智能控制技术第二章作业
机器人技术试题及答案
第1章绪论1、国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是什么?国际标准化组织(ISO)给出的机器人定义较为全面和准确,其涵义为:机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官(肢体、感官等)的功能;机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变;机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等;机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人类的干预。
2、工业机器人是如何定义的?工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。
且这种操作机可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。
3、按几何结构,机器人可分为那几种?直角坐标型圆柱坐标型球坐标型关节坐标型4、机器人的参考坐标系有哪些?全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系5、什么是机器人的自由度和工作空间?机器人的自由度(Degree of Freedom, DOF)是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目,但并不包括末端执行器的开合自由度。
自由度是机器人的一个重要技术指标,它是由机器人的结构决定的,并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。
机器人的工作空间(Working Space)是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。
由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的,为真实反映机器人的特征参数,工作空间是指不安装末端执行器时的工作区域。
第2章1、机器人系统由哪三部分组成?答:操作机、驱动器、控制系统2、什么是机器人的操作机?分为哪几部分?答:机器人的操作机就是通过活动关节(转动关节或移动关节)连接在一起的空间开链机构,主要由手部、腕部、臂部和机座构成。
3、简述机器人手部的作用,其分为哪几类?答:作用:机器人的手部又称为末端执行器,它是机器人直接用于抓取和握紧(或吸附)工件或操持专用工具(如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等)进行操作的部件,它具有模仿人手动作的功能,并安装于机器人手臂的最前端。
(完整版)智能控制题目及解答
智能控制题目及解答第一章绪论作业作业内容1.什么是智能、智能系统、智能控制?2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点是什么?3.比较智能控制与传统控制的特点.4.把智能控制看作是AI(人工智能)、OR(运筹学)、AC(自动控制)和IT(信息论)的交集,其根据和内涵是什么?5.智能控制有哪些应用领域?试举出一个应用实例,并说明其工作原理和控制性能.1 答:智能:能够自主的或者交互的执行通常与人类智能有关的智能行为,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习等一系列活动的能力,即像人类那样工作和思维。
智能系统:是指具有一定智能行为的系统,对于一定的输入,它能产生合适的问题求解相应。
智能控制:智能控制是控制理论、计算机科学、心理学、生物学和运筹学等多方面综合而成的交叉学科,它具有模仿人进行诸如规划、学习、逻辑推理和自适应的能力。
是将传统的控制理论与神经网络、模糊逻辑、人工智能和遗传算法等实现手段融合而成的一种新的控制方法。
2 答:(1)人作为控制器的控制系统:人作为控制器的控制系统具有自学习、自适应和自组织的功能。
(2)人—机结合作为作为控制器的控制系统:机器完成需要连续进行的并需快速计算的常规控制任务,人则完成任务分配、决策、监控等任务。
(3)无人参与的自组控制系统:为多层的智能控制系统,需要完成问题求解和规划、环境建模、传感器信息分析和低层的反馈控制任务.3 答:在应用领域方面,传统控制着重解决不太复杂的过程控制和大系统的控制问题;而智能控制主要解决高度非线性、不确定性和复杂系统控制问题。
在理论方法上,传统控制理论通常采用定量方法进行处理,而智能控制系统大多采用符号加工的方法;传统控制通常捕获精确知识来满足控制指标,而智能控制通常是学习积累非精确知识;传统控制通常是用数学模型来描述系统,而智能控制系统则是通过经验、规则用符号来描述系统。
在性能指标方面,传统控制有着严格的性能指标要求,智能控制没有统一的性能指标,而主要关注其目的和行为是否达到。
智能控制作业
1、已知某一炉温控制系统,要求温度保持在600度恒定。
针对该控制系统有以下控制经验:(1)若炉温低于600度,则升压;低的越多升压越高。
(2)若炉温高于600度,则降压;高的越多降压越低。
(3)若炉温等于600度,则保持电压不变。
设模糊控制器为一维控制器,输入语言变量为误差,输出为控制电压。
输入、输出变量的量化等级为7级,取5个模糊集。
试设计隶属度函数误差变化划分表、控制电压变化划分表和模糊控制规则表。
解:1)确定变量定义理想温度为600℃,实际温度为T,则温度误差为E=600-T。
将温度误差E作为输入变量2)输入量和输出量的模糊化将偏差E分为5个模糊集:NB、NS、ZO、PS、PB,分别为负小、负大、零、正小、正大。
将偏差E的变化分为7个等级:-3 -2 -1 0 1 2 3,从而得到温度模糊表如表1所示。
表1 温度变化E划分表控制电压u也分为5个模糊集:NB、NS、ZO、PS、PB,分别为负小、负大、零、正小、正大。
将电压u的变化分为7个等级:-3 -2 -1 0 1 2 3,从而得到电压变化模糊表如表2所示。
表2 电压变化u划分表表3 模糊控制规则表E PB PS ZO NS NB u PB PS ZO NS NB2、利用MATLAB,为下列两个系统设计模糊控制器使其稳态误差为零,超调量不大于1%,输出上升时间≤0.3s 。
假定被控对象的传递函数分别为:255.01)1()(+=-s e s G s)456.864.1)(5.0(228.4)(22+++=s s s s G解:在matlab 窗口命令中键入fuzzy ,得到如下键面:设e 的论域范围为[-1 1],de 的论域范围为[-0.1 0.1],u 的论域范围为[0 2]。
将e 分为8个模糊集,分别为NB ,NM, NS, NZ, PZ, PS, PM, PB; de 分为7个模糊集,分别为NB ,NM ,NS, Z ,PS ,PM ,PB;u分为7个模糊集,分别为NB ,NM ,NS, Z ,PS ,PM ,PB; MATLAB中的设置界面如下:模糊规则的确定:模糊控制器的输出量在simulink中调用模糊控制器,观察输出结果运行结果为ScopeScope1 Scope23、利用去模糊化策略,分别求出模糊集A 的值。
智能控制课后习题
作业11 简述智能控制的概念。
定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程。
定义二:K.J.奥斯托罗姆则认为,把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟,并用于控制系统的分析与设计中,以期在一定程度上实现控制系统的智能化,这就是智能控制。
定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制,也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。
2 智能控制由哪几部分组成?各自的特点是什么?智能控制由人工智能、自动控制、运筹学组成。
人工智能是一个知识处理系统,具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。
