智能控制在过程控制中的应用讲解
第九章 智能控制的应用实例
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9.1智能控制在电气传应模糊控制
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ.
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9.1智能控制在电气传动中的应用
9.1.4基于递归模糊神经网络的感应电机无速度传感器矢量控制
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ.
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9.1智能控制在电气传动中的应用
9.1.3无速度传感器感应电机矢量控制系统的自适应模糊控制
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ.
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ. 23
9.1智能控制在电气传动中的应用
9.1.4基于递归模糊神经网络的感应电机无速度传感器矢量控制
图9.35 简化的基于RFNN的异步电机矢量控制系统结构
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ. 24
9.1.2基于小波神经网络定子电阻估计器的模糊直接转矩控制
控制系统 总体结构
College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ.
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9.1智能控制在电气传动中的应用
9.1.2基于小波神经网络定子电阻估计器的模糊直接转矩控制
图9.21 小波神经网络定子电 阻估计器的MSE曲线
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有色冶金全流程高效转化智能协同控制关键技术及应用_概述及解释说明
有色冶金全流程高效转化智能协同控制关键技术及应用概述及解释说明1. 引言1.1 概述有色冶金行业是指对非铁金属矿石(如铜、镍、铅、锌等)进行冶炼、提纯及加工的产业,其在国民经济发展中具有重要地位。
随着科技的不断进步和市场需求的增长,有色冶金企业面临着提高生产效率和质量,降低能耗排放的压力。
因此,针对有色冶金全流程的智能化协同控制技术应运而生。
本文主要介绍了有色冶金全流程高效转化智能协同控制关键技术及应用。
通过采用智能传感与数据采集技术、数据处理与分析技术以及高效转化控制算法与模型预测技术,实现了对有色冶金过程的精确监测和控制。
同时,结合实际应用案例分析,在某XX冶炼厂成功应用了智能协同转炉控制系统以及数据驱动的能源优化方法,并总结了2020年A市某有色冶金企业全流程智能协同控制项目的实施经验。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分:2. 有色冶金全流程高效转化智能协同控制关键技术及应用在这一部分,我们将详细介绍有色冶金全流程高效转化智能协同控制的概述,并重点介绍其中的关键技术。
这些技术包括智能传感与数据采集技术、数据处理与分析技术以及高效转化控制算法与模型预测技术。
2.1 全流程高效转化智能协同控制概述我们将阐述有色冶金全流程高效转化智能协同控制的基本原理和目标。
通过实现全过程的信息收集和处理以及精确的控制策略,使得有色冶金行业能够提高生产效率、降低成本以及优化资源利用。
2.2 关键技术介绍在这一小节中,我们将详细介绍几个关键技术,包括智能传感与数据采集技术、数据处理与分析技术以及高效转化控制算法与模型预测技术。
通过使用这些关键技术,可以有效地实现对有色冶金过程中关键参数的监测和优化控制。
2.3 应用案例分析我们将介绍几个实际应用案例,包括XX冶炼厂智能协同转炉控制系统的应用实践、XX冶炼厂数据驱动的能源优化在行业中的推广以及2020年A市某有色冶金企业全流程智能协同控制项目的实施经验总结。
通过这些案例,我们可以更清楚地了解有色冶金全流程智能协同控制技术的实际效果和应用前景。
智能控制理论及其应用-第一章概述
1.2 智能控制的产生及其发展
(3)智能控制的发展
国际智能自动化学会(International Society Of Intelligent Automation,简称ISIA) 筹委会主席是模糊数学与模糊系统 的创始人L.A.Zadeh教授。筹委会第一次会议已于1995 年10月在加拿大温哥华召开。她的成立将在世界范围内对于 推动智能自动化的研究起到促进作用。 我国也十分重视智能控制理论和应用的研究。1993年在 北京召开了“全球华人智能控制与智能自动化大会”,1994年 在北京和沈阳召开了智能控制两个学术会议,1995年中国智 能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会在天津 召开。
1.2 智能控制的产生及其发展
(1)智能控制的孕育
