学文网智能控制论文篇1
1．1温度传感器温度传感器具有对大棚内的温度进行采集、判断和显示的作用。DSl8820智能温度传感器除了能够对温度进行测量之外，还可对温度进行控制，以及把温度从二进制转换成十进制。基于以上优点，本系统选用DSl8820智能温度传感器。该传感器在出厂的时候有自己固定的序列号，序列号为64位，且具有唯一性［8］。信息在通过单线接口进入进出DSl882传感器时，传感器和数字转换电路是集成在一起的。由于该传感器只有一个数据输入/输出口，而DSl8820可以通过并联的方式并联到3或2根线上，且CPU只需1根端口线就能与多个DSl8820进行通信。其识别方式简单，仅需要简单的通信协议就可识别，从而节省很多的材料及减少一些逻辑电路的发生。现场温度以“一线总线”的数字方式进行传输，不需要A/D转换器。这种传输方式不仅适合在恶劣环境下进行现场测量，同时也大大提高了系统的抗干扰性。用户还可以自行设定自动报警的温度上下限值，根据报警的命令来查找是那些DSl8820传感器的温度超限，然后对其进行修改［9］。
1．2单片机控制系统本系统之所以选用AT89S52传感器作为控制器，原因是该传感器的功能很多，实现起来很方便。该传感器具有的功能如下:①具有采集数据的功能，并且可以把采集到的数据在本系统选用的JM12864F液晶显示器上进行实时显示;同时还可以把采集到的数据和一些控制信息通过串口发送到上位机上，并接收上位机的命令来实现一些参数的设置。②可以通过键盘实现参数的设置和手动/自动控制方式的切换。③可以进行输出控制［10］。
1．3上位机系统采用的上位机是一台微型计算机，主要作用是通过RS－485进行串行通讯，同时对下位机进行一系列的控制:①向下位机发送采集数据和输出控制的命令;②接收上传的下位机采集到的数据。③对下位机进行编号、改变下位机的工作方式、设定下位机温度报警的上下限值，以及参数的控制;④对采集到的数据进行显示、存储及查询历史数据。
2系统的主要功能
系统的主要功能主要包括以下3个:棚内环境参数的实时采集、棚内卷帘通风与微喷的控制及上位机的实时监控。棚内环境参数的实时采集功能实现了对土壤和空气的温湿度、光照强度、CO2浓度及pH值等的采集;通过安装的一些传感器、数据采集模块和单片机实现实时检测功能，并将检测的结果数据显示在控制柜的LED显示屏上;最后，将这些数据一并通过无线传输模块发送到上位机，以便园区管理者实时地对棚内的情况进行了解［11］。棚内卷帘通风与微喷的控制功能主要是通过分析采集到的棚内的各种环境参数，结合棚内作物的自身特点要求进行智能决策，实现对卷帘通风和微喷的自动控制。本系统使用的上位机语言开发平台采用的是C#，该操作平台的特点是界面简单明了，可以直观地显示棚内的环境参数变化和作物的生长情况。采集到的数据存储使用的数据库是SQL2000，对历史数据的显示和查阅比较简单，随时可以调出历史数据与当时的实时数据进行对比分析，并可以把数据库里的数据用Excel表格文件导出，便于后期的数据处理。
3系统硬件电路设计
水稻育秧大棚智能控制系统可以实现以下功能:①上位机可以对下位机传感器采集到的数据进行分析处理，然后下达指令控制育秧棚内的微喷、卷帘电机工作;②下位机能通过手动控制来操作该系统，且能够提供良好的人机控制;③采用模块化的设计思想来达到总体功能的要求。系统由时钟电路、复位电路、显示电路、动作执行电路及电机状态检测电路5种电路模块构成［12］。
3．1时钟电路单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XYAL2的两个管脚之间接一个晶振及两个电容就构成了单片机的时钟电路。电路中的电容和石英晶振对振荡频率有微调作用，通常取(30±10)pF石英晶体，选择6MHz或12MHz都可以［13］。时钟电路如***2所示。
3．2复位电路单片机的RST管脚为主机提供了一个外部复位信号输入口，复位信号是高电平有效，单片机的复位方式可由手动复位方式完成［14］。复位电路如***3所示。
3．3电路显示部分系统采用的字符显示模块为JM12864F，无论在硬件连接还是软件调试方面都比数码管有一定的优势。主要体现为:显示快捷简单，只要把钥匙显示内容放入显示模块的存储器里，就可以直观地把要显示的内容显示出来。JM12864F与单片机的连接电路如***4所示。
3．4动作执行电路本系统采用继电路进行控制，通过继电器开闭来控制卷帘电机进行开关棚。这一模块是在系统把实际环境温湿度值与给定界限值相比较后，在越限的情况下执行卷帘电机开/关棚操作。动作执行电路如***5所示。
3．5电机状态检测电路系统可以通过***中RB、RM、RT、LB、LM、LT检测电机执行状态。检测电路如***6所示。
4系统软件设计
系统以C#作为开发语言，开发了水稻育秧棚智能化监控系统，能够直观地显示各个育秧棚内的环境因子变化。同时，采用SQL2000数据库对所采集的数据进行存储，通过运算处理显示各个棚的环境参数，显示形式以数字、***形、曲线为主。用户可以随时查阅历史数据、对比每天监测的数据并导出Excel表格文件，进行分析、报表、打印等操作;另外，还能够根据水稻育秧期的不同时间段对棚内环境参数的不同要求，来设置棚内的参数限值。该系统将以一种统一的、直观的***形化界面将信息展现给使用者，做到可视化程度高、人机交互性好、简单易操作。具体的软件流程***如***7所示［15］。
5RS485串行通讯
RS－485串行通讯具有很多优点，其中比较突出的是它具有前瞻性，是多发送器的电路新标准，采用的电气接口方式是差分平衡方式，可以从根本上消除地线信号。同时，RS－485串行通讯可以实现距离较长的高速通讯功能。虽然RS－485串行通讯可以进行长距离高速通信，但现实情况是大棚到计算机的距离较长，RS－485串行通讯现有的能力实现不了实际的需要。因此，还需要在控制系统的上位机和单片机之间安装一个RS－485的转换器来实现数据的传输。RS－485串行通讯的作用是实现控制系统中上位机与单片机系统之间的通讯:上位机给下位机下达各种命令，下位机根据上位机下达的命令进行判断;根据判断的结果，下位机给上位机发送该命令所要执行的任务。