自动控制描述系统动力学特性,是一种动态反馈。
运筹学是一种定量优化的方法。
如线性优化,网络规划,调度管理,优化决策和多目标优化的方法等等。
3 比较智能控制和传统控制的特点?1)传统控制方法在处理复杂性、不确定性方面能力低而且有时丧失了这种能力,智能控制在处理复杂性、不确定性方面能力高2)传统控制是基于被控对象精确模型的控制方式,可谓“模型论”智能控制是智能决策论,相对于“模型论”可称为“控制论”3)传统的控制为了控制必须建模,而利用不精确的模型又采用摸个固定控制算法,使整个的控制系统置于模型框架下,缺乏灵活性,缺乏应变性,因此很难胜任对复杂系统的控制智能控制的可信是控制决策,次用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。
4)传统控制适用于解决线性、时不变等相对简单的的控制问题智能控制是对传统控制理论的发展,传统控制室智能控制的一个组成部分,是智能控制的低级阶段。
4 智能控制有哪些应用领域?试举出一个应用实例。
应用领域:模糊系统、神经网络、专家控制、工业想、系统、电力系统、机器人等其他领域的控制。
应用实例:模糊控制的交流伺服系统作业21.在完成上次作业的基础上,进一步细化,给出使用智能控制的必要性 ,以及智能控制结果的验证比较方法;传统控制方法包括经典控制和现代控制,是基于被控对象精确模型的控制方式,缺乏灵活性和应变能力,只适用于解决线性、时不变线等相对简单的控制问题。
智能机器人信息技术教案
智能信息技术教案第一章:智能的概述1.1 教学目标让学生了解智能的定义和发展历程。
让学生了解智能的应用领域和未来发展趋势。
1.2 教学内容智能的定义和发展历程:介绍智能的概念,回顾智能的发展历程。
智能的应用领域:介绍智能在工业、医疗、家庭等领域的应用。
智能的未来发展趋势:探讨智能的未来发展趋势和挑战。
1.3 教学活动引入智能的概念,引导学生思考智能的定义。
展示智能的发展历程,让学生了解智能的历史。
展示智能在不同领域的应用案例,让学生了解智能的应用。
引导学生思考智能的未来发展趋势和挑战。
1.4 教学评估学生参与课堂讨论的表现。
学生完成课后作业的情况。
第二章:智能的感知与识别2.1 教学目标让学生了解智能的感知与识别技术。
让学生了解智能如何获取和处理信息。
2.2 教学内容智能的感知技术:介绍智能如何通过传感器获取信息。
智能的识别技术:介绍智能如何通过算法识别和理解信息。
智能的信息处理:介绍智能如何处理和分析获取的信息。
2.3 教学活动介绍智能的感知技术,让学生了解智能如何获取信息。
介绍智能的识别技术,让学生了解智能如何理解信息。
介绍智能的信息处理过程,让学生了解智能如何分析和处理信息。
2.4 教学评估学生参与课堂讨论的表现。
学生完成课后作业的情况。
第三章:智能的智能控制3.1 教学目标让学生了解智能的智能控制技术。
让学生了解智能如何自主行动和决策。
3.2 教学内容智能的自主行动:介绍智能如何根据感知信息自主行动。
智能的决策制定:介绍智能如何根据目标和约束做出决策。
智能的学习与适应:介绍智能如何通过学习和适应改进自身行为。
3.3 教学活动介绍智能的自主行动技术,让学生了解智能如何独立行动。
介绍智能的决策制定方法,让学生了解智能如何做出合理的决策。
介绍智能的学习与适应机制,让学生了解智能如何不断改进自身行为。
3.4 教学评估学生参与课堂讨论的表现。
学生完成课后作业的情况。
第四章:智能的应用案例分析4.1 教学目标让学生了解智能在不同领域的应用案例。
《智能控制技术概论》教学案例
《智能控制技术概论》教学案例一、教学目标1.让学生了解智能控制的基本概念和原理。
2.掌握常见的智能控制算法和实际应用。
3.培养学生的创新思维和实践能力。
二、教学内容1.智能控制的基本概念和原理。
2.模糊控制、神经网络控制、深度学习等常见的智能控制算法。
3.智能控制在各个领域的应用案例。
三、教学方法1.理论讲解:通过课堂讲解、PPT演示等方式,让学生了解智能控制的基本概念和原理,常见的智能控制算法等。
2.案例分析:通过分析实际案例,让学生了解智能控制在各个领域的应用,加深对智能控制的理解。
3.实践操作:通过实验、编程等方式,让学生亲自实践智能控制算法的实现,培养其创新思维和实践能力。
四、教学流程1.导入新课:通过实例或问题导入,激发学生对智能控制的兴趣。
2.理论讲解:讲解智能控制的基本概念和原理,常见的智能控制算法等。
3.案例分析:分析智能控制在各个领域的应用案例,如机器人控制、智能家居等。
4.实践操作:进行实验或编程,让学生实践智能控制算法的实现。
5.课堂讨论:让学生分组讨论,分享对智能控制的理解和应用经验。
6.小结与布置作业:总结本节课的重点和难点,布置作业,让学生进一步巩固所学知识。
五、评价与反馈1.课堂表现:观察学生在课堂上的表现,包括听讲、参与讨论、实验操作等情况。
2.作业评价:根据学生的作业情况,评价学生对智能控制的理解和应用能力。
3.期末考试:通过期末考试,检查学生对智能控制理论和实践的掌握情况。
4.学生反馈:听取学生对教学的反馈和建议,不断改进教学方法和内容。
自动化概论作业——智能控制
自动化概论作业—智能控制智能控制基本概念智能控制的定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程.而智能机器则定义为,在结构化或非结构化的,熟悉的或陌生的环境中,自主地或与人交互地执行人类规定的任务的一种机器.定义二: K.J.奥斯托罗姆则认为,把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟,并用于控制系统的分析与设计中,以期在一定程度上实现控制系统的智能化,这就是智能控制.他还认为自调节控制,自适应控制就是智能控制的低级体现.定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制,也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域.定义四: 智能控制实际只是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律,研制具有仿人智能的工程控制与信息处理系统的一个新兴分支学科。
智能控制的特点同时具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合过程,也往往是那些含有复杂性,不完全性,模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数学过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;智能控制的核心在高层控制,即组织级;智能控制器具有非线性特性;智能控制具有变结构特点;智能控制器具有总体自寻优特性;智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;智能控制是一门边缘交叉学科;智能控制是一个新兴的研究领域。
智能控制的主要技术方法智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。
专家系统专家系统是利用专家知识对专门的或困难的问题进行描述. 用专家系统所构成的专家控制,无论是专家控制系统还是专家控制器,其相对工程费用较高,而且还涉及自动地获取知识困难、无自学能力、知识面太窄等问题. 尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得较为成功的应用,但是专家控制的实际应用相对还是比较少。
计算机系统中的智能控制与调度技术
计算机系统中的智能控制与调度技术一、智能控制技术1.1 定义与特点•智能控制技术是一种利用计算机技术模拟人类智能,对系统进行自动控制的方法。
•具有自适应、自学习、推理、判断和优化等功能。
1.2 基本原理•基于数学模型和人工智能算法,对系统进行建模、预测、决策和控制。
•采用神经网络、遗传算法、模糊控制等方法,实现对复杂系统的有效控制。
1.3 应用领域•工业生产过程控制:如自动化生产线、机器人等。
•生物医学工程:如人工神经网络在医疗诊断、药物设计等方面的应用。