1966年,Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统 中应用了人工智能技术,并提出了“人工智能控制”的概 念。 1967年,Leondes和Mendel首先正式使用“智能控制” 一词,并把记忆、目标分解等一些简单的人工智能技术用 于学习控制系统,提高了系统处理不确定性问题的能力。 这就标志着智能控制的思想已经萌芽。
1.3 传统控制与智能控制
智能控制的产生来源于被控系统的高度复杂性、高度不 确定性及人们要求越来越高的控制性能,可以概括为,智能 控制是“三高三性”的产物,它的创立和发展需要对当代多种 前沿学科、多种先进技术和多种科学方法,加以高度综合和 利用。 因此,智能控制无疑是控制理论发展的高级阶段。
1.4 智能控制理论的主要特征
1.2 智能控制的产生及其发展
(3)智能控制的发展
美国《IEEE控制系统》杂志1991、1993~1995年多次发 表《智能控制专辑》,英国《国际控制》杂志1992年也发表了 《智能控制专辑》,日文《计测与控制》杂志1994年发表了 《智能系统特集》,德文《电子学》杂志自1991年以来连续发 表多篇模糊逻辑控制和神经网络方面的论文;俄文《自动化与 遥控技术》杂志1994年也发表了自适应控制的人工智能基础及 神经网络方面的研究论文。 如果说智能控制在80年代的应用和研究主要是面向工业过 程控制,那么90年代,智能控制的应用已经扩大到面向军事、 高技术领域和日用家电产品等领域。今天,“智能性”已经成为 衡量“产品”和“技术”高低的标准。
我对智能控制的理解
我对智能控制的理解1、引言自1971年傅京孙教授提出“智能控制”概念以来,智能控制已经从二元论(人工智能和控制论)发展到四元论(人工智能、模糊集理论、运筹学和控制论),在取得丰硕研究和应用成果的同时,智能控制理论也得到不断的发展和完善。
智能控制是多学科交叉的学科,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许多学科的发展,同时也促进了相关学科的发展。
智能控制也是发展较快的新兴学科,尽管其理论体系还远没有经典控制理论那样成熟和完善,但智能控制理论和应用研究所取得的成果显示出其旺盛的生命力,受到相关研究和工程技术人员的关注。
随着科学技术的发展,智能控制的应用领域将不断拓展,理论和技术也必将得到不断的发展和完善。
2、智能控制理论的产生原因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,适于解决线性、时不变性等相对简单的控制问题,难以解决对复杂系统的控制。
在传统控制的实际应用遇到很多难解决的问题,主要表现以下几点:(1)实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等,无法获得精确的数学模型。
(2)某些复杂的和包含不确定性的控制过程无法用传统的数学模型来描述,即无法解决建模问题。
(3)针对实际系统往往需要进行一些比较苛刻的线性化假设,而这些假设往往与实际系统不符合。
(4)实际控制任务复杂,而传统的控制任务要求低,对复杂的控制任务,如机器人控制、CIMS、社会经济管理系统等复杂任务无能为力。
在生产实践中,复杂控制问题可通过熟练操作人员的经验和控制理论相结合去解决,由此,产生了智能控制。
智能控制将控制理论的方法和人工智能技术灵活地结合起来,其控制方法适应对象的复杂性和不确定性。
3、智能控制的分支智能控制的概念和原理主要是针对被控对象、环境、控制目标或任务的复杂性而提出来的。
智能控制与传统控制的主要区别在子传统的控制方法必须依赖于被控制对象的模型,而智能控制可以解决非模型化系统的控制问题。
智能控制理论及应用
摘要:介绍了智能控制理论的发展概况、研究对象与工具、功能特点,简要列举了智能控制的集中应用。
关键词:智能控制;神经网络;应用0前言自从美国数学家维纳在20世纪49年代创立控制论以来,智能控制理论与智能化系统发展十分迅速。
智能控制理论被誉为最新一代的控制理论,代表性的理论有模糊控制、神经网络控制、基因控制即遗传算法、混沌控制、小波理论、分层递阶控制、拟人化智能控制、博弈论等。
应用智能控制理论解决工程控制系统问题,这样一类系统称为智能化系统。
他广泛应用于复杂的工业过程控制、机器人与机械手控制、航天航空控制、交通运输控制等。
他尤其适用于被控对象模型包含有不确定性、时变、非线性、时滞、耦合等难以控制的因素。
采用其它控制理论难以设计出合适与符合要求的系统时,都有可能期望应用智能化理论获得满意的解决。
科学技术高度发展导致了被控对象在结构上的复杂化和大型化。
在许多系统中,复杂性不仅仅表现在高维性上,更多则是表现在系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性上。
此时,人工智能得益于计算机技术的飞速发展,已逐渐成为一门学科,并在实际应用中显示出很强的生命力。
同时,国际学术界对智能控制的研究也十分活跃,到了20世纪90年代,各种智能控制的国际学术会议日益频繁。
国内也在20世纪80年代初开始进行智能控制研究。
1智能控制理论的发展阶段虽然智能控制理论只有几十年的历史,尚未形成较完整的理论体系,蛋其已有的应用成果和理论发展表明它已成为自动控制的前沿学科之一。
智能控制主要经历了以下几个发展阶段:1.1 自动控制的发展与挫折上世纪40~50年代,以频率法为代表的单变量系统控制理论逐步发展起来,并且成功地用在雷达及火力控制系统上,形成了“古典控制理论”。
上世纪60~70年代,数学家们在控制理论发展中占据了主导地位,形成了以状态空间法为代表的“现代控制理论”。