6结语
智能控制论文篇2
与传统的自动化技术相比，智能控制无模型运转，提高了电气系统的管控效率。同时，智能技术的精度更高，减少了设计中的不可预测问题。因而设计对象模型阶段中便会存在不能估量或是预测的问题。人工智能技术实现了系统的实时调节，利用鲁棒性变化和响应时间提高其工作能力，实现自动化过程。智能技术已经成为现代企业管控的必然趋势，与传统的管控装置相比具有先进性，满足电气自动化工程建设的需求。针对不常见的数据，传统的自动化控制技术无法完成评估工作，但智能技术的出现解决了这一问题，实现了对系统录入信息的有效很快速处理。针对不同的对象，智能技术可显示不同的管控效果，使管控的效果具有针对性。但在目前的智能技术发展程度下，多种控制对象问题无法解决。因此，应从技术方面对智能技术进一步剖析和研究，促进该技术的完善，才能对我国工业以及相关行业的发展起到积极作用。
二、人工智能技术应用
基于电气自动化的复杂性，其操作过程应精细且注重细节。一旦操作失误，将导致系统故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技术应用的核心技术在于程序化问题，将复杂化的程序通过智能手段转化为简便化。通过系统日常资料的分析，对设备故障采取积极的应对措施。在具体应用过程中，人工智能技术主要表现为以下几个方面。
(一)智能化设计分析
人工智能技术关系到电力工程以及电路的设计。在传统的设计模式下，工作人员的工作量大，需要大量的试验验证，并且对不合理部分进行改进。因此常出现考虑不周全的问题，处理问题的效率较低，对于难度较大的问题，传统的处理方案无法解决。这使得智能化设计成为必然。现阶段，电力企业逐步实现了智能化设计，全面考察了问题的难度，提高了处理问题的能力和效率。但同时，智能设计对于操作人员提出了更高的要求，要求其掌握专业知识和智能系统操作技巧，并且操作人员还应具有与时俱进的精神，对智能系统进行适当的改良设计。利用人工智能设计，可有效提高数据分析的准确性，将复杂问题简单化。
(二)PLC技术应用
随着电力企业规模的扩大，电力生产对于技术具有更高的要求，基于此的PLC技术成为企业生产和建设的重要目标。PLC技术是一种常见的人工智能技术，目前主要应用于工业、电力企业，具有良好的效果。其是在继电控制装置基础上发展起来的智能技术，该系统的主要作用在于优化了系统工艺流程，从而根据企业需求对运营现状进行调整，确保其运营的协调性。PLC技术以自动控制系统为主，手动控制技术为辅。对于提高电力系统生产实践具有重要作用。在电力生产中，PLC人工智能化技术的使用还实现了自动化目标切换，继电器逐渐代替了实物元件，不但提高而来管控效率，还确保了系统的运行安全。
(三)智能诊断和CAD技术应用
智能诊断系统的出现是电气运行复杂化的结果。该诊断系统要求操作人员具有较多的实践经验，改善了传统模式的手工设计方案，充分体现了信息时代的优势。科技的发展也使得CAD技术逐渐实现了智能化，缩短了产品设计实践。智能化技术优化了CAD技术，对产品设计质量的提高具有积极作用。目前，在电力系统中，遗传算法是人工智能技术的重要表现之一，通过科学的计算方法，提高了数据统计和计算的精确度。基于遗传算法的重要作用，应得到企业的重视。在电力系统运行过程中，如何区分故障和征兆是一个难题，智能化技术通过专家系统和神经网络系统可快速有效的分析出系统故障和安全隐患，并提供一定的解决办法，确保了电力系统的运行问题。
(四)神经网络技术应用
神经网络系统是智能技术的重要体现之一，其作用在于分析和处理系统故障。可对系统故障进行准确定位，并且减少了定位时间。同时，还可完成对非初始速度及负载转矩的有效管控。神经系统设计具有多样性，具有反向学习功能。利用神经网络系统的两个子系统，可实现对机电参数转子速度和电子流的评判和管控。目前，智能神经网络系统主要应用于分析模式和信号处理上。由于其包含非线性函数估算装置，因此对于电气自动化控制具有积极作用。其主要优势在于无需对控制对象建立数学模型，因此工作效率高，噪音小。
三、总结
智能控制论文篇3
良好的节能效果 采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的"预设置"控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗。 延长光源的寿命 延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，降低了照明系统的运行费用，管理维护也变得简单了。 无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。 智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压，同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2～4倍。 改善工作环境，提高工作效率 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。 智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。 实现多种照明效果 多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。 管理维护方便 智能照明控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数以数字式存储在EPROM中，这些信息的设置和更换十分方便，使大楼的照明管理和设备维护变得更加简单。 有较高的经济回报率 我们以上海地区为参照点，仅从节电和省灯这两项做过一个估算，得出这样一个结论：用三至五年的时间，业主就可基本收回智能照明控制系统所增加的全部费用。而智能照明控制系统可改善环境，提高员工工作效率以及减少维修和管理费用等，也为业主节省下一笔可观的费用。 智能照明控制系统的构成 我们知道，智能照明控制系统仅仅是大楼控制系统中的一个部分。