智能控制应用举例PPT课件
人工智能控制技术课件：图像处理案例
脸、矿石分拣中矿石等都是目标或前景。目标通常对应于图像中特定的、具有
独特性质的区域。为了更好识别和分析目标，我们就需要将与目标有关的区域
分离出来，排除背景区域的干扰，以便在此基础上对目标进行特征提取或测量
等。
图像边缘能够反映图像的结构特征信息，并将图像分成不同区域，因此图像边
《人工智能控制技术》
图像优化处理实例
图像处理概述
图像处理技术属于模式识别和优化控制的交叉，许多图像处理算法都用到优化
算法，特别是处理对象特征对比不明显图像，对优化控制的要求更加提高。本
章以图像分割为例，采用遗传算法和粒子群算法对图像进行优化处理，给出了
完成的处理过程，说明进化算法在优化控制中的应用。
原始图
灰度直方图
基于阈值的分割方法
利用灰度直方图当中 [width,height]=size(I);
谷点的灰度值作为全 for i=1:width
局阈值，对图像进行 for j=1:height
分割，就可以实现分
if (I(i,j)>140)
效地改善了分割效果。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十
分重要且又十分困难的问题，是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割
结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。
图像分割技术介绍
阈值分割技术是最经典和流行的图像
分割方法之一，也是最简单的一种图
像分割方法。此方法的关键在于寻找
法。
基于阈值的分割方法
基于阈值的图像分割方法，其思路在于提取物体与
背景在灰度上的差异，把图像分为具有不同灰度级
智能控制应用举例(2023最新版)
智能控制应用举例智能控制应用举例⒈引言智能控制是指利用先进的技术和算法，通过建立智能化的系统来实现对设备、机器或系统的自动化控制和监测。
智能控制应用已经在各个领域得到了广泛的应用，包括工业制造、交通运输、建筑管理等。
本文将介绍几个智能控制应用的具体例子，以便读者更好地理解智能控制的应用场景和实际效果。
⒉工业制造中的智能控制应用⑴自动化生产线控制在工业制造领域，智能控制被广泛应用于自动化生产线控制。
通过利用传感器、物联网和技术，可以实现对整个生产线的自动化监控和管理。
例如，利用智能传感器对物料流动进行实时监测，可以及时发现和解决生产线上出现的异常情况，提高生产效率和质量。
⑵智能仓储和物流管理智能控制还可以应用于仓储和物流管理中，通过利用智能传感器和物联网技术，可以实时监测和管理仓库中的货物流动和库存情况。
例如，利用智能控制系统可以自动对仓库进行货物分配和调度，减少人工操作，提高货物处理效率和准确性。
⒊交通运输中的智能控制应用⑴智能交通信号控制在交通运输领域，智能控制可以应用于交通信号控制系统中。
通过利用车辆和行人的实时数据和交通流量预测模型，可以自动调整交通信号灯的时长，以优化交通流量和减少拥堵。
智能交通信号控制系统可以根据实时交通情况动态调整信号灯的时长，提高道路通行效率。
⑵智能车辆控制智能控制还可以应用于智能车辆控制系统中。
通过利用车辆的传感器数据和算法，可以实现车辆的自动驾驶和智能导航。
智能车辆控制系统可以根据路况和交通情况自动调整车辆的速度和行驶路线，提高行车安全性和效率。
⒋建筑管理中的智能控制应用⑴智能照明控制在建筑管理领域，智能控制可以应用于智能照明控制系统中。
通过利用传感器和智能控制算法，可以实现自动调节照明亮度和灯光颜色，以提供更舒适和节能的照明环境。
智能照明控制系统还可以根据人员的存在和光照情况自动调节灯光，提高能源利用效率。
⑵智能空调和能源管理智能控制还可以应用于建筑中的空调和能源管理系统中。
《智能控制基础了解》课件
能化的控制方式，智能化程度高于传统 的控制方法。
智能控制可以分为模糊控制、神经网络
控制、遗传算法控制等多种形式，根据
具体应用场景选择合适的方法。
3
模糊控制
模糊控制利用模糊逻辑推理来处理不确
定性和模糊性，适用于复杂且非线性的
神经网络控制
4
控制系统。
神经网络控制利用神经网络模型来建立
动态系统的映射关系，适用于数据驱动
基于遗传算法控制的电力 系统
遗传算法控制可以优化电力系统 的发电和输电策略，实现能源的 高效利用和环境保护。
未来展望
1 智能控制发展趋势
智能控制将越来越融入各个领域，实现更智能、更自动化的控制系统。
2 智能控制在智能家居、智能制造等领域的应用