•交通运输:如智能交通系统、无人驾驶等。
二、调度技术2.1 定义与作用•调度技术是根据系统需求和资源状况,对任务进行合理分配和调度,以提高系统效率和性能的方法。
•调度技术在计算机系统、生产调度、交通运输等领域具有重要作用。
2.2 基本原理•基于任务特性、资源状况和系统目标,进行任务建模、优化和调度。
•采用启发式算法、遗传算法、粒子群优化等方法,实现任务的高效调度。
2.3 分类及特点•实时调度:如实时操作系统中的任务调度,要求对任务进行快速响应和准确执行。
•批处理调度:如操作系统中的作业调度,要求合理分配计算资源,提高作业吞吐量。
•多处理器调度:如分布式系统、云计算环境中的任务调度,要求充分利用多个处理器的计算能力。
2.4 应用领域•计算机操作系统:如Linux、Windows等操作系统的任务调度。
•云计算与大数据:如MapReduce、Spark等计算框架的任务调度。
•分布式系统:如分布式数据库、分布式存储等系统的数据调度。
三、智能控制与调度技术的结合3.1 融合原理•利用智能控制技术的自适应、自学习等特点,优化调度算法和策略。
•通过智能控制技术,实现调度系统的实时监控、预测分析和自动调整。
3.2 应用案例•智能电网调度:利用神经网络、遗传算法等方法,实现电力系统的优化调度。
•智能交通调度:通过实时数据分析,实现交通流量的智能调控,提高道路通行效率。
计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤:1实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机;2实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程;3实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务;2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么1实时:所谓“实时”,是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的,即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理,并在一定的时间内作出反应并进行控制,超出了这个时间就会失去控制时机,控制也就失去了意义;2“在线”方式:在计算机控制系统中,如果生产过程设备直接与计算机连接,生产过程直接受计算机的控制,就叫做“联机”方式或“在线”方式;3“离线”方式:若生产过程设备不直接与计算机相连接,其工作不直接受计算机的控制,而是通过中间记录介质,靠人进行联系并作相应操作的方式,则叫做“脱机”方式或“离线”方式;3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成各部分的作用是什么由四部分组成;图微机控制系统组成框图1主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理;主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算如调节规律运算、最优化计算等和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等;2输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带;过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码;过程输出通道把微机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号;过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道;3外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备,简称外设,包括人机联系设备操作台、输入输出设备磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等和外存贮器磁盘;其中操作台应具备显示功能,即根据操作人员的要求,能立即显示所要求的内容;还应有按钮,完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果,即应有保护功能;4检测与执行机构a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号0~5V或4~20mA后,再送入微机;b.执行机构:要控制生产过程,必须有执行机构,它是微机控制系统中的重要部件,其功能是根据微机输出的控制信号,改变输出的角位移或直线位移,并通过调节机构改变被调介质的流量或能量,使生产过程符合预定的要求;例如,在温度控制系统中,微机根据温度的误差计算出相应的控制量,输出给执行机构调节阀来控制进入加热炉的煤气或油量以实现预期的温度值;常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式,也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制;4.微型计算机控制系统软件有什么作用说出各部分软件的作用;软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和;整个计算机系统的动作,都是在软件的指挥下协调进行的,因此说软件是微机系统的中枢神经;就功能来分,软件可分为系统软件、应用软件及数据库;1系统软件:它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序;对用户来说,系统软件只是作为开发应用软件的工具,是不需要自己设计的;系统软件包括:a.操作系统:即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等;b.诊断系统:指的是调节程序及故障诊断程序;c.开发系统:包括各种程序设计语言、语言处理程序编译程序、服务程序装配程序和编辑程序、模拟主系统系统模拟、仿真、移植软件、数据管理系统等;d.信息处理:指文字翻译、企业管理等;2应用软件:它是面向用户本身的程序,即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序;应用软件包括:a.过程监视程序:指巡回检测程序、数据处理程序、上下限检查及报警程序、操作面板服务程序、数字滤波及标度变换程序、判断程序、过程分析程序等;b.过程控制计算程序:指的是控制算法程序、事故处理程序和信息管理程序,其中信息管理程序包括信息生成调度、文件管理及输出、打印、显示程序等;c.公共服务程序:包括基本运算程序、函数运算程序、数码转换程序、格式编码程序;3数据库:数据库及数据库管理系统主要用于资料管理、存档和检索,相应软件设计指如何建立数据库以及如何查询、显示、调用和修改数据等;5.微型计算机控制系统的特点是什么微机控制系统与常规的自动控制系统相比,具有如下特点:a.控制规律灵活多样,改动方便b.控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制c.能够实现数据统计和工况显示,控制效率高d.控制与管理一体化,进一步提高自动化程度6.