智能控制技术在工业生产中的应用（精品）.docx

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1、智能控制技术在工业生产中的应用【摘要】智能控制是一门多领域穿插的学科，它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等很多学科的奉献，同时智能控制本身也促进了相关学科的发展，并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状，对其在工业生产中的应用进行了综合评述，并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段1。在此基础上构成的先进控制理论与新式管理理念结合，创造出了愈加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理形式2。尤其是在当前能源危机、

2、人口膨胀、资源缺乏的社会背景下，高效率、低能耗的生产形式愈加为人们所推崇，因而，能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务，解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高3。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况，并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了瞻望。1智能控制技术1.1概念与特点智能控制是指在没有人为干涉的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目的的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、当代控制理论的发展，经过维度与深度上的拓展，进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作

3、环境的管理、组织、策划，最终获得解决问题的方案。在实现这一目的的经过中，需要用到和人类类似的思维方式，可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能，并且能够根据已有经历对当前面对问题进行分析、推理、演绎，详细情况详细分析，提高改善控制能力；还具有相当强的适应能力，在一定范围内，能够根据目的环境、目的任务的改变，做出相应的调整；有一定的包涵性，在受控能力范围内，能够实现本身修复，故障屏蔽等；具有一定实时调节能力，能够进行生产经过中的在线处理等4。1.2原理与分类对智能控制技术的分类主要是根据其所研究的被控制对象、介入控制的环境、最终的控

4、制目的来进行的。不同于传统的控制方式，智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型，它能够通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前，根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的能够分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等5。1.2.1模糊逻辑控制系统上世纪60年代，美国科学家查德斯初次使用了“模糊理论这一讲法。时至今日，模糊数学技术已经成为了众多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式；而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经历的基础上、通过实践探索得出的、建立在数学模型上的控制理论，它能够被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统6；它

5、具有智能性，在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。1.2.2人工神经网络控制系统神经网络技术能够讲是最广为人知的智能控制技术，它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分，首先是由于它具有广泛的容错性，其次，它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系；此外，“学习算法是神经网络的最主要特征，这里面所讲的“学习的概念来自于生物学，与我们通常理解的“学习的概念类似。“学习不同于模拟，也就是讲，神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下，能够进行自我调节，通过修改加权系数的做法，改变其输入状态，进而到达目的输出值4。现阶段“学习算法是神经网络技术的主要研究对象。1.2.3专家控制系统应用

6、专家系统的概念和技术，模拟人类专家的控制知识与经历而建造的控制系统，称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制，基于专家系统的智能控制更擅长自动推理，应对各种突发状况、环境变化等，它的处理灵敏性更高；此外，它还能够通过循环程序，完成对生产经过的不间断性监督检查；能够针对性引进一些定向措施和深层知识，用更智慧的方式解决程序矛盾，完成经过控制。因而，专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支7。2工业生产中的智能控制在当代工业生产经过中，常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中，局部型智能控制指的是在工业生产中的某一

7、部分、某一个环节中引入了智能控制技术，例如化工生产工艺总流程中，能够在其中的一个或者几个单元操作中，借助于智能控制技术，客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题8。全局级的智能控制则有更大的控制范围，涉及到整个生产工艺的各个方面，包括各个单元操作以及生产经过中的故障诊断等9。3在工艺优化中的应用无论在传统控制理论还是在智能控制理论中，控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素，为了实现控制目的，对约束条件进行优化是必须进行的经过。在工业生产中，对生产工艺进行优化处理，是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽10等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改良中，通过安装智能阀

8、门定位器，提高了对液态反响物流量、流速的控制精度，还通过引入数字信息通讯，提高了对生产装置的驾驭能力，为生产经过的流畅运行提供了有利保障。耿志明11等为了实现对生产车间间歇式反响釜的数据采集、智能控制，考察了各种中控控制系统和运行监控平台，并通过使用变论域模糊控制算法实现了对详细反响流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋12等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能，建立了适用于振动压路机的控制系统，确保能够对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等，并且能够实现故障诊断功能。4结论与瞻望本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括；现如今，智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用，而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化13，工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高，越来越多愈加合理、愈加灵敏的智能化方法会被逐步开发、探索出来；智能化的实现方式也会不断增加；智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用，将会对将来工业发展做出更大奉献。