智能控制可以提升家居和制造业的智能化水平，提供更便捷和高效的生活和工作环境。
控制系统基础
控制系统的组成要素
控制系统由信号接收、处理、执行三个基本组 成要素构成，实现对被控物体的控制。
PID控制器
PID控制器是最常用的控制器之一，包括比例、 积分和微分三个部分，用于提高系统的稳定性 和响应速度。
智能控制基础
1
智能控制的概念
智能控制是指利用人工智能技术实现智
智能控制的分类
2
智能控制基础了解
本课程将介绍智能控制的基础知识，包括概述、控制系统基础、智能控制基 础、智能控制的应用举例、未来展望和总结。
概述
1 什么是智能控制？
智能控制是指利用现代科技，通过感知、推 理和决策等能力来实现高效、自动化的控制 系统。
2 智能控制的应用领域
智能控制广泛应用于工业控制、机器人、自 动化设备、智能交通等领域，提高生产效率 和生活质量。
智能控制应用举例
智能控制应用举例智能控制应用举例1. 智能家居智能家居是指通过物联网技术，将各种家居设备与网络连接起来，实现家居设备的智能控制和管理。
通过智能家居系统，我们可以通过方式、平板电脑等终端设备，实现对家里的灯光、空调、电视、窗帘等设备的远程控制。
智能家居的应用场景丰富多样。
例如，当我们离开家时，可以通过方式APP远程关闭电视、空调等设备，以节省能源；当我们回家时，可以通过方式APP提前打开空调，让室内达到舒适的温度。
另外，智能家居还可以通过人体传感器来实现自动感应灯光的开关等功能。
2. 智能车辆智能车辆是指通过激光雷达、摄像头等传感器和计算机视觉、机器学习等技术，使汽车具备自动驾驶、避障、自主寻路等功能。
智能车辆的应用范围非常广泛。
在智能车辆的控制系统中，通过激光雷达和摄像头等传感器获取道路和交通信息，并结合地图和导航系统，实现自动驾驶和自主寻路功能。
此外，智能车辆还可以通过智能感知和计算机视觉技术来实现障碍物检测和避障功能，提高行车的安全性。
3. 智能制造智能制造是指通过物联网技术、等新兴技术，将制造系统中的设备、工件、工人等各个要素连接起来，并实现信息共享和智能控制，提高生产效率和产品质量。
智能制造在生产过程中可以实现诸如物料调度、设备维护、质量检测等自动化控制。
例如，通过连接各个设备的传感器，可以实时监测设备运行状况，及时进行设备维护，减少故障停机时间。
同时，通过智能制造系统的数据分析和预测功能，还可以提前预知设备故障，从而提高生产效率。
4. 智能农业智能农业是指通过物联网技术、传感器技术和云计算等技术手段，将农业各个环节中的土壤、气象、作物等信息进行采集和分析，实现精准农业管理和智能控制。
智能农业的应用举例包括智能灌溉、智能施肥、智能监测等。
例如，通过土壤传感器和气象传感器监测土壤湿度和气象变化，并结合智能控制系统，可以实现对灌溉设备的自动控制，确保作物得到恰当的水分供应。
此外，还可以通过智能监测系统对作物的生长状况进行实时监测和分析，从而指导农民进行农业生产决策。
蒸发式冷气机智能化控制系统PPT(培训PPT)
1
蒸发式冷气机智能化控制系统
22
蒸发式冷气机智能化控制系统主要特点
1、替代蒸发式冷气机传统的PCB板控制系统。减少维修费用。 2、群控：即可以对批量性冷气机进行集中控制，实现集中管理，分散控制。 3、单控：可以对每台冷气机进行单独启停。 4、密码进入：采用二级密码进入。 5、时间控制：可以根据需要对设备运行时间进行设置，也可以按每周每日对 时间进行设置，到达设定时间后设备自动启停。可以对排水周期进行设定。 6、根据实际要求可以通过电脑对设备进行远程控制。 7、触摸屏（人机界面）显示：通过触摸屏直观显示设备运行状态，并通过触 摸屏对设备启动停止进行控制，对运行时间进行设定。并可以把设备操作规 程，使用及保养及安全注意事项写入触摸屏。 8、控制数量：最多可以控制40台蒸发式冷气机。 9、负压风机控制：可以现场修改程序，并通过触摸屏对负压风机进行控制。 10、声光报警：当设备过载时，触摸屏只管显示某台设备故障并发出声光报 警。 11、可以现场修改程序并连接周边设备如变频器，温湿度控制等等。
Thank you!
20 20
风机运行时间控制设定为2级密码，需要进入密码界面并输入正确密码方可进入
18 18
蒸发式冷机器智能化控制系统应用举例（风机运行时间设定）
单机任意一台设定方框，可以对该台及其运行时间参数进行j设定，最长时间为 9999分钟，当运行时间到达，设备自行停止，亦可以按相同方法设定排水时间
19 19
We Passionately Build a Better Future!