他们引入了能控、能观、满秩等概念,使得控制理论建立在严密精确的数学模型之上,从而造成了理论与实践之间巨大的分歧。
玻璃制造过程中的智能控制与监测技术
玻璃制造过程中的智能控制与监测技术玻璃制造是一个复杂且历史悠久的工艺过程,涉及熔化、成型、淬火等多个步骤。
随着技术的发展,智能控制与监测技术被广泛应用于玻璃制造行业,大大提高了生产效率和产品质量。
本文将深入探讨智能控制与监测技术在玻璃制造过程中的应用,并分析其优势和挑战。
智能控制技术智能控制技术在玻璃制造过程中的应用主要包括温度控制、压力控制和速度控制等方面。
通过智能控制系统,可以精确控制熔炉内的温度,确保玻璃熔化过程中的均匀性;同时,可以对玻璃成型过程中的压力进行实时调节,以满足不同产品的要求;此外,智能控制系统还能根据产品的要求,调节淬火过程中的速度,保证产品的强度和韧性。
监测技术监测技术在玻璃制造过程中的应用主要包括对生产设备的监测、对生产过程的监测以及对产品质量的监测等。
通过监测技术,可以实时了解生产设备的运行状态,及时发现并解决问题;同时,可以对生产过程中的关键参数进行实时监控,以确保生产过程的稳定性和产品的质量;此外,通过对产品质量的监测,可以及时发现不合格产品,减少损失。
优势与应用案例智能控制与监测技术在玻璃制造过程中的应用,带来了显著的优势。
首先,通过精确控制和监测,可以提高生产效率,减少能源消耗;其次,可以提高产品质量,减少废品率;最后,可以提高生产过程的自动化程度,降低人工成本。
一个典型的应用案例是某大型玻璃制造企业,通过引入智能控制系统,实现了对熔炉温度的精确控制,使得玻璃熔化过程中的温度分布更加均匀,提高了玻璃的质量和生产效率;同时,通过监测技术,实时了解生产设备的运行状态,及时发现并解决问题,降低了设备的故障率。
挑战与发展方向尽管智能控制与监测技术在玻璃制造过程中取得了显著的应用成果,但仍面临一些挑战。
首先,技术的复杂性导致了较高的初期投资成本;其次,技术的应用需要专业的人才支持;最后,技术的不断更新换代给企业带来了压力。
未来的发展方向主要包括技术的进一步优化、智能化程度的提高以及与其他技术的融合等。
过程控制中的智能化技术应用实例分析
过程控制中的智能化技术应用实例分析在当今科技飞速发展的时代,智能化技术在各个领域都发挥着至关重要的作用,过程控制领域也不例外。
过程控制旨在对生产或其他业务流程中的物理量、化学量等进行精确的监测和调控,以确保系统的稳定运行、提高产品质量和生产效率。
而智能化技术的融入,为过程控制带来了更高效、更精准和更灵活的解决方案。
下面,我们将通过一些具体的实例来深入分析智能化技术在过程控制中的应用。
在工业生产中,化工行业是一个典型的需要精确过程控制的领域。
以某化工厂的聚合反应过程为例,传统的控制方式往往难以应对反应过程中复杂的化学变化和多变的环境因素。
然而,通过引入智能化技术,利用先进的传感器实时监测反应体系中的温度、压力、浓度等关键参数,并将这些数据传输至智能控制系统。
该系统基于深度学习算法和模糊逻辑控制策略,能够对大量的数据进行快速分析和处理,准确预测反应的趋势,并及时调整控制参数,如进料速度、冷却剂流量等,从而有效地避免了反应失控、产品质量不稳定等问题,提高了生产的安全性和产品的合格率。
另一个值得一提的实例是在钢铁制造过程中的智能化控制应用。
在炼钢环节,钢水的温度和成分控制直接影响着钢材的质量。
以往,依靠人工经验和简单的仪表监测,控制精度和效率都较低。
如今,智能化技术的引入使得这一局面得到了极大的改善。
通过安装高精度的温度和成分检测传感器,并结合智能建模和优化算法,能够实时准确地获取钢水的温度和成分信息。
控制系统根据这些信息,自动调整氧气吹入量、添加合金的种类和数量等,实现了对炼钢过程的精确控制,大大减少了废品率,提高了生产效率和产品质量。
在食品加工行业,智能化技术同样发挥着重要作用。
以某饮料生产厂为例,其灌装生产线采用了智能化的质量检测系统。
在灌装过程中,高速摄像机和图像识别技术能够实时检测每个瓶子的灌装量、瓶盖的密封情况以及标签的粘贴质量等。
一旦发现问题,系统会立即发出警报,并自动将不合格产品剔除,确保了产品的一致性和质量稳定性。
智能控制理论及应用1
1.3 智能控制的定义和特点
• 智能控制是一门交叉学科,著名美籍华人傅京逊教授1971 年首先提出智能控制是人工智能与自动控制的交叉,即二 元论。美国学者G.N.Saridis1977年在此基础上引入运筹 学,提出了三元论的智能控制概念,即
• IC=AC∩AI∩OR • 式中各子集的含义为 • IC——智能控制(Intelligent Control) • AI——人工智能(Artificial Intelligence) • AC——自动控制(Automatic Control) • OR——运筹学(Operational Research)
合控制过程,系统在信息处理上,既有数学运算,又有逻辑和知识推理。
1.4 智能控制的主要形式
神经网络控制
B
模糊控制
A
C
专家控制
智能控制 D
仿人智能控制 F E
各种方法的综合集成
分级递阶 智能控制
1.4 智能控制的主要形式
基于信息论的分级递阶智能控制
三级分级递阶智能控制系统是由G.N.Saridis于1977年提出的。该系 统由组织级、协调级和执行级组成,遵循“精度递增伴随智能递减” 的原则。
1.2 智能控制的产生和发展
2)形成期(1970-1980)