操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何它们之间有何区别和联系1操作指导控制系统:在操作指导控制系统中,计算机的输出不直接作用于生产对象,属于开环控制结构;计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理,计算出各控制量应有的较合适或最优的数值,供操作员参考,这时计算机就起到了操作指导的作用;其原理框图如图所示;图操作指导控制系统原理框图2直接数字控制系统DDC系统:DDCDirect Digital Control系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测,经输入通道送给微机,微机将检测结果与设定值进行比较,再进行控制运算,然后通过输出通道控制执行机构,使系统的被控参数达到预定的要求;DDC系统是闭环系统,是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式;其原理框图如图所示;图 DDC系统原理框图3计算机监督控制系统SCC系统:SCCSupervisory Computer Control系统比DDC 系统更接近生产变化的实际情况,因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制,系统不能运行在最佳状态,而SCC系统不仅可以进行给定值控制,并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等;SCC系统的原理框图如图所示;图 SCC系统原理框图SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展;7.计算机控制系统的发展趋势是什么大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛;为更好地适应生产力的发展,扩大生产规模,以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求,目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面;a.普及应用可编程序控制器b.采用集散控制系统c.研究和发展智能控制系统本章作业简述几类常见的计算机控制系统的特点及其应用领域;第二章输入输出过程通道习题及参考答案1.什么是过程通道过程通道有哪些分类过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道;按信息传递的方向来分,过程通道可分为输入过程通道和输出过程通道;按所传递和交换的信息来分,过程通道又可分为数字量过程通道和模拟量过程通道;2.数字量过程通道由哪些部分组成各部分的作用是什么数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道;数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成;数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成;其中:输入调理电路将来自控制装置或生产过程的各种开关量,进行电平转换,将其通断状态转换成相应的高、低电平,同时还要考虑对信号进行滤波、保护、消除触点抖动,以及进行信号隔离等问题;3.简述两种硬件消抖电路的工作原理;采用积分电路的硬件消抖电路,首先利用积分电路将抖动的高频部分滤出,其次利用施密特触发器整形;采用RS触发器的硬件消抖电路,主要是利用RS触发器的保持功能实现消抖;4.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用;光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成,如图所示;输入电流流过二极管时使其发光,照射到光敏三极管上使其导通,完成信号的光电耦合传送,它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离;图光电耦合器电路图5.模拟量输入通道由哪些部分组成各部分的作用是什么模拟量输入通道一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑电路组成;1I/V变换:提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力,减少了信号的衰减,为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便;2多路转换器:用来切换模拟电压信号的关键元件;3采样保持器:A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间;在进行A/D转换时间内,希望输入信号不再变化,以免造成转换误差;这样,就需要在A/D转换器之前加入采样保持器;4A/D转换器:模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量,能够完成这一任务的器件,称为之模/数转换器Analog/Digital Converter,简称A/D转换器或ADC;6.对理想多路开关的要求是什么理想的多路开关其开路电阻为无穷大,其接通时的导通电阻为零;此外,还希望切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠;7.采样保持器有什么作用试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响;采样保持器的作用:A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间;在进行A/D 转换时间内,希望输入信号不再变化,以免造成转换误差;这样,就需要在A/D转换器之前加入采样保持器;保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响;保持电容值小,则采样状态时充电时间常数小,即保持电容充电快,输出对输入信号的跟随特性好,但在保持状态时放电时间常数也小,即保持电容放电快,故保持性能差;反之,保持电容值大,保持性能好,但跟随特性差;8.在数据采样系统中,是不是所有的输入通道都需要加采样保持器为什么不是,对于输入信号变化很慢,如温度信号;或者A/D转换时间较快,使得在A/D转换期间输入信号变化很小,在允许的A/D转换精度内,就不必再选用采样保持器;D转换器的结束信号有什么作用根据该信号在I/O控制中的连接方式,A/D转换有几种控制方式它们在接口电路和程序设计上有什么特点A/D转换器的结束信号的作用是用以判断本次AD转换是否完成;常见的A/D转换有以下几种控制方式,各自特点如下延时等待法:EOC可不和I/O口连接,程序设计时,延时大于ADC转换时间后,取数据;保持等待法:EOC与READY相连,EOC无效时,自动插入等待状态;直至EOC有效时,取数据;查询法: EOC可以和任意I/O口连接,程序设计时,反复判断EOC是否有效,直至EOC 有效时,取数据;中断响应法: EOC与外部中断相连,AD转换结束后,发中断申请,在中断服务程序中取数据;10.设被测温度变化范围为0o C~1200o C,如果要求误差不超过,应选用分辨为多少位的A/D 转换器 选择依据:124.0120012log ≈⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥n 11.设计出8路模拟量采集系统;请画出接口电路原理图,并编写相应的8路模拟量数据采集程序;本例给出用8031、DAC0809设计的数据采集系统实例;把采样转换所得的数字量按序存于片内RAM 的30H~37H 单元中;采样完一遍后停止采集;其数据采集的初始化程序和中断服务程序如下:初始化程序:MOV R0,30H ;设立数据存储区指针MOV R2,08H ;设置8路采样计数值SETB IT0 ;设置外部中断0为边沿触发方式SETB EA ;CPU 开放中断SETB EX0 ;允许外部中断0中断MOV DPTR,FEF8H ;送入口地址并指向IN0LOOP : MOVX DPTR,A ;启动A/D 转换,A 的值无意义HERE : SJMP HERE ;等待中断中断服务程序:MOVX A,DPTR ;读取转换后的数字量MOV R0,A ;存入片内RAM 单元INC DPTR ;指向下一模拟通道INC R0 ;指向下一个数据存储单元DJNZ R2,INT0 ;8路未转换完,则继续CLR EA ;已转换完,则关中断CLR EX0 ;禁止外部中断0中断RETI ;中断返回INT0: MOVX DPTR,A ;再次启动A/D转换RETI ;中断返回12.