如果要将各个控制系统都集中到控制中心去控制，那么各个控制系统就必须具备标准通信接口和协议文本。虽然这样的系统集成在理论上是可行的，但真正实行起来却十分困难。因而，在工程中，我们的楼宇智能管理系统采用了分布式、集散型方式，即各个控制子系统相对***，自成一体，实施具体的控制，楼宇智能管理系统对各控制子系统相对***，自成一体，实施具体的控制，楼宇智能管理系统对各控制子系统只是起一个信号收集和监测作用。 目前，智能照明控制系统按网络的拓扑结构分，大致有以下两种形式，即总线式和以星形结构为主的混合式。这两种形式各有特色，总线式灵活性较强一些，易于扩充，控制相对***，成本较低；混合式可靠性较高一些，故障的诊断和排除简单，存取协议简单，传输速率较高。 工程设计中，我们考虑大楼的智能照明控制系统作为一个***的子系统，采用国际标准的通信接口和协议文本，纳入楼宇智能管理系统。智能照明控制系统采用分布式、集散型方式，即各单元的调光控制相对***，自成一体，互不干扰，通过集中管理器和信息接口，与楼宇智能管理系统相连接，实现大楼控制中心对该子系统的信号收集和监测。总之，智能照明控制主系统应是一个由集中管理器、主干线和信息接口等元件构成的，对各区域实施相同的控制和信号采样的网络；其子系统应是一个由各类调光模块、控制面板、照度动态检测器及动静探测器等元件构成的，对各区域分别实施不同的具体控制的网络，主系统和子系统之间通过信息接口等元件来连接，实现数据的传输（参见***1、***2）
智能控制论文篇4
1．1控制模块的硬件设计控制模块选用了STM32F107VC32位ARM处理器［1］，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。MCU本身包含有标准RS23，ISP及USB通讯接口，运行频率高达72MHz，因而使得系统能够以精简的设计，高速的数据处理速度完成智能控制。STM32系列单片GPIO口多达51个，大部分可复用，本模块中所配置GPIO口包括：RS232通讯接口PB10，PB11，连接***2中Flow＿TXD，Flow＿RXD，传输流量传感器检测信号；ISP三线通讯接口PC9，PC10，PC11，对应***3中PV＿CS，PV＿SLCK，PV＿DIN信号；PC8输出切换信号。控制模块选用的流量传感器为FS4001系列小流量气体质量流量传感器。FS4001是专门为各类小流量气体的测量和过程控制而设计的，其独特的封装技术使之可用于各类管径，成本低、易安装、不需要温度压力补偿，可替代容积式或压差式的传统流量传感器，其精度达到±（1．5＋0．5FS）％，重复性达到±0．25％，1mm通径传感器，最大流量达到200SCMM。FS4001与MCU通过RS232接口进行通讯，经过MAX3232实现电平转换后，按照专用通讯协议，可完成FS4001自校准以及流量读取。接口电路见***2。STM32F107VC对测得流量和设置流量之差进行比较以及控制算法的计算后，将控制数字量输出至DA芯片LTC2641，DAC将数字量转换成模拟控制量，经低功耗、精密单电源运算放大器OPA2234及放大管2N3904将信号放大后驱动比例阀，完成流量的控制。控制模块中的DAC为单极性LTC2641，此芯片仅消耗120μA电源电流，就满标度阶跃而言，仅用1μs就能稳定在0．5LSB以内。DAC通过3线SP兼容串行接口，以高达50MHz的时钟速率通信，其6位INL误差最大值在整个温度范围内为仅±2LSB。DA转换及比例阀驱动电路见***3。控制模块中比例阀选用VSO?系列热补偿型微型比例电磁阀［2］，通过VSO技术（voltagesensitiveorifice），即电压敏感性通径技术，比例阀可以根据输入电流的大小，精确的控制气体流量比例。比例阀通过直流电流驱动或脉冲调幅驱动，并使用闭环反馈控制，能够获得优化的系统性能。本模块中的比例阀线圈最小工作电压20VDC，控制电流范围在0～91mA，电流与流量的关系如***4。模块中气氛切换的功能实现是通过MCU发送切换信号，控制管子2N3904的导通与关闭，来驱动VZ100电磁阀两通道的转换来完成。切换功能电路见***5。
1．2模块的软件设计模块软件分为两部分：控制软件及交互软件。控制软件包括数据采集，与比列阀，流量传感器及上位计算机的通讯，数据滤波，PID控制算法等，采用C语言；交互软件则主要用于计算机操作，便于用户进行流量设置与气氛切换的操作，同时可实时显示气氛流量曲线以及数据储存，采用VB语言编写。
2测试结果
目前模块样机配置于DSC30热分析仪上，通过此模块控制通入仪器炉体的吹扫气氛，测试时，模块的气路一，通入氮气，配合控制软件，设置气氛流量为50ml／min，观察仪器DSC基线数据约25min，采样***谱见***6所示。***谱显示基线平直度完美。DSC30共有两路气氛输入，在实验过程中设置气路一气氛（氮气）流量为50mL／min，气路二气氛（氧气）流量60mL／min。开始测试时，缺省通入气氛一，实验5min后，按气路切换键，切换为气氛二通入，可观察到软件窗口中气氛一和气氛二数值的变化，气路二采样数据（以秒为时间单位）见表一。根据测试数据可以看出，模块的气氛控制精度误差＜±0．1mL／min，切换稳定时间＜16s。
3结束语
智能控制论文篇5
钱七虎院士在中国地下工程安全风险管理进展、挑战及对策中指出隧道工程建设信息化技术的发展方向，包括开展基于大数据技术的TBM/盾构施工的分析与控制研究，以及数字隧道向智慧隧道的发展，提出智慧隧道“智”体现四个方面:透彻感知、全面互联、深度整合、智能服务。
岩土工程施工工序复杂、工种繁多，施工事故不仅与设计、操控有关，还与地层、地下水、环境等因素相联系，造成很多事故机理难以完全摸清，且在风险评估过程中，由于人类本身经验的相对缺乏、风险评估的时间不充裕，或者风险管理实施者主观的不确定性等原因，可能造成风险因素识别不全面、风险评估可参考性不强、风险对策不合理等后果，从而使得风险管理达不到其原定的目标，甚至失效。为了充分、有效地利用人类以前的风险评估经验，吸取以往的事故教训，神经网络、（BR（ （ase-Based Reasoning，案例推理）、RBR（ Rule-Based Reasoning，规则推理）等智能化分析工具应用于岩土工程施工安全评估能够很好地解决风险评估过程中时间、经验不足的问题。