1970年代初,傅京孙等人从控制论的角度进一步总结了人工智能技术与 自适应、自组织、自学习控制的关系,正式提出智能控制是人工智能技术 与控制理论的交叉,并在核反应堆、城市交通的控制中成功地应用了智能 控制系统。 1970年代中期,智能控制在模糊控制的应用上取得了重要的进展。1974 年英国伦敦大学玛丽皇后分校的E.H.Mamdani教授把模糊理论用于控制领 域,把扎德教授提出的IF~THEN~型模糊规则用于模糊推理,再把这种 推理用于蒸汽机的自动运转中.通过实验取得良好的结果。 1977年,萨里迪斯(Saridis)提出了智能控制的三元结构定义,即把智 能控制看作为人工智能、自动控制和运筹学的交叉。 1970年代后期起,把规则型模糊推理用于控制领域的研究颇为盛行。 1979年,Mandani又成功研制出自组织模糊控制器,使得模糊控制器具有 了较高的智能。
智能控制在工业过程自动化控制中的应用
智能控制在工业过程自动化控制中的应用摘要:工业过程控制系统中的非线性、时变特性和强耦合是普遍存在的,如果不加控制或仅用简单的 PID控制来进行调节,很难达到令人满意的结果。
即使在理想的情况下,也可能会出现“卡死”和“滞回”现象。
同时由于设备故障、恶劣环境等原因,系统的稳定性也难以保证,而且控制过程中往往存在着较大的随机性和不确定性,这些都是目前工业控制系统所面临的主要问题。
随着人们对过程控制认识的不断加深、对过程对象复杂特性认识的不断深化,以及计算机技术、通信技术和计算机智能技术的飞速发展,使传统的控制理论和方法在工业过程自动控制领域中得到了广泛应用,并取得了很好的效果。
关键词:智能控制;自动化控制;应用策略引言:智能控制系统(Intelligent Control Systems, ICS)是在传统自动控制系统基础上发展起来的一门学科,是计算机科学、控制论、人工智能、自动控制等多种学科相结合的产物,其基本内容包括:计算机软件(主要指智能优化算法)、硬件系统和控制策略。
该技术应用于工业生产中可以有效提高生产效率。
1.智能控制简介智能控制是一门涉及计算机科学、人工智能、控制理论和控制工程等多学科的边缘学科,是未来工业控制技术的一个重要发展方向。
与常规控制相比,智能控制有更强的自适应能力、学习能力和推理能力。
智能控制通过计算机模拟人脑,进行实时运算和决策。
它将现代控制理论与人工智能技术结合起来,综合运用知识表示、推理和学习等一系列现代计算方法,通过计算机来实现对复杂系统的自动调节与控制。
智能控制系统可以分为三类:基于模型的智能控制系统、基于规则的智能控制系统和基于学习的智能控制系统。
其中第三类也称为智能学习系统是应用最广泛的智能方法。
这种方法是一种数据驱动的方法,它将所有数据(即输入信息)当作样本进行训练,然后通过相应模型对数据进行处理并得出相应结果。
另外,在这些应用中,基于规则的智能方法也十分活跃。
人工智能在质量控制中的应用
人工智能在质量控制中的应用人工智能在质量控制中的应用人工智能(Artificial Intelligence, AI)是指通过计算机科学和信息技术实现的一种智能化技术。
近年来,随着AI技术的迅速发展,其在各个领域的应用日益广泛,质量控制领域也不例外。
本文将探讨人工智能在质量控制中的应用,以及其中带来的优势和挑战。
一、人工智能在质量控制中的应用场景在质量控制过程中,人工智能可以应用于数据分析、异常检测、质量预测和质量改进等多个环节,帮助企业提高产品质量、降低质量风险。
以下是人工智能在质量控制中的几个典型应用场景:1. 数据分析:通过人工智能技术,企业可以对大量的生产数据进行分析和挖掘,从而实现对质量问题的发现和预测。
人工智能可以提供精确的数据模型和算法,帮助企业挖掘数据背后的潜在趋势和关联性,及时发现质量问题,避免次品产品进入市场。
2. 异常检测:人工智能可以通过学习和监测正常工作状态下的数据模式,识别出与正常情况不符的异常情况。
通过实时监测设备的状态、工序的变化或产品的性能参数,人工智能可以提前发现并预警可能存在的质量问题,有助于减少生产过程中的损失。
3. 质量预测:基于历史数据和实时数据,人工智能可以建立质量预测模型,预测产品在生产过程中可能出现的质量问题。
通过模型的分析和预测,企业可以迅速采取相应措施,降低质量风险,并提高产品的一致性和稳定性。
4. 质量改进:通过人工智能技术,企业可以对生产过程进行自动化优化和改进。
基于人工智能的算法和模型,企业可以实现对生产参数的实时调整和优化,从而提高生产效率和产品质量。
同时,人工智能还可以辅助企业进行过程管理和质量改进,通过学习和分析数据得出改进方案,并指导企业进行持续改善。
二、人工智能在质量控制中的优势人工智能在质量控制中的应用具有以下几个优势:1. 高效性:人工智能能够快速处理大量的数据,并从中提取出有价值的信息。
相比传统的人工方法,人工智能在速度和准确性上具备明显的优势,能够更快速地进行质量控制和决策。
人工智能在智能制造和工业自动化中的应用
人工智能在智能制造和工业自动化中的应用随着科技的不断发展,人工智能的应用范围越来越广泛,其中在智能制造和工业自动化中的应用更是呈现出不可替代的地位。
本文将从以下几个方面探讨人工智能在智能制造和工业自动化中的应用。
一、人工智能在智能制造中的应用智能制造是指利用物联网、云计算、人工智能等现代信息技术,对生产过程中的各种资源进行集成、共享和优化,以实现定制化生产、生产过程优化、成本降低等目标。
其中人工智能技术在智能制造中的应用尤其受到关注。
1. 智能化生产过程控制传统生产中很多环节都需要人工干预,在生产效率和准确率上存在很大的局限。
