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当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology
数学模型,该模型可以随时调整控制律以得到对系统的最优控制。它具有上述四
个特点的综合特性,可以根据不同的环境和需要,有不同的控制规律,如:自寻
优控制,模型参考适应控制,参考模型可变的适应控制等。
现代控制理论的理论和应用的研究都远比经典控制理论更为广泛和深入,
其理论和技术不仅使控制理论自身有了长足的发展,而且已形成了几个分支学科,
如线性系统理论,最优控制理论、自适应控制、动态系统辨识等。有些分支已与
相邻学科进行了相互交叉和相互渗透,如滤波技术和适应滤波。自学习理论和人
工智能,系统辨识和建模理论,系统工程和大系统理论等。我们同样看到,现代
控制理论的主要分析方法和工具仍然是以数学解析模型进行描述的领域,就大大
的限制了现代控制理论的应用。遗憾的是,更为广泛的需要进行控制的系统往往
是不具备或不完全具备使用数学模型进行准确有效地对系统特征进行描述的。同
样很多系统的数学模型是很不精确或者是很难有效的。而对这样的挑战,人们进
行了广泛深入的研究,并且与迅速发展的其它的学科(如电子计算机,人工智能
等)相互交叉与渗透,互为启发,相互补充,开创了控制理论发展的第三个阶段:
智能控制。
三、智能控制论
(一)智能控制系统及其特点
近年来,越来越多的学者意识到在传统控制中加入逻辑推理和启发式知识
的重要性,这类系统一般称为智能控制系统。对于智能控制系统这一术语还没有
明确的定义,控制系统协会归纳为:智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适
应的能力。智能控制理论不同于经典控制理论和现代控制理论的处理方法是控制
器不再是单一的数学模型而是数学模型和知识系统相结合的广义模型。概括说有
以下特点:①分析和设计智能控制系统时,重点在于智能机模型上,即要把重点
放在对非数学模型的描述、符号和意境的识别、知识库和推理机设计和开发等方
面上来,而不是放在传统控制器的分析和设计上。②智能控制的核心是高层控制,
即能对复杂系统如非线性、快时变、复杂多变量,环境扰动等进行有效的全局控
制,实现广义问题求解,并具有较强的容错能力。③定性决策和定量控制相结合
的多模态组合控制。④其基本目的是从系统的功能和整体优化的角度来分析和综
合系统以实现预定的目标,并具有自组织能力。⑤同时,知识在控制中起着重要
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