华中科技大学的刘博基于案例((（BR）和基于规则((RBR）混合模式设计地铁施工安全事故案例库的结构化模型，其搜集了国内外(国内为主）71个地铁工程施工安全事故案例，分析典型案例的表示形式、内容特征及统计规律，并通过对特征的相似性、案例库的有效性和可操作性分析，论证历史案例重用的可行性。叶婷婷等将案例推理的原则应用到构建集成情境的地铁施工安全动态辨识知识库中，运用案例推理和专家识别的方法构建知识库的主要运转方式，分别运用案例推理、专家识别实现知识库自动识别器、人机识别器的运转，并通过双方相互融合、相互促进实现知识库运转。李兴高针对泥饼等盾构掘进中典型事故，基于典型事故掘进参数数据，利用BP神经网络实现故障识别和分析，对于泥饼故障，文献选用了扭矩、推力、推进速度、闸门压力、出土温度作为神经网络的输入指标，以事故发生与否作为输出指标。
林鹏研发了一种在混凝土坝区为工人提供安全保护和各种服务的实时隧道定位系统，基于该系统，实现***、实时跟踪、智能识别功能，还具有工人紧急呼叫、跟踪历史和位置查询等功能，现场应用表明，该算法可靠、准确(3-5米精度），可提供实时定位服务。
智能控制论文篇6
1系统结构设计
系统总体结构如***1所示，系统以MSP430F2616微控制器为核心，这款单片机有良好的低功耗性能，适宜开发家用电子产品。当系统上电运行后，WSN节点会通过湿度测量模块对当前湿度进行采集，湿度测量模块选用HS1101湿敏电容与NE555构成多谐振荡器，以此将空气湿度变化转变为电容值的变化，单片机通过采集多谐振荡脉冲频率，可得到湿度值。STC12C5A50S2单片机获得湿度值后，通过NRF24L01传递给主控单片机并显示于TFT液晶，用户可通过按键（“加湿开”、“加湿关”、“干燥开”、“干燥关”“、复位”）进行人机交互。湿度数据与预设湿度范围相比较，若超出范围，MCU可通过控制继电器来驱动加湿与抽湿执行机构。此外，主控系统拥有华为GTM900-CG***通信模块，支持短信查询功能，用户可借由手机软件平台对湿度进行查询与控制现信息的远距离传输与闭环控制。为满足系统供电需要，选用220V-12V电源适配器进行供电输入，作为加湿器，抽湿器电源；开关集成稳压芯片LM2596输出5V为单片机、NRF24L01模块、TFT液晶逻辑供电；线性稳压元件LM1117稳压输出3.3V为无线主接收模块、TFT液晶背光供电。
2系统软件设计
2.1主程序设计
主程序开始，先初始化各个模块，然后等待命令，若有命令则判断是控制命令还是查询命令，若为查询命令，则向客户端发送信息，若为控制命令，执行控制动作；若无控制命令，判断无线接收数据，若有则做数据处理，若无则数据更新显示，并返回等待命令。传感器节点开始工作时开启MCU的定时器，由HS1101与NE555组成多谐振荡器，空气湿度值改变将改变容值，并产生周期不同的方波。由式（1）计算出电容C=T（/0.7*（R1+2*R2））（1）C：湿敏电容容值；T：方波周期；R1：567K；R2：20K。由单片机定时器获得周期。根据HS1101特性曲线（拟合直线），解出湿度值，然后发送给无线接收主控（为了防止湿度值突变，在测量200次之后再进行处理）。在后台轮询来自主控的无线数据查询信号，并将处理后的当前湿度值通过无线发回主控。
2.2湿度变化拟合曲线
3实验测试及分析
3.1测试方案
系统测试采用先模块单独调试再系统联调的方法。①测试电源模块的输出，得到功率，电压电流信息。②硬件仿真测试单片机，测试液晶显示是否正常。③湿度传感器测试湿度是否采集值成正比，同时测试加湿干燥机构在供电正常情况下能否正常工作。④用PC机的串口调试和G***模块之间串行通信。⑤整机系统连接好，重复以上步骤，测试数据接收。通过以上测试，可判断整机运行是否正常。
3.2测试数据
测试数据包括以下四部分：①通过万用表测试电源模块的输出：+5V和+3．3V的误差在±0．1Y以内，接上所有负载后输出的电流达1A；②通过设置不同的标准状态值：测试到系统的超标自动发送短信至终端功能正常；③终端发送查询指令至系统：测试到手持机终端接收到的数据和TFT液晶显示屏显示的数据完全吻合；④终端发送控制信息至系统：得到动作与指令相同。
3.3结果分析
智能控制论文篇7
在红外控制的被控设备中，一般采用常用的一体化红外接收头HS0038B。这种红外接收头，是集光电转换、解码、和放大于一体优越型的集成芯片，电路只需要很少元器件就能完成红外接收，整形放大，然后输出TTL电平串行信号，完全能满足于现廉价单片机的处理速度。
2红外编码的自学习内容
通过对红外遥控发射和接收原理的分析，表明传统的红外遥控器解码，还需要预知发射端红外编码格式，否则不同的编码格式软件不通用，可移植性也比较差。为了解决相互不兼容性，就此引出下面所述的“自学习”的红外编码内容及流程。
3远距离无线传输智能控制的设计
3.1无线编码数据发射
无线信号发射工作流程：用户遥控器按下按键后，主控芯片产生按键信号源，经过编码器后，生成无线编码信号，经高频调制，通过发射模块发送出去。
3.2无线编码数据接收
无线信号接收工作流程：接收模块通过同频率的无线接收头接收到无线信号发射端发射过来的信号，并经过解码芯片解调出无线编码信号后，再将无线编码信号输出给后级处理端比如单片机等。
3.3结语
无线遥控分为无线发射和无线接收连部分，无线发射是指：遥控器按下按键，发射信号源经过编码器后，再经过发射模块发送信号。无线接收是指：接收模块接收器接收到无线信号发射端发射过来的信号，经过解码芯片解调后，再将信号输出给输出端。与红外控制短处相比，恰恰是无线控制的长处，无线信号可以穿越墙壁等障碍物，充分补缺红外遥控的短处，以无线编码转红外编码方式控制，可以实现15米左右的红外遥控到1000米距离的无线遥控。
4远距离条件下无线转红外智能控制的设计与实现
4.1无线编码转红外编码的硬件连接