而人工智能技术的应用可以使生产过程控制更加精细,避免了人工控制所带来的误差,在提高生产效率、降低生产成本等方面有显著作用。
例如,在半导体制造领域,利用人工智能算法,可以准确预测晶片的电性能力,从而帮助制造商精确判断制造出的晶片是否符合要求。
2. 智能化质量控制人工智能技术在生产质量控制中的应用已经得到了广泛的应用。
通过分析生产过程的数据,可以精准地预判生产过程中的异常状况,避免不良品发生。
此外,人工智能技术还可以对产品质量进行自适应调整,帮助企业提高加工效率和生产质量。
例如,利用机器学习算法,可以对工件的轮廓进行预测和优化,从而提高加工效率。
3. 智能化供应链管理智能制造中的供应链管理也受到了广泛的关注。
利用人工智能技术,在供应链管理中实现信息的共享和整合,并进行智能化的生产和供应链决策,从而减少生产成本、降低供应链风险并提高效率。
例如,利用智能算法对供应链进行优化,可以减少库存,降低资金压力。
二、人工智能在工业自动化中的应用工业自动化是应用信息技术和控制技术对工业实体进行智能化改造的过程,旨在提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和卫生安全性。
人工智能技术在工业自动化领域中应用广泛,下面我们就来探讨一下人工智能在工业自动化中的应用。
1. 智能化制造过程控制人工智能技术在制造过程的控制中有着卓越的应用前景。
精密加工中的智能控制技术
精密加工中的智能控制技术第一章智能控制技术概述随着科学技术的不断进步和人类对质量的要求越来越高,精密加工已成为制造业中不可或缺的组成部分。
而精密加工中的智能控制技术则是使加工过程更加自动化、高效化、精确化的关键。
智能控制技术是指通过电脑、传感器等先进设备实现对加工设备和加工过程的即时监控和调整,以达到提高生产效率、降低成本、提高产品质量等多种目的的一种技术。
在精密加工领域,传统的控制技术无法满足越来越高的精度和效率要求,因此智能控制技术得到了广泛应用。
随着智能控制技术的不断发展,已经涌现出了很多智能控制技术,如基于人工智能的控制技术、基于机器学习的控制技术、基于模糊逻辑的控制技术和基于神经网络的控制技术等。
第二章智能控制技术在加工过程中的应用在加工过程中,智能控制技术可以通过实时监测设备状态、材料性质等参数,对加工过程进行实时控制,以保证加工结果的准确性和一致性。
具体应用包括以下几个方面:1.自动化控制精密加工领域中,自动化程度越高,人为因素的干预就会越少,从而减少加工差错率。
智能控制技术可以利用传感器、控制器和执行器等组成自动化系统,实现对加工过程的自动控制,以解决人力不足、工作环境恶劣等问题。
自动控制技术可以确保产品质量的一致性,并提高生产速度和效率,从而降低成本和提高利润。
2.材料分类控制对于不同类别的材料,需要采用不同的加工参数和加工方法,以达到最佳的加工效果。
智能控制技术可以实现对材料的分类控制,根据材料的特性进行分类,然后采用相应的加工参数和加工方法进行加工,以确保产品的质量和精度。
3.实时监控和调整在加工过程中,由于各种因素的影响,如设备温度的变化、刀具磨损的情况、材料硬度等,都会对加工结果产生一定的影响。
因此,需要使用智能控制技术来实时监控这些因素,并进行调整,保持加工过程的稳定和精度。
4.故障诊断和预警在加工过程中,设备出现故障会严重影响加工效率和产品质量。
智能控制技术可以利用传感器和控制器等检测设备状态,通过分析数据预测故障发生的可能性,并对设备进行预警和维修,以避免故障带来的损失和时间成本。
智能技术在工业过程控制自动化的应用
智能技术在工业过程控制自动化的应用作者:吴奇飞来源:《数字化用户》2013年第11期【摘要】国家经济的迅速崛起也带动着我国工业的发展,电气工程在市场经济大环境中面临着从未出现过的挑战和机会。
为了保证电气工程在严峻的市场冲击中仍然能够平稳持续的发展下去我们要主动积极的在电气工程中使用各种先进的技术以便能够全面提高电器工业的综合实力。
智能化技术是目前在国际市场上较为看重的新兴技术,它主要是将自动化控制系统运用到电气行业这样在帮助故障诊断、智能控制和改进优化设计等方面都发挥举足轻重无可取代的重要作用。
【关键词】智能化技术电气工程自动化控制及应用智能技术的核心是紧密的将人工智能理论和先进的计算机技术融合在一起,智能技术是近期才兴起的一项新兴的高科技技术。
虽然智能化技术出现的时间不长但是在短短的几年中智能技术的运用和关注越来越广泛,它的发展和前景也无法估量。
一、智能化技术应用理论基础智能化技术的理论运用基础是综合性很强它涵盖了很多个学科的内容,主要涉及信息论、控制论、控制学、医学、语言学以及生物学等多个学科。
怎样可以让机器完完全全的代替人去完成一些难度高、危险性大的工作是智能化技术研究的主要内容。
为了保证智能化技术完备的实际性能,所以在研制设计中要多进行相关智能机器的有效性和实用性测定并结合计算机多次进行实际的操作性试验。
电气工业的研究内容主要就是与电气相关的科技开发以及控制,例如电子电气技术信息采集处理等技术都是它的研究方向,计算机在电气行业运用中的适用性和实用性通过很多早期例子都已经得到认可。
所以智能化技术作为计算机技术的一个先进高级分支已经不知不觉越来越多的融入到电气工程自动化控制系统中,而且这种应用模式的良好效果也已经在一些事实中得到见证。
二、智能化技术应用优势智能化控制器是智能化技术在电气自动控制系统中最主要的运用形式,智能化控制器相较于以前的控制器有很大的优势,下面是对智能化控制器的详细分析。
