智能控制習題答案

1、第一章第一章緒論緒論1.什么是智能、智能系統(tǒng)、智能控制？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；也是基于認知工程系統(tǒng)和現(xiàn)代計算機的強大功能，對不確定環(huán)境中的復雜對象進行的擬人化管理。2智能控制系統(tǒng)有哪幾種

2、類型，各自的特點是什么？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)絡控制系統(tǒng)、學習控制系統(tǒng)等。各自的特點特點有：集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)：以微處理器為基礎，對生產過程進行集中監(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)將若干臺微機分散應用于過程控制，全部信息通過通信網(wǎng)絡由上位管理計算機監(jiān)控，實現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個裝置繼承了常規(guī)儀表分

3、散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能單一，人機聯(lián)系差以及單臺微型計算機控制系統(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、負荷和危險性三方面的分散。人工神經(jīng)網(wǎng)絡人工神經(jīng)網(wǎng)絡：它是一種模范動物神經(jīng)網(wǎng)絡行為特征，進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學模型。這種網(wǎng)絡依靠系統(tǒng)的復雜程度，通過調整內部大量節(jié)點之間相互連接的關系，從而達到處理信息的目的。專家控制系統(tǒng)專家控制系統(tǒng)：是一個智能計算機程序系統(tǒng)，其內部

4、含有大量的某個領域專家水平的知識與經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的經(jīng)驗方法來處理該領域的高水平難題。可以說是一種模擬人類專家解決領域問題的計算機程序系統(tǒng)。多級遞階控制系統(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構系統(tǒng)。這種結構的特點是：1.上、下級是隸屬關系，上級對下級有協(xié)調權，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。同級控制器并行工作，也

5、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，更關心系統(tǒng)的長期目標。4.級別越往上，涉及的問題不確定性越多，越難作出確切的定量描述和決策。學習控制系統(tǒng)學習控制系統(tǒng)：靠自身的學習功能來認識控制對象和外界環(huán)境的特性，并相應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、記憶和自行調整的能力。3比較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點。比

6、較智能控制與傳統(tǒng)控制的特點。答：智能控制與傳統(tǒng)控制的比較比較：它們有密切的關系，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上的，而智能控制的研究對象則存在模型嚴重的不確定性，即模型未知或知之甚少者模型的結構和參數(shù)在很大的范圍內變動，這些問題對基于模型的傳統(tǒng)自動

7、控制來說很難解決。2.傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)的輸入或輸出設備與人及外界環(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)進行信息交流，同時還要擴大輸出裝置的能力，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.為擴大信息通道，就必須給自動裝置安上能夠以機械方式模擬各種感覺的精確

8、的送音器，即文字、聲音、物體識別裝置。3.傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)對控制任務的要求要么使輸出量為定值（調節(jié)系統(tǒng)），要么使輸出量跟隨期望的運動軌跡（跟隨系統(tǒng)），因此具有控制任務單一性的特點，而智能控制系統(tǒng)的控制任務可比較復雜。4.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。5.與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，

9、智能控制系統(tǒng)具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關知識以及運用這些知識的能力。6.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)學廣義模型和以數(shù)學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合的多模態(tài)控制方式。7.與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有變結構特點，能總體自尋優(yōu)，具有自適應、自組織、自學習和自協(xié)調能力。8.與傳統(tǒng)自動控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)有補償及自修復能力和判斷決策能力。2eryold200

10、50()1(505)50100Vxxxx???????????????????1lessold240050()1(505)50100MExxxx???????????????????5.已知存在模糊向量已知存在模糊向量A和模糊矩陣和模糊矩陣R如下：如下：計算計算。??????????????3.06.03.001.004.06.02.01.08.05.04.01.07.0RARAB??6.6.令論域令論域，給定語言變量“，給定語言變量“

11、SmallSmall”=110.720.330.14=110.720.330.14和模糊關系和模糊關系R=R=“AlmostAlmost相等”定相等”定??4321?U義如下：義如下：利用利用maxminmaxmin復合運算，試計算：復合運算，試計算：。?????????????16.01.006.016.01.01.06.016.001.06.01R相等）是AlmostSmallXyR()()(??解：10.60.100.610.60

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13、關系矩陣：已知模糊關系矩陣：計算計算R的二至四次冪。的二至四次冪。?????????????????15.05.01009.002.01.00014.009.004.018.02.01.008.01R解：210.800.10.210.800.10.20.810.400.90.810.400.900.410000.41000.10010.50.10010.50.20.900.510.20.900.51RRR????????????????