红外编码与无线编码格式完全不一样，而被控设备不接受除了红外编码格式的编码，那么无线编码就必需先转化成红外编码，只能先通过PIC16F636单片机来完成。
4.2无线转红外智能控制接收机的软件设计与实现
智能控制论文篇8
关键词：自动控制；智能控制；智能系统
1、引言
智能控制从二十世纪60年代出现，发展迅速，各种智能控制五花八门，涉及众多的学科，对生产、生活和科研产生了重要影响，所以需要对智能控制进行一个较为全面和深入的认识。
智能控制是门边缘交叉学科，被广泛采用于***事航空、工业、农业、服务业等众多领域；它源于自动控制，是自动控制发展的高级阶段。
2、自动控制
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。控制理论的发展过程一般分为三个阶段【1】： 40年代―60年代初“古典控制理论”；60年代中―70年代初期“现代控制理论”；70年代中期―至今，“大系统理论”和“智能控制理论”。
2.1 智能控制
“智能控制理论”― 智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。智能控制，在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。
智能控制的发展：萌芽期，20世纪60年代；深化时期，20世纪70年代―以模糊集合论为基础，智能控制在规则控制研究上取得了重要进展；迅速发展时期，20世纪80年代―专家系统技术的逐渐成熟及计算机技术的迅速发展，使得智能控制和决策的研究也取得了较大进展，神经网络理论及应用为智能控制的研究起到了重要的促进作用，从而出现了神经网络控制；20世纪90年代以来的20多年来，智能控制理论与智能化系统的发展更为迅猛。智能控制理论被誉为最新一代的控制理论，智能控制的应用已在各个领域，“智能性”已经成为衡量“产品”和“技术”高低的标准。
3、智能控制的主要研究方法【2】
基于人工神经网络理论、模糊数学理论、模式识别理论及专家系统理论等，并融合生理学、心理学、行为学、运筹学、传统控制理论等多学科的知识和方法，出现了许多智能控制理论和方法，分析当前国际最新智能控制方法及应用的状况和发展趋势，智能控制的主要方法有：（1）专家控制，（2）模糊控制，（3）神经网络控制，（4） 分级递阶智能控制，（5） 拟人智能控制，（6）集成智能控制，即将几种智能控制方法或机理融合在一起而构成的智能控制方法，（7）组合智能控制方法，即将智能控制和传统控制有机地结合起来而形成的控制方法，（8）混沌控制，（9）小波理论。
当前的研究热点是：（1）专家控制，（2）神经网络控制，（3）模糊控制，（4）混沌控制，（5）集成智能控制。
4、智能控制的应用
智能控制的应用已经十分广泛，从实验室到工业现场，从日常家用电器到先进火箭制导，从制造业到采矿业，从飞行器到武器控制，从工业机器人到康复假肢等，都有智能控制的用武之地。
4.1 工业过程中的智能控制
生产过程的智能控制主要包括两个方面【2】：局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。
例如生产中的监控智能化【3】。工业众多的连续生产线，如炼钢、化工、加工材料、造纸等，其生产过程需要监视和控制，以保证高性能和高可靠性。为保持具有一定精度的物理参数，确保产品优质高产，已在一些生产线或工业装置上采用了有效的智能控制模式。
4.2 机械制造中的智能控制
在现代先进制造系统中，需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。机械制造行业中智能控制广泛地应用，利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模, 利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构，修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性，将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力，进行***的模式识别，处理那些可能是残缺不全的信息。
例如智能化新一代PCNC数控系统。它将计算机智能技术，网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。
4.3 日常生活中的智能控制
日常生活中早上出门的时候，晚上睡觉的时候，人们常常会忘记是否关好灯、窗；在寒冷的冬天，做完一天工作下班时，想回家就能吃饭洗个热水澡，但只能是想想；有赖床的习惯，每天早上在无数次闹铃声中挣扎；上班时，家里无人或只剩下老人和小孩时，如遇到危险情况：煤气泄漏、小偷入室等，只能等下班或是事故发生后才能知道。在传统的家居生活中，常常会碰到以上的麻烦或是更多，随着智能控制和智能系统的出现并融入到日常生活的家电和生活中，出现了智能的家电、智能的家居、智能的生活。智能家居现在已经出现，并大量的进入到许多人的生活中。
例如美特家居系统―它能够轻而易举的完成对家电、灯光、音量、窗帘、门禁等基础设施的控制，而且还可以自动完成清晨大自然闹钟，花园浇水、电话遥控开门、电视定时播放指定频道、灯光感应及亮度调节、远程保安、电视电脑、家庭无线办公、声音识别、红外感应、煤气泄漏信息传递、安全防卫报警、以及多功能手机、PDA 远程实时监视等。
5、结语
智能控制理论经过多年的发展，已经取得了可叹的成果，但目前出现的一些智能控制方法或技术，尚不能称完善的理论，这些智能控制方法，大都是构造一种智能控制器形式。抓住控制的三要素：对象的情况和特点、控制性能要求、控制器设计的工具，随着各门前沿科学的发展以及认识的提高，智能控制的发展将越来越完善。
参考文献
【1】李士勇，模糊控制神经控制和智能控制论,哈尔滨工业大学出版社，1996
【2】李文，智能控制及其应用综述，重庆邮电学院报（自然科学版），2006
【3】杨寅哲，智能控制的应用与研究，科技创新导报，2008