论智能控制在工业自动化过程控制中的应用
论智能控制在工业自动化过程控制中的应用
智能控制是指利用人工智能和机器学习等技术来进行控制和优化的一种方式。
在工业自动化过程控制中,智能控制技术可以应用于各个层面,包括传感和测量、控制策略、系统优化等。
下面将以某个工业自动化过程为例,来探讨智能控制在工业自动化过程控制中的应用。
在传感和测量方面,智能控制可以通过使用高精度的传感器和仪器来获取更准确的数据。
传感器可以利用机器学习算法来提取有用的信息并进行分析,从而更好地控制工业过程。
在温度控制方面,智能传感器可以实时监测温度变化,并将数据反馈到智能控制系统中,系统可以根据实时数据来进行控制策略的调整,以实现更精确的温度控制。
在系统优化方面,智能控制可以通过对系统进行建模和仿真来进行优化。
智能控制系统可以利用机器学习算法来分析系统的动态特性,并根据分析结果提出优化措施。
在能源管理方面,智能控制系统可以分析能源消耗的模式,并提出相应的节能建议,从而实现工业过程的优化和节能。
智能控制在工业自动化过程控制中的应用非常广泛。
它可以提供更精确的传感和测量数据,设计更优化的控制策略,并对系统进行模型和仿真来实现系统的优化和节能。
智能控制技术的应用将使工业自动化过程更加智能化、高效化和可持续发展。
AI技术在智能加工质量控制中的应用案例
AI技术在智能加工质量控制中的应用案例近年来,人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)技术的快速发展为各行各业带来了巨大的改变和机遇。
在制造业领域,智能加工质量控制成为了一个关键课题。
本文将介绍几个具体的AI技术在智能加工质量控制中的应用案例,展示其重要性和现实意义。
案例一:视觉检测系统视觉检测系统是智能加工质量控制中常见的一种应用。
通过使用高分辨率的摄像机和图像处理算法,系统可以自动地检测和分析加工过程中产品表面的缺陷、尺寸偏差和装配不良等问题。
例如,在机械零部件的生产过程中,视觉检测系统可以实时地监测并记录产品的尺寸和外观缺陷,为生产过程提供及时而准确的反馈信息,帮助制造商及时调整生产参数,提高产品质量。
案例二:预测性维护预测性维护是通过利用AI技术对设备状态进行实时监测和分析,提前预测设备故障和维护需求的一种方法。
在智能加工质量控制中,预测性维护可以有效地帮助制造商降低生产线的停机时间和维修成本,提高生产效率和产品质量稳定性。
通过对设备传感器数据的实时监控和分析,AI技术可以识别出潜在的设备故障迹象,并提前发出警报,使制造商能够及时采取对策以避免生产干扰。
案例三:自适应控制系统自适应控制系统是一种能够根据生产环境和产品特性自动调整加工参数的系统。
在智能加工质量控制中,自适应控制系统可以通过学习和优化算法,自动地调整加工设备的参数,以适应不同的产品材料和工艺要求。
举例来说,在注塑模具的生产过程中,自适应控制系统可以通过分析产品的尺寸和形状数据,智能地调整注射压力、温度和注射速度等加工参数,以确保产品的质量和稳定性。
案例四:智能质量预测模型智能质量预测模型是一种能够通过AI技术预测产品质量的系统。
该系统可以通过历史数据分析和机器学习算法,自动地建立产品质量预测模型,并实时地根据实际生产数据进行更新和优化。
在智能加工质量控制中,通过智能质量预测模型,制造商可以提前识别出可能存在的质量问题,并采取相应的措施以避免产品缺陷和客诉。
智能控制中PID控制器的运用及其仿真【文献综述】
毕业设计文献综述电气工程与自动化智能控制中PID控制器的运用及其仿真当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。
反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。
测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误差纠正调节控制系统的响应。
这个理论和应用自动控制的关键是,做出正确的测量和比较后,如何才能更好地纠正系统。
PID(比例-积分-微分)控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。
PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。
然而由于现代工业生产过程日益复杂,被控对象往往具有不同程度的非线性模型不确定性和参数时变性,常规的PID控制对过程的精确控制则显得力不从心。
所以随着控制系统的发展,智能控制在近年来得到了长足的发展。
将智能控制和常规的PID控制方法相结合,利用智能控制对PID控制的参数进行整定,形成了许多智能PID控制器。
智能PID控制器不但具有传统PID控制直观实现简单和鲁棒性好等特点,而且智能控制具有对复杂系统进行有效的全局控制的能力和自学习自组织和自适应能力。
PID控制是控制工程中技术成熟、应用广泛的一种控制策略,经过长期的工程实践,已形成了一套完整的控制方法和典型的结构。
它不仅适用于数学模型已知的控制系统中,而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程也可应用,在众多工业过程控制中取得了满意的应果。
在当前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志的条件下,控制理论的发展也经历了经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器、变送器、通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统,其传感器、变送器、执行机构是不一样的。