10 10
蒸发式冷机器智能化控制系统应用举例（送风界面2）
每台冷风机可以单独启动，亦可单独停止，风机默认运行时间4H，4H后自动停 机
智能控制基础总结-PPT
0.09 0.6 0.4 0.84 0.49
1.0
NS
ZE
3.3231
0.7
0.3
u
0
2
4
6
u=3.32
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人工神经网络
❖ 人工神经网络就是模拟人脑细胞的分布式工作特 点和自组织功能，且能实现并行处理、自学习和 非线性映射等能力的一种系统模型。
❖ 神经网络系统研究主要有三个方面的内容，即神 经元模型、神经网络结构和神经网络学习方法。
相等：对于所有的u∈U ，均有μA(u)＝μB(u)。记作A=B。 包含：对于所有的u∈U ，均有μA (u) ≤μB(u)。记作AB。 空集：对于所有的u∈U ，均有μA(u) ＝0 。记作：A＝ 。 全集：对于所有的u∈U ，均有μA(u) ＝1。
14
交、并、补
交集：对于所有的u∈U ，均有
μC(u)=μA∧μB=min{μA(u),μB(u)} 则称C为A与B的 交集，记为 C=A∩B 。
28
人工神经元模型
❖ 神经元模型是生物神经元的抽象和模拟。可看 作多输入/单输出的非线性器件 。
xi 输入信号，j=1,2,…,n;
wij 表示从单元uj 到单元ui 的
连接权值;
i
si 外部输入信号；
ui 神经元的内部状态；
θi 阀值；
yi 神经元的输出信号；
Neti wij x j si i , ui f(Neti ), yi g(ui ) j ❖ 通常假设yi=f(Neti)，而f为激励函数。
8
智能控制的三元结构
❖ AC：动态反馈控制。
❖ AI：一个知识处理系 统，具有记忆、学习、 信息处理、形式语言、 启发式推理等功能。
智能控制应用举例
智能控制应用举例在当今科技飞速发展的时代，智能控制已经深入到我们生活的方方面面，为我们的生活带来了极大的便利和效率提升。
从智能家居到工业生产，从交通运输到医疗健康，智能控制的身影无处不在。
先来说说智能家居领域。
想象一下，当您结束一天的疲惫工作，回到家中，智能控制系统会根据您的设定自动调节室内温度、湿度和照明。
您可以通过手机应用提前打开空调，让家里在您进门时就处于舒适的环境中。
智能门锁能够识别您的指纹或面部，自动为您开门。
当您走进客厅，智能音箱会根据您的语音指令播放您喜欢的音乐或打开电视。
厨房里的智能电器可以按照预设的程序自动烹饪美食。
甚至窗户的遮阳帘也能根据光线强度自动调整角度。
这一切都得益于智能控制技术，让我们的家变得更加温馨、便捷和节能。
在工业生产中，智能控制同样发挥着重要作用。
例如，在汽车制造工厂，机器人可以通过智能控制系统精确地完成焊接、喷漆和组装等任务。
这些机器人能够根据实时监测到的生产数据，自动调整动作和力度，确保产品质量的稳定性和一致性。
智能控制系统还能对生产线上的设备进行实时监控和故障诊断，提前预测可能出现的问题，并及时进行维护和修复，大大减少了生产停机时间，提高了生产效率。
此外，智能仓储系统能够自动管理货物的存储和提取，优化仓库空间的利用，提高物流配送的速度和准确性。
交通运输领域也是智能控制大显身手的地方。
自动驾驶技术是智能控制在交通领域的一个重要应用。
通过各种传感器和摄像头，车辆能够实时感知周围环境，包括道路状况、其他车辆和行人的动态。
智能控制系统会根据这些信息做出决策，控制车辆的加速、减速、转向等操作，从而实现自动驾驶。
这不仅可以提高驾驶的安全性，还能减轻驾驶员的疲劳。
在交通管理方面，智能交通信号灯系统能够根据实时交通流量自动调整信号灯的时长，优化交通拥堵状况。
智能公交系统可以实时监测车辆的位置和乘客数量，合理安排发车时间和路线，提高公交服务的质量和效率。
医疗健康领域同样离不开智能控制。
52人工智能的应用ppt课件
教育行业：个性化教育、智能评估等
个性化教育
通过人工智能技术，对学生的学 习能力、兴趣爱好等进行评估和 分析，提供个性化的学习资源和
教学方案，提高教学效果。
2024/1/27
智能评估
运用自然语言处理、机器学习等技 术，对学生的学习成果进行自动评 估和反馈，为教师提供更加客观、 准确的教学评价工具。
2024/1/27
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计算机视觉概述
1 2 3
计算机视觉定义
通过图像传感器等设备获取图像或视频，并利用 计算机对图像或视频进行处理、分析和理解，以 模拟人类视觉功能的技术。
计算机视觉发展历程
从早期的图像处理、模式识别，到近年来的深度 学习等技术的广泛应用，计算机视觉技术不断取 得突破性进展。
计算机视觉研究内容
包括图像分类、目标检测、图像分割、场景理解 等多个方面。
2024/1/27