Survey of intelligent control and its application
Cao Qiong
智能控制论文篇9
关键词：现代科学技术***；人工智能；智能控制；未来社会
随着科学技术***的发展，自动控制技术装置、电子计算机、人工智能、智能控制将普遍应用于社会生活的各个方面，将出现生产智能化、组织管理智能化、生活环境智能化。这就要求人们按照当代和未来社会发展的需要进行更有成效的知识和精神生产。因此，人工智能、智能控制作为具有广阔应用前景的学科，已经不单纯是个别哲学家或理论自然科学家的职业嗜好，而是现代科学技术***发展的需要[1][2]。
一、人工智能
随着1941年以来电子计算机的发展，从50年代早期人们开始注意到人类智能与机器之间的联系。1955年末，Newell和Simon做了一个名为“逻辑专家”（Logic Theorist）的程序，它对AI研究领域产生的影响使其成为AI发展史中一个重要的里程碑，被许多人认为是第一个AI程序。1956年，被认为是人工智能之父的John McCarthy组织了一次学会，将许多对机器智能感兴趣的专家学者聚集在一起进行了一个月的讨论。他请他们到 Vermont参加“Dartmouth人工智能夏季研究会”，并提出人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。从那时起，这个领域被命名为“人工智能”。1958年McCarthy宣布了他的新成果： LISP（LISt Processing）语言，很快就为大多数AI开发者采纳。70年代专家系统被开发出来，该系统可以预测在一定条件下某种解的概率，被用于股市预测，帮助医生诊断疾病，以及指示矿工确定矿藏位置等。70年代另一个进展是David Marr提出了机器视觉方面的新理论。
在理论探索方面，美国学者Zadeh首创模糊逻辑，它可以从不确定的条件做出决策；还有神经网络，被视为实现人工智能的可能途径。同时在实际应用方面也进行了大量的研究，并取得了可喜的成果[3][4]。
人工智能（Artificial Intelligence），是计算机科学的一个分支，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。它企***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、***像识别、自然语言处理和专家系统等。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、机器视觉等等。人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标[5]。
二、智能控制
人工智能的发展促进自动控制向智能控制方向发展，智能控制代表了自动控制的最新发展阶段，也是应用计算机模拟人类智能实现人类脑力劳动和体力劳动自动化的一个重要领域。
由于传统的控制理论（包括古典的和近代的）主要涉及对伺服机构有关的系统或装置进行操作与数学运算，而人工智能所关心的主要与符号运算、逻辑推理即计算智能有关，在相当长的时间内，很少有人提到过控制理论与人工智能的联系。1965年，著名的美籍华裔科学家傅京孙（K S Fu）教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制理论；然后，他又于1971年论述了人工智能和自动控制的交接关系。由于傅先生的重要贡献，他已成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人。1967年，利昂兹（Leondes）等人首次正式使用“智能控制”一词，这一术语的出现要比“人工智能”晚11年，比“机器人”晚47年[6]。1987年1月，在美国费城由IEEE控制系统学会与计算机学会联合召开了第一届智能控制国际会议，这标志着智能控制作为一门新学科正式建立起来。
在理论结构上，智能控制具有十分明显的跨学科（多元）结构特点。
（1）自从傅京孙教授1971年提出把智能控制作为人工智能和自动控制的交结领域以来，许多研究人员试***建立起智能控制这一新学科。这可以用二元交集结构来表示；也可以用离散数学和人工智能中常用的谓词公式之合取来表示，即
IC=AI∧AC
式中，各子集（或合取项）的含义如下：AI―人工智能(Artificial Intelligence)；AC―自动控制(Automatic Control)；IC―智能控制(Intelligent Control)；∧表示连词“与”符号。
（2）萨里迪斯于1977年提出另一种智能控制结构，他把傅京孙教授的智能控制扩展为三元结构，即把智能控制看作为人工智能、自动控制和运筹学的交接，可以用下式来表示：
IC=AI∧AC∧OR
式中，各子集（或合取项）的含义如下：AI―人工智能（Artificial Intelligence）；AC―自动控制（Automatic Control）；OR―运筹学（Operation Research）；IC―智能控制（Intelligent Control）；∧表示连词“与”符号。
在提出三元结构的同时，萨里迪斯还提出分级智能控制系统，指出它主要由3个智能级组成。
第一级：组织级，它代表系统的主导思想，并由人工智能起控制作用。
第二级：协调级，是上一级（第一级）和下一级（第三级）间的接口，由人工智能和运筹学起控制作用。
第三级：执行级，是智能控制系统的最低层级，要求具有很高的精度，并由控制理论进行控制。
（3）蔡自兴教授根据信息技术的飞速发展，发现信息论是解释智能的一种手段，控制论、系统论和信息论是紧密相互作用的，信息论已成为控制智能机器的工具，信息熵成为智能控制的测度，信息论参与智能控制的全过程，并对执行级起到核心作用，基于此，蔡自兴教授提出四元智能控制结构，把智能控制看作自动控制、人工智能、信息论和运筹学4个学科的交集，可表示如下：
IC=AI∧AC∧OR∧IT
