自学习自适应控制系统导论
页面内容
什么是控制系统?
一般来说，控制系统是大系统的一部分，它管理大系统本身的行为。计算机的控制系统是操作系统中与中央处理器和外围设备相互作用以运行计算机的一组程序。在数控机床中，控制系统可能由一个控制板(逻辑板)和一些由控制阀开关操作的液压执行器组成。
随着技术的进步，控制系统变得越来越复杂和智能化。在过去，机械开关用于控制系统，然后是继电器，然后是可编程逻辑控制器(plc)，微控制器，现在是微处理器。
所有的控制系统可以大致分为两类:顺序控制系统和反馈控制系统。
什么是自我学习控制系统?
自学习或自适应控制系统是一种先进的基于智能反馈的控制系统。
- 执行机构:系统的这一部分实际上是执行系统的输出功能。例如，自动关门系统的气缸就是输出系统。在大多数系统中，液压缸和气动缸、电动马达和液压马达都用作执行器。
- 系统性能参数传感器:利用这些传感器对执行器的性能进行检测，得到执行器性能存在多大偏差的反馈信号。机械传感器、基于激光的传感器和接近传感器是工业中使用的各种传感器中的几个名称。
- 环境参数传感器:这些传感器用于监测运行环境的变化。来自这些传感器的信号有助于优化为理想运行环境而设计的控制参数。
- 数据采集系统:发送的信号系统性能参数传感器以及环境参数传感器由数据采集系统收集并转化为有用的数据或知识。
- 知识库:有用的数据或知识系统地存储在这里。随着系统的成熟，知识库的规模越来越大，自学习控制系统的效率也越来越高。
- 决策系统:这是大脑。它根据知识、经验和现状向执行器发送优化信号。
自适应自学习控制系统的应用
- 主动悬挂系统:这些智能汽车悬架系统使用单独的执行器来支持单个车轮的悬架。当车轮在路上颠簸时，控制系统会感知到，并决定释放与车轮相连的驱动器的压力，从而使车轮悬挂上升，而不干扰汽车的其余部分。当汽车的一个轮子在路上遇到洼地或坑洞时，系统会增加驱动器的液压，使驱动器将该轮子的悬挂向下推，这样汽车的其他部分就不会不稳定。
- 自动驾驶或巡航控制系统:自动驾驶仪是一种智能控制系统，主要用于飞机在不需要人工干预的情况下飞行。系统持续监测系统参数(如发动机转速、振动、发动机温度、空速)和环境参数(如高度、湿度、风速)，持续做出最优飞行决策。类似的系统也用于宇宙飞船和舰船。
- 自适应移动机器人:智能移动机器人的自适应控制系统有助于从周围环境中获取和应用知识。它会学习新的障碍，机器人的动作也会不断改进。
结论
自学习自适应控制系统是一种先进的基于反馈的智能控制系统。它具有复杂的反馈和环境传感器、决策系统、知识库和工作执行器。该系统根据当前的运行状况和过去的经验做出智能的操作决策。这种控制系统最适合于不可能获得时变控制参数的完整先验信息的应用场合。例如，飞机的重量随着燃料的消耗而不断减少，从而增加了飞机使用剩余燃料的飞行距离。在设计这种系统时，必须记住，这些应用程序不能承受功能失调的控制系统，因此系统可靠性是至关重要的。
相关阅读
参考文献