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图像识别、目标检测等核心技术
图像识别技术
通过提取图像中的特征，将图像 划分到不同的类别中。常用的图 像识别算法包括基于纹理、形状 、颜色等特征的传统算法，以及 基于深度学习的卷积神经网络（ CNN）等算法。
目标检测技术
从图像或视频中检测出感兴趣的 目标，并确定其位置和类别。目 标检测算法通常包括基于滑动窗 口、区域提议网络（RPN）、 YOLO、SSD等。
语音识别
将待识别的语音特征向量 输入到训练好的声学模型 中，通过搜索算法找到最 可能的词序列作为识别结 果。
2024/1/27
22
语音合成方法介绍
2024/1/27
基于规则的方法
利用语言学规则和声学规则来合成语音，如基于音素拼接的语音 合成方法。
基于统计的方法
智能控制应用举例
智能控制具有自主学习、自适应、自 组织、自协调等特点，能够根据环境 变化和系统状态进行自主决策和控制 。
智能控制的应用领域
工业自动化
智能控制在工业自动化领域的应用广泛，如智能制造、智能机器 人等，能够提高生产效率、降低成本。
智能家居
智能控制在智能家居领域的应用，如智能照明、智能安防等，能够 实现家庭生活的智能化和便捷化。
农业物联网
物联网设备
通过各种传感器、控制器和执行器，实现农业生产设备的互联互 通和远程控制。
数据采集与分析
实时采集农业生产数据，通过云计算和大数据技术进行数据分析， 为农业生产提供科学决策依据。
智能化管理
基于物联网数据，实现农业生产全过程的智能化管理，提高生产效 率和降低成本。
农业大数据分析
数据整合与共享
预测性维护
利用数据分析技术，对设备运行状态进行监测和预测，提前发现 潜在故障并进行维护。
03
智能控制在农业领域的 应用
智能农业装备
1 2 3
智能灌溉系统
利用传感器和控制器，实时监测土壤湿度和植物 生长情况，自动调节灌溉水量，实现节水灌溉。
智能温室系统
通过温度、湿度、光照等传感器和调控设备，实 现温室内环境的自动调节，为植物生长提供最佳 条件。
智能医疗设备
01
02
03
04
智能诊断设备
利用人工智能技术对医学影像 进行分析，辅助医生进行疾病
诊断。
智能手术机器人
通过精确的机械臂和传感器， 在医生的远程操控下进行手术
操作。
智能康复设备
根据患者的康复需求，提供个 性化的康复训练方案，提高康
复效果。
智能药物管理系统
第2章-3-智能控制-幻灯片(1)
智能控制的主要类型
专家控制 模糊控制 神经网络控制 学习控制 基于规则的仿人控制
2.3.2 专家控制（Expert Control）
什么是专家系统、专家控制?
“专家” 是具有某一领域专门知识或丰富实践经 验的人，而“专家系统”则是一个计算机系统，存 储有专家的知识和经验，并用推理的方式针对问题 给出结论。
u(k)
i1 6
u(ui )
i1
注：离散间隔一般较 该例小得多，计算结 果会更接近连续情况
0.210.220.530.840.85 3.72 0.20.20.50.80.8
说明：
模糊控制器的输入量一般取误差 e 和误差变化率 Δe , 若 e , Δe 和控制量 u 均离散化 [注] , 则可离 线计算好 e , Δe 与 u 的对应关系 ( 查询表 ) , 实 时控制时采用查表法 ( 计算量小, 快速 );
集合
冷μ
适中
热
1.0
0.0
T( ℃)
-20 -10 0 10 20 30 40
为简化计算, 一般用离散形式表示模糊集合。
例如，以 2 ℃ 为间隔进行离散化, 可得
“热” = 0／25 + 0.14／27 + 0.29／29 + 0.43／31 + 0.57／ 33+
+ 0.71／35 + 0.86／37 + 1／39 + 1／41 + 1／43 + 1／45
模糊控制的发展：
1965年美国的Zadeh提出模糊集合理论; 1974年英国的Mamdani首次将模糊理论应用于蒸
遥控小车课件ppt
电机驱动小车前进或后退、左转 或右转，从而实现操作者的控制
意图。
PART 03
遥控小车的编程和控制
REPORTING
编程语言和工具介绍
编程语言
Python是一种流行的编程语言，用 于编写遥控小车的控制代码。它易于 学习且具有丰富的库支持。
开发工具
PyCharm是一种常用的Python集成开 发环境，提供了代码编辑、调试和测 试等功能。
遥控小车的调试与测试
讲解了如何对遥控小车进行调试和测 试，以确保其正常工作。
遥控小车的维护与保养
提供了关于如何维护和保养遥控小车 的建议，以延长其使用寿命。
展望未来发展
技术创新
智能化
随着科技的发展，遥控小车将会有更多的 技术创新和应用，例如更先进的传感器、 更强大的电机和控制算法等。
未来的遥控小车将更加智能化，能够自主 导航、避障和完成更复杂的任务，甚至可 能成为智能家居系统的一部分。
发射器负责将操作指令转换为 电信号，并通过无线传输发送 给接收器。