式中各子集（或合取项）的含义如下：AI―人工智能（Artificial Intelligence）；AC―自动控制（Automatic Control）；OR―运筹学（Operation Research）；IT―信息论（Information Theory）；IC―智能控制（Intelligent Control）；∧表示连词“与”符号[7]。
从学科结构的观点看，智能控制的四元交集结构是最具有代表性的一种集成思想。在智能控制领域内已集成了许多不同的控制方案，如模糊自学习神经控制就集成了模糊控制、学习控制和神经控制等技术。
智能控制获得迅速发展，并已初具学科体系，包括基础理论、技术方法和实际应用诸方面。在基础理论方面，涉及传统人工智能的知识表示和推理、计算智能（如模糊计算、神经计算和进化计算等）和机器学习等。在技术方法方面，从递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制、仿人控制和进化控制等系统加以研究。在实际应用方面，从实验室到工业现场，从家用电器到火箭制导，从制造业到采矿业，从飞行器到武器控制，从轧钢机到邮件处理机，从工业机器人到康复假肢等等都具有十分广泛的应用。
在智能控制的各种理论中，从普遍适用和统一观点出发的宏观综合方法最具有吸引力，但目前缺乏统一的描述和基本理论框架。虽然以信息熵为测度的思想方法与有关传统控制的方***和专门技术不同，有着广泛的实用性；信息和熵的内涵刻画了复杂系统的有关特性，控制理论的信息熵方法以传统理论方法为特例，具有普遍性，但是，在以信息熵为基础的同时，必须以马克思主义的世界观与方***为指导，采用宏观综合方法研究复杂系统控制问题，才有实际的意义，这是解决复杂系统控制问题颇有前景的方向，将有助于智能控制基础理论的形成与完善。按照辩证唯物主义的认识论的观点，我们应该认识到，在今天具有更多微观知识和更先进研究工具的条件下，再把基于模型的控制理论发展成为基于信息控制理论，便是在高一个层次上从微观到宏观研究的一次回溯。
三、最新研究成果
英国科研人员在2008年8月13日宣布，他们已经将成千上万的老鼠神经元“缝合”进原始的生物大脑，而这些神经元已经具备控制机器人运动的能力，由此推出一个由老鼠的脑组织控制的机器人。机器人名为“戈登”，它的“大脑”拥有5万到10万个活神经细胞，由英国雷丁大学科研人员设计。科研人员将人工培养的老鼠神经细胞同机器人的一些部件结合起来，“戈登”大脑是活的组织，因此必须装在特定温度控制的器具中。“戈登”大脑通过蓝牙无线连接同自己的“身体”联络。除受自身大脑支配外，“戈登”不受额外的人为或电脑控制。
试验一开始，神经细胞便忙碌起来。“大约24小时内，它们（神经细胞）开始彼此试探，建立联系。”主要设计者之一的雷丁大学教授凯文・沃里克说。
某种程度上说，“戈登”在自学。比如，撞到墙时，它会从传感器得到电子刺激。再遇到类似情况时，它就会记住。
这一开创性研究旨在探索自然智能和人工智能的分界问题，可能有助人类弄清楚记忆和学习机能的根本构架，据报道，这可能是世界上首个完全由活体脑组织控制的机器人[8]。
四、人工智能、智能控制在未来社会的纵深发展
当代科学技术***和社会发展要求哲学回答和解决复杂系统的控制和管理及人工智能、智能控制发展所提出的认识论和方***问题，回答当代社会的发展规律问题。同近代科学技术发展时期相比，今天人类思维所面临的对象和客体具有极大的综合性、总体性，系统性。
随着人类自然智能和人工智能相结合，创造型思考的逐步实现，人工智能越来越多地承担着各种脑力劳动，把知识生产者同人类先前创造的全部知识财富联系起来，把数以百计、千计的专家、学者、知识劳动者联系、组织成一个有机的知识生产机体，使得知识交流和知识鉴定的速度和准确性比使用以往的普遍手段快出、高出几个数量级，可以使整个社会从事创造性劳动的人数比例得到极大的提高。人脑思维活动中的创造性工作和非创造性工作是互为前提、互相制约、互相转化的。创造性是在非创造性工作基础上进行的，创造性工作又可以不断转化为非创造性工作。当一种创造性工作转化为非创造性工作并转交给人工智能与智能控制进行之后，人脑又可以去从事和开拓新的创造性工作。这种情况的发展不仅会导致人工智能与智能控制水平的普遍提高，而且使得人们不断创造出适应创造性思维活动方式[9][10]。在未来社会里，智能控制将向更高的技术水平发展，包含多层级、多变量、非线性、大时滞、快速响应、分布参数和大规模系统等。
五、结语
随着科技的不断进步，人工智能、智能控制对未来社会的推动力是不可或缺的。但人工智能与智能控制专家也警告说，现在必须为有关研究制定道德规范，以确保未来社会的发展能够帮助人类而不是危害人类。“人工智能奇点研究所”的创办人之一伊利泽・尤德库斯基目前正在研究所谓的“友好人工智能”。他说，他最担心的是，在未来社会里，如果一些科技怪才发明一种能够自我进化但却没有道德感的机器人，这将给人类带来灾难。在未来社会里，人工智能、智能控制与社会文化、物质生产、经济发展、社会文明、社会变迁、社会结构、社会进步等方面存在越来越密切和复杂的关系，马克思主义同样面临越来越多需要认识或解释的新的社会现象和问题，分析现代科技***发展情况也是认识马克思主义的基础。马克思主义一贯认为科学技术是社会***的重要力量，是推动社会进步的巨大杠杆，是直接的***力量。在未来社会里，我们需要立足于人工智能与智能控制的发展趋势，从马克思主义与近现代科学技术***交汇点出发，深刻理解当代社会主义与现代科学技术***汇流的历史必然性，并从分析现代科学技术***的巨大物质功能、经济功能和精神功能入手，了解人工智能、智能控制的最新进展和前沿动态，使自己在所从事的科研领域不断有新的发现、新的发明。
参考文献
[1]朱松山，任容．现代科学技术***与马克思主义[M]．国防大学出版社，2001．
[2]宋健．现代科学技术***基础知识（干部选读本）[M]．中央***校出版社，1994．
[3]Gevarter W B. Artificial Intelligence Applications: Expert
Systems， Computer Vision and Natural Language Processing. New Jersey: NOYES Publications， 1984.