模拟量输出通道由哪几部分组成各部分的作用是什么模拟量输出通道一般由接口电路、D/A转换器、功率放大和V/I变换等信号调理电路组成;1D/A转换器:模拟量输出通道的核心是数/模转换器Digital/Analog Converter,简称D/A转换器或DAC;它是指将数字量转换成模拟量的元件或装置;2V/I变换:一般情况下,D/A转换电路的输出是电压信号;在计算机控制系统中,当计算机远离现场,为了便于信号的远距离传输,减少由于传输带来的干扰和衰减,需要采用电流方式输出模拟信号;许多标准化的工业仪表或执行机构,一般是采用0~10mA或4~20mA的电流信号驱动的;因此,需要将模拟电压信号通过电压/电流V/I变换技术,转化为电流信号;13.采用DAC0832和PC总线工业控制机接口;请画出接口电路原理图,并编写产生三角波、梯形波和锯齿波的程序;设计一八路数据采集及其回放系统;要求八路数据巡回检测,存储10组数据,输数据为电压信号0-5V,检测精度<1%;CPU、AD、DA可任选;Uo第五章微机数控系统习题及参考答案1.什么是数控系统数控系统包括哪些数控系统是采用数字电子技术和计算机技术,对生产机械进行自动控制的系统,它包括顺序控制和数字程序控制两部分;2.什么是顺序控制系统它由哪几部分组成微机顺序控制方式是指以预先规定好的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序顺序地进行工作;一般地,把按时序或事序规定工作的自动控制称为顺序控制;它包括系统控制器、输入电路、输入接口、输出电路、输出接口、检测机构、显示与报警电路;3.微机数控系统由哪些部分组成各部分的作用是什么由五部分组成;1输入装置:一般指微机的输入设备,如键盘;其作用是输入数控系统对生产机械进行自动控制时所必需的各种外部控制信息和加工数据信息;2微机:微机是MNC系统运算和控制的核心;在系统软件指挥下,微机根据输入信息,完成数控插补器和控制器运算,并输出相应的控制和进给信号;若为闭环数控系统,则由位置检测装置输出的反馈信息也送入微机进行处理;3输出装置:一般包括输出缓冲电路、隔离电路、输出信号功率放大器、各种显示设备等;在微机控制下,输出装置一方面显示加工过程中的各有关信息,另一方面向被控生产机械输出各种有关的开关量控制信号冷却、启、停等,还向伺服机构发出进给脉冲信号等;4伺服机构:一般包括各种伺服元件和功率驱动元件;其功能是将输出装置发出的进给脉冲转换成生产机械相应部件的机械位移线位移、角位移运动;5加工机械:即数控系统的控制对象,各种机床、织机等;目前已有专门为数控装置配套设计的各种机械,如各种数控机床,它们的机械结构与普通机床有较大的区别;4.什么是逐点比较插补法直线插补计算过程和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤逐点比较法插补运算,就是在某个坐标方向上每走一步即输出一个进给脉冲,就作一次计算,将实际进给位置的坐标与给定的轨迹进行比较,判断其偏差情况,根据偏差,再决定下一步的走向沿X轴进给,还是沿Y轴进给;逐点比较法插补的实质是以阶梯折线来逼近给定直线或圆弧曲线,最大逼近误差不超过数控系统的一个脉冲当量每走一步的距离,即步长;直线插补计算过程的步骤如下:1偏差判别:即判别上一次进给后的偏差值Fm是最大于等于零,还是小于零;2坐标进给:即根据偏差判断的结果决定进给方向,并在该方向上进给一步;3偏差计算:即计算进给后的新偏差值Fm+1,作为下一步偏差判别的依据;4终点判别:即若已到达终点,则停止插补;若未到达终点,则重复上述步骤;圆弧插补计算过程的步骤如下:1偏差判别2坐标进给3偏差计算4坐标计算5终点判别5.若加工第二象限直线OA,起点O0,0,终点A-4,6;要求:1按逐点比较法插补进行列表计算;2作出走步轨迹图,并标明进给方向和步数;解:由题意可知xe =4,ye=6,F=0,我们设置一个总的计数器Nxy,其初值应为Nxy=|6-0|+|-4-0|=10,则插补计算过程如表3—1所示;根据插补计算过程表所作出的直线插补走步轨迹图如下图所示;表3—11按逐点比较法插补进行列表计算;2作出走步轨迹图,并标明进给方向和步数;解:插补计算过程如表3—2所示;终点判别仍采用第二种方法,设一个总的计数器Nxy ,每走一步便减1操作,当Nxy=0时,加工到终点,插补运算结束;下图为插补过程中的走步轨迹;表3—2波形图;有三种工作方式: 1三相单三拍工作方式各相的通电顺序为A →B →C,各相通电的电压波形如图所示;图单三拍工作的电压波形图2三相双三拍工作方式双三拍工作方式各相的通电顺序为AB →BC →CA;各相通电的电压波形如图所示;图双三拍工作的电压波形图3三相六拍工作方式在反应式步进电机控制中,把单三拍和双三拍工作方式结合起来,就产生了六拍工作方式,其通电顺序为A →AB →B →BC →C →CA;各相通电的电压波形如图所示;图三相六拍工作的电压波形图8. 采用三相六拍方式控制X 轴走向步进电机; 主程序:MOV A,0FH;方向输入信号MOV P1,AXMM : MOV A,P1 JNB ,XM ;=0反转 LCALL STEP1;调正转子程序 SJMP XMMXM : LCALL STP2;调反转子程序SJMP XMM +X 走步子程序:STEP1: MOV DPTR,TAB ;指表头 CLR AMOVX A,A+DPTR ;取数非非非光电隔离功率放大步进电机AB C方向控制“1”正83CJNE A,05H,S11;是否最后单元 MOV DPTR,TAB;重置表头SJMP S12S11: INC DPTR ;地址加1S12: MOV R0,7FH;延时S13: DJNZ R0,S13;CLR A;MOVX A,A+DPTR;取数据MOV P1,ARET-X走步子程序:STEP2: MOV DPTR,TABCLR AMOVX A,A+DPTR;CJNZ A,01H,S21MOV DPTR,TABADD DPTR,0006HSJMP S12S21: CLR CDEC DPLSJMP S12TAB: DB 01H,03H,02H,06H,04H,05H本章作业若加工第二象限直线OA和圆弧AB,已知直线起点O0,0,终点A-4,6;圆弧起点A-4,6,终点A-6,10要求:1按逐点比较法插补进行列表计算;2作出走步轨迹图,并标明进给方向和步数;第四章 微型计算机控制系统的控制算法习题及参考答案1.数字控制器的模拟化设计步骤是什么 模拟化设计步骤:1设计假想的模拟控制器DS 2正确地选择采样周期T 3将DS 离散化为DZ4求出与DS 对应的差分方程 5根据差分方程编制相应程序; 2.某连续控制器设计为试用双线形变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器DZ; 双线形变换法:把112+-•=z z T s 代入,则 前向差分法:把Tz-z 1=代入,则 后向差分法:把Tzz s 1-=代入,则3.在PID 调节器中系数p k 、i k 、d k 各有什么作用它们对调节品质有什么影响 系数p k 为比例系数,提高系数p k 可以减小偏差,但永远不会使偏差减小到零,而且无止境地提高系数p k 最终将导致系统不稳定;比例调节可以保证系统的快速性; 系数i k 为积分常数,i k 越大积分作用越弱,积分调节器的突出优点是,只要被调量存在偏差,其输出的调节作用便随时间不断加强,直到偏差为零;在被调量的偏差消除后,由于积分规律的特点,输出将停留在新的位置而不回复原位,因而能保持静差为零;但单纯的积分也有弱点,其动作过于迟缓,因而在改善静态品质的同时,往往使调节的动态品质变坏,过渡过程时间加长;积分调节可以消除静差,提高控制精度;系数d k 为微分常数,d k 越大微分作用越强;微分调节主要用来加快系统的相应速度,减小超调,克服振荡,消除系统惯性的影响;4.