遥控器通常具有多个按钮，用 于控制小车的不同动作，如前 进、后退、左转、右转等。
小车主体
01
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04
小车主体是遥控小车的核心部 分，包括车架、轮子、电机等
部件。
车架是整个小车的支撑结构， 通常采用轻质材料制成，以减
轻小车的重量。
遥控小车的用途和优点
方便操作
通过遥控器，用户可以远程操控 小车，实现远距离控制。
适应性强
遥控小车可以在各种不同的地形和 环境中使用，如草地、沙地、雪地 等。
安全性高
由于遥控小车是远程操控的，用户 可以在相对安全的位置进行操作， 避免直接接触危险的环境或物品。
智能控制应用举例
智能控制应用举例⒈引言⑴简介⑵目的⒉智能控制概述⑴智能控制的定义⑵智能控制的分类⒊智能家居控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶智能家居控制系统举例⒋智能楼宇控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶智能楼宇控制系统举例⒌工业自动化控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶工业自动化控制系统举例⒍智能交通控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶智能交通控制系统举例⒎智能农业控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶智能农业控制系统举例⒏智能医疗控制系统⑴系统架构⑵功能模块⑶智能医疗控制系统举例⒐智能控制的发展趋势⑴的应用⑵大数据的应用⑶云计算的应用附件：本文档涉及附件，请查看相关附件以获取更详细的信息。
法律名词及注释：⒈智能控制：指通过利用先进的技术手段，使设备和系统能够自动感知环境、分析数据、做出决策，并实现智能化的控制操作。
⒉智能家居控制系统：指通过智能设备和网络连接，对家居环境进行监控和控制的系统。
⒊智能楼宇控制系统：指通过智能设备、传感器和网络连接，对楼宇内各个系统进行监控和控制的系统。
⒋工业自动化控制系统：指通过自动化设备和系统，对工业生产过程进行监控和控制的系统。
⒌智能交通控制系统：指通过智能设备、传感器和网络连接，对交通流量和交通设施进行监控和控制的系统。
⒍智能农业控制系统：指通过智能设备、传感器和网络连接，对农业生产过程进行监控和控制的系统。
⒎智能医疗控制系统：指通过智能设备、传感器和网络连接，对医疗设备和医疗过程进行监控和控制的系统。
智能控制 第5章 分层递阶智能控制
❖协调器将子任务分解为控制器可执行的控制 序列, 并保证该子任务最优。
❖由于各子任务之间可能存在着耦合关系, 分 配器还必须根据总的目标, 对各子任务的控 制序列进行平衡和协调。例如, 在各子任务 的控制策略中引入一个协调参数、关联约束, 通过预测或修正的方法来进行调整。
❖由变分引理可得
H (x0 ,t0 ,u(x,t)) E{V (x0 ,t0 ,u(x,t))}
❖可见: 分层递阶智能控制的目标就是使总熵 最小 。
目录
5.1 引言
5.2 递阶智能控制的基本原理 5.3 递阶智能控制的组织和协调 5.4 分层递阶智能控制的应用举例
5.4.1智能机器人系统的递阶控制
❖P(x)为信息取值x时的概率密度 。
❖信息集合 X {xi}，i=0,1,2, ，则整个信息 集合的总熵为
H (X ) H (xi )
i
机器智能的映射变换
❖假设机器智能MI（Machine Intelligence）由 知识库（规则库）来实现，各种信息由数据 库DB(Date Base)来存储，可以看到，当MI 作用于DB时，就会引起推理、映射等信息变 换过程，产生知识流率R（Rate of Machine Knowledge）。这种映射变换的关系可以表 示为:
Yo arg mrax{P(Yrc1 | c1 )}
(4) 反馈: 更新相关概率，为下一次决策做准备。
(5) 机器记忆交换: 存储更新的概率，以及其他 必要的反馈信息。
2.协调层设计
❖涉及到视觉协调v、路径规划协调p、传感器 协调s、手臂协调a和抓取协调g五个部分
协调层设计: （1）任务描述
智能控制应用举例
智能控制应用举例智能控制应用举例1、引言本文档旨在为读者提供一份关于智能控制应用的详细指南。
智能控制应用是指利用先进的技术和算法，实现对各类设备、系统或过程进行自动化监测、控制和优化的应用。
本文将以一系例的方式，介绍智能控制应用在不同领域的应用实例。
2、工业生产2.1 智能仓储系统智能仓储系统利用传感器、物联网技术和自动化控制算法，对仓库进行实时监控和智能调度。
系统可以自动感知仓库的存储状态，根据需求进行合理的货物摆放和调度，优化存储空间的利用率，提高仓储效率和货物管理的准确性。