[4]姚锡凡，李．人工智能技术及应用[M]．中国电力出版社，2008．
[5]蔡自兴，徐光．人工智能及其应用[M]．北京：清华大学出版社第三版，2003．
[6]易继锴，侯媛彬．智能控制技术[M]．北京：北京工业大学出版社，1999．
[7]蔡自兴．智能控制（第二版）[M]．电子工业出版社，2004．
[8]傅云威．英国诞生“鼠脑”机器人[N]．南方都市报，2008-08-15．
智能控制论文篇10
一、智能机器人
机器人是一种可编程和多功能的，用来完成搬运、安装、焊接、切割等不同任务的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统[3]。 智能机器人则是一个在感知、反应、思维方面全面模拟人的机器系统，融合了机械、电子、传感器、计算机、仿生学、自动控制、人工智能等多学科知识的复杂智能机械，可以代替人从事危险复杂的工作，例如在工业、农业、***事、航天、医疗等多个领域大显身手。目前，各国正加快智能机器人技术的创新与发展，如美国再工业化和工业互联网战略、德国工业 4.0 战略、日本机器人新战略、韩国机器人强国战略等，机器人技术引领当今科技和产业发展态势。中国通过制定“互联网+”行动计划、“中国制造 2025”发展目标、“十三五”规划，，将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域[4][5]。
二、 “智能机器人”和“智能控制”主题热点搜索
本文以“智能机器人”和“智能控制”为主题进行“学术研究热点”检索，检索结果显示了按照热度值排序的热点主题相关的主要知识点、主题学科名称、热度值、主要文献数、相关国家课题数、主要研究人员数和主要研究机构数。“智能机器人”相关知识点主要有移动机器人、工业机器人、仿人机器人、服务机器人、机器人导航、远程操作、人工智能、神经网络、模糊控制等知识点。
智能化是机器人控制和产业创新发展的重点。关于“智能控制”的热点知识主要包括模糊控制、神经网络、遗传算法、学习控制、自适应控制、变结构控制、预测控制、专家系统、非线性系统等知识点，这些知识点代表着“智能机器人”主要研究方向。
三、“智能机器人”和“智能控制”主题学术趋势和研究发展
CNKI数字***书馆提供“学术趋势”检索功能，为科研工作者了解“智能机器人”发展趋势提供了非常好的工具。本文通过“学术趋势”功能检索“智能机器人”和“智能控制”主题的学术趋势，***中不仅提供学术关注度，还提供热门被引文章供读者深度研究。***2显示智能机器人和智能控制方面的从1997年至2015年论文收录量逐年增大，2015年收录量达1343篇。读者可以从***2中及时掌握每年学术热点论文，从中深入学习“智能机器人”的具体研究方法和科研理论，为理论创新寻找突破口。
另外，CNKI数字***书馆还具有“指数”功能，通过对“智能机器人”和“智能控制”主题进行检索，得到以下各项信息：
“学术关注度”和“媒体关注度”是我们进行科学研究时比较关注的两个方面。通过对关注度的分析发现最近三年科研工作者和媒体对智能机器人的关注度剧增，预示着国家加大了“智能机器人”领域的投入和研究力度。
“关注文献”和“研究进展”搜索功能为读者提供了当前“智能机器人”领域高被引论文、***量比较大的论文以及最新相关论文，为科研工作者迅速把握“智能机器人”研究的内容和研究趋势提供帮助。
“学科分布”为读者提供“智能机器人”和“智能控制”在不同学科领域的研究情况和“相关词”的统计情况。通过分析可知，移动机器人、智能制造、人工智能、路径规划、机器视觉、***像处理、虚拟现实、语音识别、声源定位等是分布在不同学科领域的“智能机器人”相关词，也是“智能机器人”目前重要的学术研究方向；单片机、模糊控制、神经网络、智能家居、智能电网、物联网、RFID、ZigBee、无线传感器网络、智能交通等是分布在不同学科领域的“智能控制”的相关词。因此，我们通过它们可以了解到跨学科智能机器人的研究动向。
“机构分布”显示了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学、中国科学院沈阳自动化研究所等多所研究机构是文献的主要提供单位，这为读者认识机器人研究机构提供参考。
结论
CNKI数字***书馆提供的“学术研究热点”、“学术趋势”和“指数”功能为我们展示了“智能机器人”和“智能控制”的研究热点和学术研究方向，为读者科研选题和科学研究提供学术参考。通过对“智能机器人”关键知识点的、经典科研论文和最新科研论文的深度分析，探索和挖掘智能机器人发展的技术空白点，发现最新研究方向。目前大学***书馆的资源整合和智能搜索功能还比较弱，需要进一步加强***书馆智能搜索引擎的构建和其他智能交互平台建设才能提高***书馆资源利用率和服务效能。
参考文献：
[1]陈臣. 基于大数据的***书馆个性化智慧服务体系构建[J]. 情报资料工作，2013，06：75-79.
[2]王长全，艾雰. 云计算环境下的数字***书馆信息资源整合与服务模式创新[J]. ***书馆工作与研究，2011，01：48-51.
[3]任福继， 孙晓. 智能机器人的现状及发展[J]. 科技导报， 2015（21）.