什么是数字PID 位置型控制算法和增量型控制算法试比较它们的优缺点;为了实现微机控制生产过程变量,必须将模拟PID 算式离散化,变为数字PID 算式,为此,在采样周期T 远小于信号变化周期时,作如下近似T 足够小时,如下逼近相当准确,被控过程与连续系统十分接近: 于是有:uk 是全量值输出,每次的输出值都与执行机构的位置如控制阀门的开度一一对应,所以称之为位置型PID 算法;在这种位置型控制算法中,由于算式中存在累加项,因此输出的控制量uk 不仅与本次偏差有关,还与过去历次采样偏差有关,使得uk 产生大幅度变化,这样会引起系统冲击,甚至造成事故;所以实际中当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是其增量时,可以采用增量型PID 算法;当控制系统中的执行器为步进电机、电动调节阀、多圈电位器等具有保持历史位置的功能的这类装置时,一般均采用增量型PID 控制算法;与位置算法相比,增量型PID 算法有如下优点:1位置型算式每次输出与整个过去状态有关,计算式中要用到过去偏差的累加值,容易产生较大的累积计算误差;而在增量型算式中由于消去了积分项,从而可消除调节器的积分饱和,在精度不足时,计算误差对控制量的影响较小,容易取得较好的控制效果;2为实现手动——自动无扰切换,在切换瞬时,计算机的输出值应设置为原始阀门开度u 0,若采用增量型算法,其输出对应于阀门位置的变化部分,即算式中不出现u 0项,所以易于实现从手动到自动的无扰动切换;3采用增量型算法时所用的执行器本身都具有寄存作用,所以即使计算机发生故障,执行器仍能保持在原位,不会对生产造成恶劣影响; 5.已知模拟调节器的传递函数为试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式,设采样周期T=; 则()()()()s SE .s E s SU .s U 1700850+=+ 把T=代入得 位置型 增量型6.有哪几种改进的数字PID 控制器 有四种:1积分分离PID 控制算法 2不完全微分PID 控制算法 3带死区的PID 控制算法4消除积分不灵敏区的PID 控制10: 什么叫积分饱和 它是怎样引起的如何消除。
水下机器人的智能控制技术
水下机器人的智能控制技术第一章:引言随着科技的不断迭代和技术的不断革新,各种智能机器人已经越来越多地应用于人们的生产和生活中。
在其中,水下机器人的研究与应用对于深海油田的开发、海底资源的勘测等方面具有重要的意义。
水下机器人的智能控制技术是水下机器人发展的重点之一,本文将会重点探讨水下机器人的智能控制技术。
第二章:水下机器人的基本技术水下机器人是指能够在水下进行自主控制和操作的机器人系统。
水下机器人主要由机体、动力装置和控制系统三部分组成。
机体通常由壳体、操作器等部分组成,可以分为有线和无线两种模式,有线模式机体通过电缆与地面操纵系统相连,实现远程操控;无线模式水下机器人通过无线电设备与地面相连,实现控制。
动力装置则是水下机器人的动力来源,一般分为空气式、液压式、电动式等多种形式。
而控制系统则是水下机器人的核心,决定了水下机器人的智能控制水平。
第三章:水下机器人的智能控制系统水下机器人的智能控制系统是水下机器人发挥作用的关键所在。
智能控制系统主要由感知模块、决策模块、执行模块三部分组成。
感知模块包括传感器、视觉传感器等硬件系统,能够感知到周围的环境和目标物体的信息,决策模块基于感知模块的信息对目标进行分析并做出决策,执行模块则是根据决策模块的指令实现对水下机器人的控制操作。
第四章:水下机器人智能控制技术的发展趋势随着科技的不断进步和智能技术的不断更新,水下机器人的智能控制也将会不断提升。
其中,自主决策、智能感知和集成化技术是未来发展的趋势。
自主决策技术可以让水下机器人在没有操作员干预的情况下完成任务,实现真正的无人化作业。
智能感知技术则可以让水下机器人能够更好地感知环境和目标物体,实现更高的作业效率。
而集成化技术则可以将多项技术集成到同一系统中,提高整个系统的效率和可靠性。
第五章:总结与展望水下机器人智能控制技术是目前人类面临的重大工程问题,具有很高的创新性、拓展性和应用性。
在不久的未来,随着各种工业和民用机器人的发展,水下机器人的智能控制技术将会越来越普及和应用,成为未来海底资源开发和深海探索的重要工具和手段。
智能控制作业
一.全自动洗衣机的模糊控制分析摘要: 对全自动洗衣机的模糊控制进行了分析,详细介绍了如何定义洗衣机的模糊控制输入、输出量.根据专家知识和手动操作人员长期积累的经验,给出了模糊控制的具体规则.以确定洗衣机洗涤时间为例,利用Matlab进行了仿真研究,采用取小运算对模糊规则进行推理,并采用最大平均法得到反模糊化结果,所得结果与理论计算结果接近相同.关键词: 全自动洗衣机; 模糊控制; 模糊推理1.全自动洗衣机的一般模糊控制原理1. 1模糊控制输入量模糊控制输入量是模糊推理的前件,对于全自动洗衣机模糊控制器而言,主要有衣质、衣量、脏污程度和脏污性质4个输入量.这4个输入量的模糊子集隶属函可定义为:衣质,论域的语言值定义为棉、棉纤、纤3 种; 衣量,论域的语言值定义为多、中多、中少、少4种; 脏污程度,论域的语言值定义为很脏、一般脏不太脏3 种; 脏污性质,论域的语言值定义为油性、中性和泥性3种1. 2模糊控制的输出量模糊控制的输出是模糊推理的后件, 对于全自动洗衣机模糊控制器而言, 主要包括水位、洗涤时间、洗涤剂投放量和水流强度4个量.这4个输出量的模糊子集隶属函数可定义为:洗涤剂投放量,论域的语言值定义为很少、少、中、多和很多5种;洗涤时间,论域的语言值定义为很短、短、中、长、很长5种;水位高低, 论域的语言值定义为很低、低、高、很高4种;水流强度,论域的语言值定义为弱、中和强3种.1. 3模糊控制规则模糊控制器的规则库是基于专家知识和手动操作人员长期积累的经验, 是按人的直觉推理的一种语言表示形式. 通常有一系列的关系词连接而成, 如IF-THEN, ELSE 等. 为了简明表示模糊规则,将上述模糊控制输出量用数字表示. 例如: 洗涤时间(很短、短、中、长、很长) = ( 1、2、3、4、5), 其余3个输出量表示与此类似, 当输出量论域为3 种时,则用3个数字表示. 根据专家的经验并结合衣物的实际洗涤情况, 可得到表1所示的模糊控制规则.表1,全自动洗衣机模糊控制规则衣物很脏一般脏不太脏衣质衣量油污泥污油污泥污油污泥污棉多 4 553 4 553 4 353 4 353 4 343 4 343中多 3 553 3 453 3 342 3 332 3 232 3 232中少 2 453 2 342 2 342 2 342 2 232 2 122少 1 342 1 232 1 232 1 222 1 111 1 111棉纤多 4 553 4 453 4 353 4 343 4 342 4 242中多 3 553 3 453 3 442 3 342 3 232 3 232中少 2 442 2 342 2 332 2 232 2 221 2 111少 1 332 1 232 1 221 1 221 1 111 1 111纤多 4 553 4 553 4 442 4 342 4 332 4 232中多 3 552 3 442 3 432 3 332 3 232 3 222中少 2 442 2 332 2 332 2 222 2 211 2 111少 1 331 1 231 1 221 1 221 1 111 1 111表1中每一项有4位数字,从左到右依次代表水位、洗涤剂投放量、冼涤时间、水流方式4 个输出变量,每位数的取值代表相应的输出所取的模糊子集.参考文献:[ 1] 经顺林, 潘皓炫, 肖健华. 全自动洗衣机的自适应模糊控制方法[ J] . 计算机技术与自动化1999, 18( 4): 13- 17.[ 2] 彭小娟. 智能洗衣机的模糊控制系统[ J] . 新余高专学报, 2001, 6( 2) : 17- 18.[ 3] 冯海涛. 智能模糊技术在全自动洗衣机中的应用[ J]. 家用电器, 2002( 6): 30- 31.[ 4] 张道德, 杨光友, 周国柱, 等. 工业洗衣机模糊控制的设计[ J]. 微计算机信息, 2005, 21( 7): 37- 39二.全自动洗衣机的自适应模糊控制方法摘要本文分析了模糊控制技术在全自动洗衣机的应用及其不足,提出了一种可行的自适应模糊控制法,应用该方法可使全自动洗衣机在保证洗涤质量的前提下,降低生产成本。
智能控制技术作业2【最新】
2013年《智能控制技术技术及应用》试题姓名:刘树文学号:2013226210008教师:罗阳评分:回答以下问题。
(每题10分)1, 什么是智能和智能系统?智能是人类大脑的较高级活动的体现,它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。
