識和規(guī)則表示方法的異同。答:1.工作原理:(1)專家控制系統(tǒng):專家系統(tǒng)的工作過程是根據(jù)知識庫中的知識和用戶提供的事實推理,不斷地由已知的前提推出未知的結(jié)論,并把這些未知的結(jié)論納入工作存儲空間,作為已知的新事物繼續(xù)推理,從而把求解的問題由未知狀態(tài)轉(zhuǎn)換為已知狀態(tài)。(2)模糊控制系統(tǒng):模糊控制是模仿人的思維方式和人的控制經(jīng)
26、驗來實現(xiàn)的一種控制,把模糊集合的理論應(yīng)用于控制就可以把人的經(jīng)驗形式化,在控制過程中實現(xiàn)模糊推理與決策。2.推理機(jī)制:(1)專家控制系統(tǒng)的推理機(jī)制是用于對知識庫中的知識進(jìn)行推理來得到結(jié)論的思維機(jī)構(gòu)。專家系統(tǒng)的自動推理是知識推理。而知識推理是在計算機(jī)或智能機(jī)器中在知識表達(dá)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行機(jī)器思維,求解問題,實現(xiàn)知識推理的智能操作過程。(2)模糊控制系統(tǒng):模糊推理作為近似推理的一個分支,是模糊控制的理論基礎(chǔ)。在實際應(yīng)用中,它以數(shù)值計算而不是以符號推演為特征,它并不注重如像經(jīng)典邏輯那樣的基于公理的形式推演或基于賦值的語義運算,而是通過模糊推理的算法由推理的前提計算出結(jié)論。3.知識(1)專家控制系統(tǒng):專家
27、控制將系統(tǒng)視為基于知識的系統(tǒng),控制系統(tǒng)的知識表示如下:(a)受控過程的知識:先驗知識,動態(tài)知識。(b)控制、辨識、診斷知識:定量知識、定性知識。(2)模糊控制系統(tǒng):知識庫包括數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫,模糊控制器設(shè)計的關(guān)鍵在于如何有效建立知識庫。數(shù)據(jù)庫的定性設(shè)計包括:量化等級的選擇;量化方法;量化因子;模糊子集的隸屬函數(shù)。規(guī)則庫:用一系列模糊條件描述的模糊控制規(guī)則就構(gòu)成模糊控制規(guī)則庫。4.規(guī)則表示:(1)專家控制系統(tǒng):專家控制的規(guī)則庫一般采用產(chǎn)生式規(guī)則表示:“IF控制局勢,THEN操作結(jié)論”,由多條產(chǎn)生式規(guī)則構(gòu)成規(guī)則庫。(2)模糊控制系統(tǒng):規(guī)則的制定有很多種方法,最初的方法就是根據(jù)專家經(jīng)驗來確定,不過這種模糊規(guī)則有很大的主觀性,因人而異,但大致趨勢還是差不多的還可以從已知數(shù)據(jù)中制造模糊規(guī)則,比如可以從最優(yōu)控制得到的數(shù)據(jù)中提取模糊規(guī)則,還可以得到和最優(yōu)控制類似的結(jié)果。還有就是專家經(jīng)驗與數(shù)據(jù)
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