目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器,其中PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
AI在智能制造中的质量控制应用
AI在智能制造中的质量控制应用智能制造作为当今制造业的重要发展方向,已经成为企业提升竞争力和实现持续发展的关键之一。
而在智能制造中,质量控制一直是一个重要的环节。
近年来,人工智能(AI)技术的快速发展与应用,为智能制造中的质量控制提供了全新的解决方案。
本文将重点探讨AI在智能制造中的质量控制应用。
一、AI技术在智能制造中的应用概述智能制造涉及到各个环节和流程,在其中运用AI技术可以达到事半功倍的效果。
AI技术包括机器学习、深度学习、图像识别等多种技术手段,通过大数据分析和模式识别,可以实现对生产过程中的质量进行预测、检测和控制。
二、AI在智能制造中的质量预测与监控质量预测是提前判断产品或工艺过程的质量情况,AI技术可以通过大数据分析和机器学习算法,构建质量预测模型,准确地预测产品质量。
而质量监控则是对生产过程实时进行监测和控制,AI技术可以通过传感器、实时数据采集和分析,帮助企业实现生产过程的实时监测与预警。
三、AI在智能制造中的缺陷检测与识别在生产过程中,产品存在各种缺陷,而早期的缺陷检测主要依赖人工操作和目视检查,效率低且易出错。
AI技术可以通过图像识别和深度学习算法,对产品进行自动化的缺陷检测和识别,大大提高了检测的准确性和效率。
四、AI在智能制造中的质量优化与改进通过对生产数据的分析和挖掘,AI技术可以帮助企业找到生产过程中的瓶颈和不良环节,并提出优化和改进方案。
AI技术能够根据历史数据和实时数据,进行数据模式分析和预测,为企业提供及时有效的质量优化方案,提高生产效率和产品质量。
五、AI在智能制造中的质量反馈与学习AI技术可以通过对生产数据的分析和挖掘,提取出关键的质量指标,形成生产质量的反馈系统。
这一质量反馈系统可以在生产过程中实时监测和调整,帮助企业实现生产过程的闭环控制。
同时,AI技术还可以根据质量数据的变化,对质量模型进行自动学习和调整,不断提高质量控制的精度和稳定性。
六、AI在智能制造中的挑战与展望虽然AI技术在智能制造中的质量控制应用已经取得了许多成功,但仍然面临一些挑战。
人工智能在化工企业生产流程优化中的应用
人工智能在化工企业生产流程优化中的应用一、引言随着科学技术的不断进步,人工智能(Artificial Intelligence, AI)作为一种前沿技术已经在各个行业得到广泛应用。
化工企业作为重要的基础产业,其生产流程优化对于提高效率、降低成本至关重要。
本文将探讨人工智能在化工企业生产流程优化中的应用,并分析其带来的益处。
二、人工智能在化工生产中的应用1. 数据分析和预测在化工企业生产过程中,大量的数据会被生成和收集,包括供应链数据、设备运行数据、质量控制数据等。
利用人工智能的数据分析技术,可以对这些数据进行深入挖掘和分析,帮助企业了解生产过程中的关键变量、优化决策,进而进行生产规划、资源调配和库存管理。
此外,通过建立数据模型并运用机器学习算法,可以预测生产过程中的异常情况和设备故障,提前采取相应的措施,从而避免生产中断和效率低下。
2. 智能控制和优化传统的化工生产中,运营人员需要依赖经验和规则来进行现场操作和决策,这不仅存在人为因素的局限性,还易受主观情绪和个体差异的影响。
而引入人工智能,可以实现化工生产流程的智能化控制和优化。
通过与现场传感器和执行器的连接,AI系统可以实时监测和分析生产过程中的数据,自动调整操作参数,并优化调度和资源利用,以实现生产效率的最大化。
3. 产品质量控制化工企业的产品质量对于企业的竞争力至关重要。
传统的质量控制主要依赖于人工抽样和检测,存在样本容量小、时间成本高等问题。
而借助人工智能技术,可以实现对产品质量的高效控制。
通过建立质量预测模型,结合生产过程中的关键参数和质量数据,可以实现对产品质量的预测和控制。
同时,AI系统还可以通过图像识别和模式识别等技术,对产品外观和颜色进行自动检测和判断,提高质量检测的准确性和效率。
4. 安全生产监测化工企业的生产安全一直是一个重要问题。
传统的安全监测主要依靠人工巡检和设备报警,但存在漏检和误判等问题。
而引入人工智能,在设备上安装传感器和摄像头,可以实现对生产现场的实时监测和识别。
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线性或易于表达的非线性关系描述,则称为简单大系统工业
过程;若在其中子过程种类很多且关系复杂,递阶层次结构 复杂,子过程间又耦合很紧,一般又不可用线性或易于表达 的非线性关系描述,则称为复杂大系统工业过程。
业过程是一个具有高度复杂、不可确定、多层次、网络性
系统,在一个层次上是不可能把工业过程完全弄清楚,对 其研究需要在多个层次上进行。所谓复杂工业过程乃是工 业过程中带有根本性的、普遍性的又是远远没有解决的问 题。这就需要我们在未来研究中,运用复杂系统理论提供 的新概念、新方法及新成果,结合已经形成的复杂工业过 程特有的概念体系和方法学,通过多个层次以及对多个层 次的综合集成研究,最终在个体层面上解答和揭示工业过