智能系统(Intelligence system)是指能产生人类智能行为的计算机系统2, 工程领域中的复杂系统有哪些特征?为什么要在解决复杂系统相关问题时引入人工智能技术?工程领域中的复杂系统的特征有假设的多样性,因为在研究过程当中,需要作出假设,假设的对与错影响到系统的复杂性,研究制作耗时,研究一个复杂系统要很多研究人员和大量的时间;计算的复杂性,计算的复杂性是因为在某一个特定的系统的许多相互依赖的变量;动态性,系统都会有变化,每种事物都有其固有发展的规律和趋势;系统的不透明性,研究人员无法洞察系统的全貌等复杂系统相关问题上引入人工智能技术,人工智能的研究领域包括了模糊控制技术,神经网络控制技术,专家控制技术,学习控制技术,分层递阶控制技术等对复杂系统的相关问题的解决具有很好的能力。
3, 简单综述人工智能研究的现状。
人工智能的近期研究目标在于建造智能计算机,用以代替人类从事脑力劳动,即使现有的计算机更聪明更有用。
正是根据这一近期研究目标,我们才把人工智能理解为计算机科学的一个分支。
人工智能还有它的远期研究目标,即探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机(automata)模拟人类的思维过程和智能行为。
这个长期目标远远超出计算机科学的范畴,儿乎涉及自然科学和社会科学的所有学科。
在重新阐述我们的历史知识的过程中,哲学家、科学家和人工智能学家有机会努力解决知识的模糊性以及消除知识的不一致性。
这种努力的结果,可能导致知识的某些改善,以便能够比较容易地推断出令人感兴趣的新的真理。
人工智能研究尚存在不少问题,这主要表现在下列儿个方面:1宏观与微观隔离一方面是哲学、认知科学、思维科学和心理学等学科所研究的智能层次太高、太抽象;另一方面是人工智能逻辑符号、神经网络和行为主义所研究的智能层次太低。
微型计算机控制专业技术课程答案
微型计算机控制专业技术课程答案《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? (P5)1.3 实时、在线⽅式和离线⽅式的含义是什么?2.1 采⽤74LS244和74LS273,设计与PC总线等⼯业控制机的数字量(开关量) 输⼊输出接⼝,要求:画出接⼝电路原理图,并采⽤8086汇编语⾔编写数字量输⼊输出程序。
2.2 ⽤8位A/D转换器ADC0809与PC总线等⼯业控制机接⼝,设计模拟输⼊通道以及数据采集程序流程图。
2.3 采样信号有何特点? 采样保持器的作⽤是什么?是否所有的模拟量输⼊通道中都需采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模⼲扰和共模⼲扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪⼏种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程:(1) 直线插补程序;(2) 圆弧插补程序。
3.2 给出⼀段直线或圆弧。
要求:(1) 按逐点⽐较法插补进⾏列表计算;(2) 作出⾛步轨迹图,并标明进给⽅向和步数。
3.3 三相步进电机的⼯作⽅式。
3.4 利⽤8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路,要求:(1) 画出接⼝电路原理图;(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍⼯作⽅式下的输出字表。
4.1 数字控制器的连续化设计步骤。
(P103)4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。
4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍⽆纹波控制器的设计。
4.5 模糊推理的计算。
6.1 测量数据预处理技术包括哪些?(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪⼏种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么?DCS系统分为哪⼏层?各层实现哪些功能?⽅程段11 部分1第⼀章(绪论)作业1.1 什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?答:计算机控制系统就是利⽤计算机来实现⽣产过程控制的系统。
(完整版)西南大学1085《智能控制》作业答案
西南大学网络与继续教育学院1085 《智能控制》作业答案1、下列有关推理机说法不正确的是()A. 推理机是用于对知识库中的知识进行推理来得到结论的“思维”机构。
B. 推理机包括三种推理方式,即正向推理、反向推理和双向推理。
C. 推理机和知识库构成了专家系统D. 推理机是指专家系统中无需任何知识就能完成推理功能的组成部分。
答:d2、下列不属于知识库所包含的是()A. 基于专家经验的判断性规则。
B. 用于推理、问题求解的控制性规则。
C. 用于说明问题的状态、事实和概念以及当前的条件和常识等的数据。
D. 所涉及的领域广泛、普遍的常识和数据。
答:d3、下列不属于智能控制的特点的是()A. 自组织功能和优化能力B. 完全具有人的智能C. 学习功能D. 适应功能答:b4、下列有关智能控制的组成正确的是()A. 智能控制由人工智能,自动控制,运筹学组成。
B. 智能控制由人工智能和自动控制组成C. 智能控制由自动控制和运筹学组成D. 智能控制由运筹学和人工智能组成答:a5、下列有关智能控制的概念说法准确的是()A. 所谓智能控制,即设计一个控制器(或系统),使之具有学习、抽象、推理、决策等功能,并能根据环境(包括被控对象或被控过程)信息的变化作出适应性反应,从而实现由人来完成的任务。
B. 所谓智能控制,就是将控制系统进行智能化,使之完全具有人的智能。
C. 所谓智能控制,就是控制过程中,就是人参与控制,从而具有人的智能。
D. 所谓智能控制,就是所设计的控制系统具有很高的智能。
答:a6、下列哪位人物提出模糊集合理论,奠定了模糊控制的基础()A. 美国加州大学自动控制系的L.A.ZedehB. 伦敦大学的Mamdani博士C. 美国的J.H.Holland教授D. 著名的Hopfield教授答:a7、下列不是决定神经网络性能的要素是()A. 神经元(信息处理单元)的特性。
B. 神经元之间相互连接的形式——拓扑结构。
C. 为适应环境而改善性能的学习规则。
17秋北理工《智能控制基础》在线作业
1. 解决自动控制面临问题的一条有效途径就是把人工智能等技术用于自动控制系统,其核心是()A. 控制算法B. 控制结构C. 控制器智能化D. 控制系统仿真正确答案:C 满分:2 分2. 一种值得研究的新型智能控制是()A. 机器人控制B. 反馈控制C. 进化控制D. 在线控制正确答案:C 满分:2 分3. 成为“专家控制先行者”的科学家是()A. P.H.WinstonB. N.J.NilssonC. K.J.AstromD. E.A.Feigenbaum正确答案:D 满分:2 分4. 最早提出人工神经网络思想的学者是()A. McCulloch-PittsB. HebbC. Widrow-HoffD. Rosenblatt正确答案:A 满分:2 分5. 递阶控制系统的结构是根据下列原理设计的()A. 精度随智能降低而提高B. 精度随智能提高而提高C. 精度随智能降低而降低D. 精度与智能无关正确答案:A 满分:2 分6. 建立专家系统最艰难的任务是()A. 知识表示B. 知识应用C. 知识推理D. 知识获取正确答案:A 满分:2 分7. 被称为“智能控制先驱”的科学家是()A. G-N-SaridisB. K-S-FuC. K-J-AstromD. N-Wiener正确答案:B 满分:2 分8. 智能控制成为国际上独立新学科的时间为20世纪()A. 60年代B. 70年代C. 80年代D. 90年代正确答案:C 满分:2 分9. 智能控制的“四元交集结构”的四元,指的是()A. 计算机科学、自动控制、人工智能、神经网络B. 人工智能、自动控制、信息论、系统论C. 人工智能、自动控制、信息论、机器学习D. 自动控制、人工智能、信息论、运筹学正确答案:D 满分:2 分10. 增强学习属于()A. 自主学习B. 有师学习C. 主动学习D. 无师学习正确答案:B 满分:2 分11. 基于模式识别的控制系统属于()A. 学习控制系统B. 专家控制系统C. 进化控制系统D. 模糊控制系统正确答案:A 满分:2 分12. 模糊控制是以模糊集合为基础的,提出模糊集合的科学家是()A. N.J.NilsonB. L.A.ZadehC. A.TuringD. H.A.Simon正确答案:B 满分:2 分13. 一般认为,人工神经网络适用于()A. 线性系统B. 多变量系统C. 多输入多输出系统D. 非线性系统正确答案:D 满分:2 分14. 智能自动化研究开发与应用应当面向()A. 生产系统B. 复杂系统C. 管理系统D. 非线性系统正确答案:B 满分:2 分15. 能够在系统运行过程中估计未知信息,并据之进行优化与控制,以便逐步改进系统性能的控制叫做()A. 最优控制B. 反馈控制C. 随机控制D. 学习控制正确答案:D 满分:2 分16. 学习控制具有()等功能。