2.2 智能生产线智能生产线通过集成传感器网络、机器视觉和智能控制系统，实现对生产线的实时监测和自动化调整。
系统可以监测生产线的运行状态，识别产品质量问题，并自动调整机器参数进行优化。
智能生产线可以提高生产效率和产品质量，降低人工管理成本。
3、城市交通3.1 智能交通信号灯控制智能交通信号灯控制系统利用车辆检测器、智能算法和通信技术，根据交通流量实时调整信号灯的排队长度和绿灯时间。
系统可以根据交通流量的变化进行智能调整，减少交通拥堵和排队时间，提高交通效率和通行顺畅性。
3.2 智能停车管理智能停车管理系统结合车辆识别技术、云计算和移动通信，实现对停车场的实时监测和车位管理。
系统可以通过车辆识别自动记录停车信息，利用云计算处理并展示停车场的实时信息，通过移动通信提供导航和预约服务，提高停车场的利用率和管理效果。
4、家居生活4.1 智能家居安防智能家居安防系统利用传感器、摄像头和智能算法，实现对家居环境的实时监测和安全保护。
系统可以感知火灾、煤气泄漏等安全隐患，并通过移动通知或自动报警提醒居住者。
智能家居安防系统可以提高家居安全性，防范潜在的危险和事故。
4.2 智能能源管理智能能源管理系统结合能量计量装置、智能控制器和能源管理软件，对家庭能源使用进行监测和优化。
系统可以实时显示能源使用情况、设备开关状态，并通过智能算法和控制器实现能源的自动调节和优化，提高能源利用效率和节能效果。
自动控制原理-自动化的应用举例
制造业顶层信息化
现代集成制造系统
制造业底层自动化
机器人与自动化装备
精选课件
6
楼宇（管理）自动化——
能量管理系统：电、气、水全自动管理 空气质量系统：温度、湿度、空气质量管理 安全消防系统：安检、消防自动报警、
救护系统 办公自动化 ：
精选课件
7
军事自动化——无人飞机、导弹
交通自动化 机器人
精选课件
自动化或自动控制实例
日常生活中常见的：
*家庭： 全自动照相机、洗衣机、电饭煲 *银行： 自动取款机ATM
*交通： 自动控制的红绿灯、 火车上的自动烧开水机
*高档楼宇： 自动门、自动自来水开关
精选课件
1
自动化设备的特点：
工作时不需要（或很少需要）人参与，
却能按照人的要求“自动”完成其承担的任 充务分。理解： ❖ 各种自动的（或自动控制的）设备
8
精选课件
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精选课件
10
精选课件
11
壁 面 清 洗 机 器 人
擦
玻
璃
机
器
精选课件
12
精选课件
13
采摘机器人
精选课件
14
医 用 机 器 人
精选课件
15Biblioteka 自动化的研究内容宽广， 并且越来越宽广
自动化是一门名副其实的多学科交叉学科
精选课件
16
※基本作用（传统观念）
——比人干得更快、更好，极大地提高生产力 从自动化生产线上生产的产品，质量越来 越好，价格越来越低。例： 5 元数字计算机
仅是一项大的自动化工程中的一个细胞。 ❖ 而以上例举的自动的设备
仅为整个自动化大家庭中的一个个小细胞
智能控制应用举例
智能控制应用举例在当今科技飞速发展的时代，智能控制技术正逐渐渗透到我们生活的方方面面，为我们带来了前所未有的便利和效率。
智能控制是指在无人干预的情况下，能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。
接下来，让我们通过一些具体的例子来看看智能控制是如何发挥作用的。
智能家居是智能控制应用的一个典型领域。
想象一下，当您下班回家时，家里的空调已经自动调整到了舒适的温度，灯光根据室内的光线自动亮起或调暗，热水器也已经为您准备好了热水。
这一切并非科幻电影中的场景，而是通过智能控制技术得以实现的。
智能家居系统可以通过传感器感知环境参数，如温度、湿度、光线等，并根据预设的规则和用户的习惯，自动控制各种家电设备。
例如，当室内温度高于设定值时，空调会自动开启制冷模式；当夜幕降临，光线变暗，灯光会自动亮起。
用户还可以通过手机应用程序远程控制家中的设备，随时随地掌控家中的情况。
智能交通也是智能控制大显身手的领域之一。
在城市交通中，智能交通信号系统可以根据实时的交通流量自动调整信号灯的时长，从而减少交通拥堵。
这些系统通过摄像头和传感器收集道路上车辆的数量和行驶速度等信息，然后运用智能算法进行分析和决策，优化信号灯的控制策略。
此外，自动驾驶技术也是智能控制在交通领域的重要应用。
自动驾驶汽车依靠激光雷达、摄像头、传感器等设备感知周围环境，通过智能控制算法对车辆进行精准的操控，实现自主驾驶。
这不仅提高了驾驶的安全性，还可以提高交通效率，减少人为因素导致的交通事故。
在工业生产中，智能控制同样发挥着重要作用。
例如，智能机器人在生产线上能够精准地完成各种复杂的操作任务。
它们可以根据预设的程序和实时的生产情况，自动调整动作和工作节奏，提高生产效率和产品质量。