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传统的经典控制或现代控制理论在解决复杂工业过程的控 制方面,有很大局限性,主要表现如下:
(1) 不确定性问题
(2) 高度非线性问题 (3) 半结构化与非结构化问题 (4) 不可确定性的问题 (5) 可靠性问题
10
复杂工业过程的控制问题期盼着用新的理论与方法来 实实在在地解决工业现场的实际问题。人们研究的复杂工
过程智能控制方法的研究,以便对智能控制的应用方法有 一个比较完整的了解。
7
8.2 复杂工业过程控制的研究现状
关于复杂工业过程,目前尚无统一定义。其复杂性 可概括为两个方面:客观复杂性和认识复杂性。前者是指 客观工业过程中某种运动或性态跨越层次后整合的、不可
还原的新性态和相互关系;后者是指对客观工业过程中复
特性,因此基于神经网络的模糊控制近年来逐渐成为
研究的热点。模糊控制和神经网络二者各自的优势在 于:模糊控制易于获得由语言表达的专家知识,能有
效的控制难以建立精确模型而凭经验可控制的系统,
而神经网络则由于其仿生特性更能有效利用系统本身 的信息,并能映射任意函数关系,具有并行处理和自 学习能力,容错能力也很强。 4
杂性的有效理解及其表达。但在实际工程中,有些专家认 为,若工业过程受行为变量影响很弱且过程主要由状态变 量描述,可认为是一个简单系统,即复杂工业过程的关键 是由行为变量所致。
8
按系统科学理论,工业过程有多种分类方法:若组成工 业过程系统的子过程或元部件比较少且其关系比较单纯,则
称为简单的工业过程;若组成工业过程系统的子过程或元部
程。
11
从现阶段发展趋势看,在工业过程控制中控制策略的 智能化,决策支持的“专家”化已成为必然。通过知识工 程方法,将有关对象的定性知识、人的经验知识与技巧和 启发式逻辑推理有效地集成起来,从而构成知识库系统,
以支持系统控制策略和算法的优选及运行状态的优化,已
成为复杂工业过程控制的重要技术手段。其实质是对人的 能力放大和增强。计算机集成过程系统(Computer
智能控制理论是继经典控制理论、现代控制理论之后
发展起来的,是控制理论发展新阶段的产物,其建立和发
展是以众多新兴学科为基础的。智能控制的基本出发点是 采用人工智能方法对复杂、不确定性系统进行有效控制。 智能控制方法包括专家系统控制、模糊控制、神经网络控 制和仿人智能控制等,这几种方法各有其不同单独模拟人类智能活动时,又存在着各自的局限性。因 此,许多学者试图综合几种方法的优点,以克服各自的局
限性。
3
实际上,智能活动既有感知(直观、形象)活动, 又有认知(逻辑)活动,两者是密切相关的,而且又 是可以互相转换的,也是符合生理和心理现象的,神 经网络计算和模糊逻辑推理恰恰反映了这两种活动的
在集成大系统中,神经网络可用于处理低层感知数据, 模糊逻辑可用于描述高层的逻辑框架。神经网络和模糊系统
均属于无模型控制器和非线性动力学系统,但神经网络适合
模糊神经网络控制大致可分为三类,第一类是直接在神经网
处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。
络的学习模型中引入模糊逻辑推理的方法,使其具有直接处
Integrated Process System ,CIPS) 是工业过程控制进入计
算机时代的产物,以连续生产过程为研究对象,其目标是 实现计算机集成综合自动化。 12
虽然计算机在系统中起很大作用,但仍然是辅助工具,
人在监控级总体闭环中仍然起着不可取代的关键作用。这
包括人在内的系统,实质上是一种人机智能系统,在协同 作用过程中将展现出超过人的智力和才能的能力。但关键 在于加强控制理论同生产实际密切结合,注意引入智能化 方法和智能技术以及知识工程方法,逐步形成不同形式的 既简单又实用的控制结构和算法,使控制理论智能化和工 程化,以加快复杂工业过程控制的智能化进程。
第8章 智能控制在过程控制中的应用
1
8.1 概述
工业生产过程的自动控制在很多工业领域占有重要位 置,控制效果的优劣直接影响到产品的质量、产量和生
产设备的运行寿命,影响到生产的安全、稳定和工人的
劳动强度,先进控制方法的研究具有明显的经济和社会 意义。对于简单过程系统,采用传统的经典或现代控制 理论方法,可以获得满意的控制效果。而对于复杂过程 系统,由于其具有非线性、时变、纯滞后、不确定等特 性,采用传统的控制方法难以取得好的控制效果,因此, 其智能控制方法成为研究热点。 2
13
8.3 复杂过程智能控制方法的研究现状
去等效模糊系统中的各个模糊功能块;第三类是把模糊系统
理模糊信息的能力;第二类是利用神经网络功能及映射能力,
和神经网络集成在一个系统中,以发挥各自的优势。
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专家系统是符号逻辑人工智能中一个最重要、最活跃 的分支,但存在知识获取的困难,而神经网络方法具有很
强的自学习能力和自适应能力,能够实现快速推理。因此
将专家系统和神经网络方法集成应用,将能发挥他们的综 合优势。 在一些大型复杂系统中,采用单一的某种智能控制方 法往往不能满足控制要求,这时应考虑综合应用模糊控制、
神经网络控制和专家系统控制等方法的集成智能控制方法。
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本章首先讨论复杂工业过程控制发展及其智能控制方
法的研究现状,然后具体介绍具有典型意义的氧乐果合成