智能控制(神经网络)-作业
智能控制作业学生姓名: 学号: 专业班级:(一)7-2 采用BP网路、RBF网路、DRNN网路逼近线性对象, 分别进行matlab 仿真。
(二)采用BP网络仿真网络结构为2-6-1。
采样时间1ms, 输入信号, 权值的初值随机取值, 。
仿真m文件程序为:%BP simulationclear all;clear all;xite=0.5;alfa=0.5;w1=rands(2,6); % value of w1,initially by randomw1_1=w1;w1_2=w1;w2=rands(6,1); % value of w2,initially by randomw2_1=w2;w2_2=w2_1;dw1=0*w1;x=[0,0]';u_1=0;y_1=0;I=[0,0,0,0,0,0]'; % input of yinhanceng cellIout=[0,0,0,0,0,0]'; % output of yinhanceng cellFI=[0,0,0,0,0,0]';ts=0.001;for k=1:1:1000time(k)=k*ts;u(k)=0.5*sin(3*2*pi*k*ts);y(k)=(u_1-0.9*y_1)/(1+y_1^2);for j=1:1:6I(j)=x'*w1(:,j);Iout(j)=1/(1+exp(-I(j)));endyn(k)=w2'*Iout; %output of networke(k)=y(k)-yn(k); % error calculationw2=w2_1+(xite*e(k))*Iout+alfa*(w2_1-w2_2); % rectify of w2for j=1:1:6FI(j)=exp(-I(j))/(1+exp(-I(j))^2);endfor i=1:1:2for j=1:1:6dw1(i,j)=e(k)*xite*FI(j)*w2(j)*x(i); % dw1 calculation endendw1=w1_1+dw1+alfa*(w1_1-w1_2); % rectify of w1% jacobian informationyu=0;for j=1:1:6yu=yu+w2(j)*w1(1,j)*FI(j);enddyu(k)=yu;x(1)=u(k);x(2)=y(k);w1_2=w1_1;w1_1=w1;w2_2=w2_1;w2_1=w2;u_1=u(k);y_1=y(k);endfigure(1);plot(time,y,'r',time,yn,'b');xlabel('times');ylabel('y and yn');figure(2);plot(time,y-yn,'r');xlabel('times');ylabel('error');figure(3);plot(time,dyu);xlabel('times');ylabel('dyu');运行结果为:(三)采用RBF网络仿真网路结构为2-4-1, 采样时间1ms, 输入信号, 权值的初值随机取值, , 高斯基函数初值, 。
人工智能习题作业知识表示方法I习题答案
⼈⼯智能习题作业知识表⽰⽅法I习题答案第⼆章知识表⽰⽅法课后习题及答案⼀、选择题:1.下列说法正确的是:( C )(A)置换可以交换(B)公式集总可以合⼀(C)语义⽹络是知识的图解表⽰(D)“时间”是“春天”的实例2.在表⽰和求解⽐较复杂的问题时,往往采⽤哪些表⽰⽅法?( ABCD )(A)状态空间法 (B)框架表⽰法(C)语义⽹络法 (D)谓词逻辑法3.语义⽹络表⽰法⼀般以下哪种继承是不存在的?( D )(A)值继承 (B)“如果需要”继承(C)“默认”继承 (D)左右继承4.下列哪些不属于谓词逻辑的基本组成部分?( D )(A)谓词符号 (B)变量符号(C)函数符号 (D)操作符5. 假设P为真,Q为假,下列公式为真的是( A )(A) P∨Q (B) P∧Q (C) P=>Q (D) ~P6.下列⼈物哪些提出过语义⽹络⽅法?( AC )(A)Simmons (B)Brooks (C)Slocum (D)Winner7.下列知识表⽰⽅法属于陈述式知识表达⽅法的是。
( ABC )(A)语义⽹络 (B)框架 (C)剧本 (D)过程8. 下列关于知识的说法正确的是。
( ABC )(A)知识是经过削减、塑造、解释和转换的信息(B)知识是经过加⼯的信息(C)知识是事实、信念和启发式规则(D)知识是凭空想象的9.雪是⽩⾊的,这句话是( A )(A)事实 (B)规则 (C)控制 (D)元知识10.下列计算机语⾔⼀般属于基于对象的知识表⽰的⼈⼯智能语⾔的是( C )(A)Lisp (B)Prolog (C)Smalltalk (D)Visual Basic11.下列等价关系不成⽴的是( D )(A)~(~P)等价于P(B)PVQ等价于~P=>Q(C)~(P∨Q)等价于~P∧~Q(D)P=>Q等价于~P=>~Q12. 操作符可以为_____. ( ABCD )A.⾛步B.过程C.规则D.数学算⼦13.在梵塔问题归约图中,某⼦问题属于本原问题,那么此⼦问题的解应该包含_____步移动. ( A )A.1B.2C.3D.414.在与或图中,只要解决某个⼦问题就可解决其⽗辈问题的节点集合是指____ _. ( B )A.终叶节点B.或节点C.与节点D.后继节点15.下列节点中⼀定是不可解节点的是_____. ( D )A.没有后裔的节点B.终叶节点C.后继节点D.此节点是⾮终叶节点,如果它有或后继节点,那么其全部后裔都是不可解的16. 谓词演算的基本积⽊块是_____. ( C )A.谓词符号B.合适公式C.原⼦公式D.量词17.语义⽹络中的推理过程主要有 ( CD )A.假元推理B.合⼀C.继承D.匹配18.在框架表⽰法中,为了描述更复杂更⼴泛的事件,可把框架发展为(B).A.专家系统B.框架系统C.槽D.语义⽹络19.⾯向对象⽅法和技术是⼀种( )的⽅法. ( C )A.归纳B.既有演绎⼜有归纳C.演绎D.构造20. 问题归约的实质是:从⽬标(要解决的问题)出发逆向推理,建⽴⼦问题以及⼦问题的⼦问题,直⾄最后把初始问题归约为⼀个平凡的( )集合. ( B )A.初始问题B.本原问题C.解D.算法⼆、填空题:1.状态空间的三元状态是指_初始状态集合 _、操作符集合_和_⽬标状态集合 _。
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求:
(1)误差为零和误差为正小的隶属度函数
(2)误差为零或误差为正小的隶属度函数
解
定义2-4并:并 的隶属函数 对所有 被逐点定义为取大运算,即 ,式中,符号“∨”为取极大值运算。
定义2-5交:交 的隶属函数 对所有 被逐点4已知模糊矩阵P、Q、R、S为
求:
(1)
(2)
(3)
解
定义2-14模糊关系合成:如果R和S分别为笛卡尔空间 和 上的模糊关系,则R和S的合成是定义在笛卡尔空间 上的模糊关系,并记作 ,其隶属度函数的计算方法
上确界(Sup)算子
(1)
(2)
2-6设有论域 , ,并定义
试确定模糊条件语言“如果x轻,则y重,否则y不非常重”所决定的模糊关系矩阵R,并计算出当x为非常轻,重条件下所对应的模糊集合y。
(不做)
解:B′=非常重=
B″=不非常重=B =
关系矩阵R=(A×B)U
A×B=