智能控制系统还可以对生产设备进行实时监测和故障诊断。
通过传感器收集设备的运行数据，如温度、压力、振动等，运用数据分析和机器学习算法，提前发现潜在的故障隐患，并及时进行维修和保养，避免设备故障导致的生产中断和损失。
课件7无速度传感器控制与智能控制ppt教程文件.ppt
6.1 基于数学模型的开环估计 6.2 模型参考自适应系统 6.3 自适应观测器 6.4 扩展卡尔曼滤波 6.5 智能控制应用举例
高精度、高分辨率的速度和（或）位置传感器（例如光电编码器等），价格 昂贵，不仅提高了伺服系统的成本，还限制了伺服驱动装置在恶劣环境下的应用。
构如图6-2所示。 图6-2中，参考模型和可调模型(自
图 6-2 MRAS 基本结构
适应模型)被相同的外部输入所激励，x和 xˆ 分别是参考模型和可调模型
的状态矢量。参考模型用其状态x(或输出)规定了一个给定的性能指标，
这个性能指标与测得的可调系统的性能 xˆ 比较后，将其差值矢量v输入
自适应机构，由自适应机构来修改可调模型的参数，使得可调模型的状
(ψr
Lmis )
(6-5)
ωr
dψ r dt
1 Tr
ψr
jψ r
Lm Tr
is
(6-6)
式中，定子电流 is 可取实测值，除此之外，还需要知道转子磁链矢量 ψ r 及其
微分 dψr dt 。
由式(6-1)和式(6-2)，可求得
由式(6-3)，可得
ψr
Lr Lm
(ψs
Lsis )
(6-7)
ψs (us Rsis )dt
下面以三相感应电动机为例，讨论转子磁链和转速的估计问题。
通常由定子 ABC 轴系内的定、转子电压矢量方程来构成 MRAS，即有
us
Rs is
dψs dt
(6-30)
0
Rr ir
dψr dt
jrψr
(6-31)
定子电压矢量方程中没有电动机转速变量，而转子电压矢量方程中包含有转
智能控制 分层递阶智能控制
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2. 协调级
❖将任务序Байду номын сангаас分解为子任务，根据子任务之间 的并行关系，由分配器给低一级的协调器。
❖协调器将子任务分解为控制器可执行的控制 序列，并保证该子任务最优。
❖由于各子任务之间可能存在着耦合关系，分 配器还必须根据总的目标，对各子任务的控 制序列进行平衡和协调。例如，在各子任务 的控制策略中引入一个协调参数、关联约束， 通过预测或修正的方法来进行调整。
5.4 分层递阶智能控制的应用举例
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1. 组织级
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组织级功能
机器推理
• 根据前提和规则，推出结论的能力
机器规划
• 根据控制目的，获得任务序列的过程
机器决策
• 选择最有利的任务序列
机器学习和反馈
• 根据任务的执行情况，对控制进行评估，并更新机器学习算 法
机器记忆交换 • 对长期存储器进行信息更新
递阶智能控制结构
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三层结构的内容
组织级
• 负责整个系统的推理、规划、决策、长期记忆、信息交 流等，是智能最高的级别，主要进行的是基于知识的各 种信息处理和决策。
协调级
• 是组织级和执行级的接口，负责将组织级的指令分配为 执行级的各项子任务，同时反馈任务执行的信息。
执行级
• 一般由多个硬件控制器所组成，负责具体的过程控制。
t0
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信息熵
❖控制量 u(x,t) 在允许控制空间u中信息熵为，
H (u, p[u(x,t)]) p[u(x,t)] ln p[u(x,t)]dx u
❖由变分引理可得
H (x0 ,t0 ,u(x,t)) E{V (x0 ,t0 ,u(x,t))}
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一、模糊控制全自动洗衣机
在模糊洗衣机中，主要是要考虑布质﹑布量﹑水 温和肮脏程度这几种条件，而从这些条件求取水位,洗 涤时间和水流，漂洗方式和脱水时间等。
图1.1 洗衣机的模糊推理
图1.2 水温﹑布量和时间的模糊量
考虑到洗衣过程中的两种情况，一种是静态的，即洗涤剂浓度；另一种是动态的， 即洗衣水流及时间。故而推理分两大部分，这也就是洗涤剂浓度推理和洗衣推理。 在洗涤剂浓度推理中，其规则如下： 如果浑浊度高，则洗涤剂投入量大； 如果浑浊度偏高，则洗涤剂投入量偏大； ……… 如果浑浊度低，则洗涤剂投入量小； 在洗衣推理中，推理规则如下； 如果布量少，布质以化纤偏多，而且水温高；则水流为特弱，洗涤时间特短； ……… 如果布量多，布质以棉布偏多，而且水温低；则水流为特强，洗涤时间为特长；
控制规则的自调整是在冷藏室的柜门打开并加入食品时实行的。 它包含两个过程，一个是加入食品量的判别，一个是进行控制规则的修 改。
加入食品量的判别是根据柜门关闭后所得温度和冷藏室开启 柜门前的温度之差来判定的。用TCL 表示关闭柜门后冷藏室的温度， 用TOP 表示开启柜门前冷藏室的温度，则温差⊿T为：
表2.5 Cp=ON，且⊿T=ME时校正后的控制规则
表2.6 Cp=OFF，且⊿T=ME时校正后的控制规则
控制系统的电路结构
1、电源部分 电源部分包括5V稳压电源，电源过零检测电路，电源电压检测电路等三个电路。
2、风门控制部分
3、控制系统的总电路图
图2.10 系统程序框图
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表1.1 洗衣的模糊推理
控制器硬件系统的结构:
图1.3 硬件系统框 图
图1.4 系统软件流程图
二、模糊控制电冰箱
在家庭中所用的电冰箱，一般都是双层的 电冰 箱，它含有冷冻室和冷藏室。冷冻室通常用于冷冻 食品和制冰，在冷冻室中的食品要求存放时期较 长，食品中的水分也会凝结成冰；所以，要冷冻室 的温度为-6~-18左右。冷藏室用于在较低的温度中 存放食品，但要求有一定的保鲜作用，故不能冻伤 食品；所以要求冷藏室的温度为0~10左右。
表2.3 Cp=ON时冷藏室温度控制规则 表2.4 Cp=OFF时冷藏室温度控制规则
控制规则自调整
在用户开启冷藏室的门时，一般有两种操作，也就是取出食品， 或是加入新食品。在取出食品时，虽然冷藏室的门打开，外界的热量会 侵入冷藏室内；但由于取走了食品，冷藏室的负荷减少；所以，只要开 启柜门的时间不长，则冷藏室的温度变化比较小。在加入食品时，一旦 冷藏室的柜门打开，而加入的食品也比较多；这样冷藏室的负荷增加较 多，从而使冷藏室的温度变化较大；在关上柜门后，则要求冷藏室以较 快的速度恢复到原有的设定温度处。
SUCCESS
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2019/7/31
表2.2 冷冻室温度控制规则
实际上，冷冻室温度控制还有一个条件，即是，在压缩机停机三分钟 之内不准重新起动，以防止压缩机的输入输出两端压力不平衡使压缩机起动 力矩过大而烧毁电机。故而，对于凡是使压缩机电机接通电源的语句，应有 停压缩机的时间约束条件。如果用TOFF表示压缩机停机时间，则上表中凡是 Cp=ON的语句规则都有TOFF>3M。而Cp=OFF的语句则不用考虑TOFF。 控制规则语句如下： R1: IF e1=NB AND ⊿e1=NB AND TOFF〉3M THEN Cp=ON R2: IF e1=NS AND ⊿e1=NB THEN Cp=OFF …… R25: IF e1=PB AND ⊿e1=PB THEN Cp=OFF
都是通过风门传送到冷藏室，故风门对冷藏室温度起控制作用。
电冰箱系统控制规则和模糊量
1、除霜控制模糊量和控制规则：
图2.4 霜厚度偏差模糊化
图2.5 霜厚度变化率偏差模糊化
图2.6 加热器控制电压模糊化 表2.1除霜控制规则表
2、冷冻室温度控制模糊量和控制规则 图2.7 冷冻室温度控制有关模糊量
⊿T=TCL - TOP 根据温差⊿T的情况，把食品量分成“少”（Little,用LI表 示），“中”（Medium,用ME表示），“多”（Many,用MA表示）。
图2.9 食品量的模糊量
在关闭冷藏室柜门后，如果其温度处于TOP之上，则马上进行控 制规则校正，直到冷藏室温度下降到TOP，才停止校正。
一个优良的电冰箱，应该是有较高的温度控 制精度，同时又有最优的节能效果。
电冰箱的控制系统结构
图2.1 电冰箱模糊控制框图
霜厚度检测和电热丝控制是一个控制回路， 它们的作用主要是用于进行冷冻室的除霜。
图2.2 除霜控制框图
图2.3 温度控制框图
在一般的双门电冰箱中，冷凝器处于冰箱背后，而蒸发器 处于冷冻室和冷藏室之间。对冷冻室的温度控制是通过对压缩 机的控制实现的，而对冷藏室的控制，则是通过对冷气风门的 控制而实现的。可以这样理解，冷冻室的温度直接由压缩机的 工作状态决定；而冷藏室的温度既和压缩机的工作状态有关， 也和冷冻室的温度有关；同时，蒸发器的制冷和冷冻室的温度
3、冷藏室温度控制模糊量和控制规则 图2.8 冷藏室温度控制有关模糊量
由于冷藏室的温度控制不仅和风门的控制量有 关，还和压缩机的工作状态有关，故在控制中分别考 虑Cp=ON和Cp=OFF两种状态中的控制情况。在这两种状 态分别用两个不同的控制规则集。在压缩机电机通电 工作的情况下，压缩机处于制冷状态，风门打开主要 是传递蒸发器的制冷所得的冷气。在压缩机电机断电 的情况下，压缩机停止制冷，风门打开只要是传送蒸 发器制冷后的余冷及冷冻室的冷气。
2019/7/31