第六章 仿人智能控制
第六章 仿人智能控制
6.2.2 智能开关控制器的设计示例
设被控量为电加热炉的温度，控制量为电压u(t)， 其波形如左图所示。其中T为控制周期，t0为控制输出 时间或称开关接通时间。右图给出了开关控制过程中的 一段温度误差曲线。
u (t )
e (t )
U 0
t0
T
t
0
t1
t2
t3 t4
t
控制电压波形图
温度误差变化曲线
设k是当前采样时刻，e(k)表示当前时刻的误差， △e(k)表示当前时刻误差的变化。根据前一节的分析， 特征变量有如下特征：
ek ek ek 1
ek 1 ek 1 ek 2
2 ek ek ek 1 ek 2ek 1 ek 2
（1）e e 误差e同误差变化 e 之积构成了一个新的描述系 统动态过程的特征变量，利用该特征变量的取值是否 大于零，可以描述系统动态过程误差变化的趋势。 动态系统响应曲线的不同阶段，特征变量 e e 的取值符号由下表给出。
y
1.0
ess 0 ess1 ess 2
y ss 2
yss1 yss 0
0
t
比例反馈控制响应曲线
由右图可以看出：
ssn 0 静差 实际上，为保证静态精度的要求，只要选择n足够 大即可。例如原比例控制静差为ess0=20%，yss0=80%， 若精度要求为1%，只须取n=2，稳态误差变为0.8%，已 能满足要求。
6.1.2 仿人智能控制行为的特征变量
为了有效地模拟人的智能控制行为，并应用计 算机实现智能控制，必须通过一些变量来描述控制 系统的动态行为，表征其动态特征。
通常，系统输出和给定值之间的误差e和误差变化e 比较容易得到，都可以用作控制器的输入变量。但 如果只根据误差e的大小进行控制，那么对于一些复 杂系统，则很难收到满意的控制效果。
《智能控制基础》第5章仿人智能控制-清华大学出版社
传统控制中以经典的时域性能指标和最优控制
的误差泛函积分评价指标系统进行的设计非常重要， e
但也存在着很大的局限性。经典的时域性能指标非
常直观，但不能直接用于设计，只能作为设计结束
后的评价。传统的单模态控制方式在设计时无法兼
顾所有的指标。最优控制的误差泛函积分评价指标
t
虽然可直接参与设计，但只能在各经典的时域性能
如图5-6中曲线（a）+（b）表明了一个
e
理想的定值控制过程；曲线（b）则为一个
理想的伺服控制的动态过程。如果以这样的
(a)
运动轨迹作为设计智能控制器的目标，理想
的情况就是，控制器迫使系统的动态特性在
该轨迹上滑动。但由于被控对象具有不确定
性和未知性，实际上运动的轨迹只可能处在
这条理想曲线周围的一曲柱中（对（e e ）
5.2.2 仿人智能控制的设计方法
控制系统的设计是在离线的情况下进行的。建立什么样的模型、以何种程 度反映实际被控对象来进行控制器的设计，是控制系统设计方法首先应当解决 的关键问题之一。然而，大多数的实际被控对象都具有非线性、时变性和不确 定性，要建立准确而又便于智能控制设计方法利用的模型非常困难。但是，控 制系统数学模型的“类等效”模型简化方法为设计者提供了一个十分有效的途 径。
双功能燃气热水器对象模型研究及仿人智能控制算法设计
中文摘要摘要双功能燃气热水器起源于欧洲，是一种以气体燃料（天然气、液化石油气或城市煤气）为能源的小型热力设备。
它以家庭为单位分户供热，不仅能提供家庭生活用水，而且还可以通过热水的循环来供暖。
它体积小，重量轻，不占地，安装灵活，使用方便，可以根据个人的需要自由调节室内温度，具有冷暖由人、用多少付出多少的人性化特点，近年来，国内许多热水器厂家开始引进生产。
我国的能源政策、环保发展、市场需求都将为燃气分户供热系统提供良好的发展契机，也为双功能燃气热水器提供巨大的发展空间。
目前在国内市场，尤其是北方市场，双功能燃气热水器产品已大量投入市场应用，通过近几年的应用，该产品的控制器硬件体系已逐渐趋向于稳定成熟，而该控制器的软件体系尤其是温度控制算法发展则相对滞后。
目前仿人智能控制算法在热工控制系统中已有了很多成功应用，成发炬宝公司首次将仿人智能控制算法应用于双功能燃气热水器产品，通过近一年的实际应用表明仿人智能控制算法对于该系统在生活水流量在一定范围内改变的情况下具有较强的鲁棒性，但是当生活水流量发生大范围改变时，系统的控制品质严重下降。
因此，要使双功能燃气热水器真正走入千家万户，必须对原有仿人智能温度控制算法进行改进，已确保该系统的控制品质。
本文通过双功能燃气热水器生活水过程对象模型实验研究获得系统对象模型的基本特征，并在此研究结果的基础上，充分考虑用户对水温控制品质的要求，对双功能燃气热水器基于仿人智能控制的温度控制算法进行了完善，特别针对定值控制过程控制特点的变化，对原控制算法进行了修正，仿真实验研究证明修正后的控制算法较修正前更加有效。
本文还分析了影响该系统控制品质的内部和外部因素，在运行控制级基础之上完成了仿人智能控制参数自校正设计，实时控制实验证明该参数自校正算法能根据外部环境特征信息准确获得控制参数相关信息，从而在更广的工作范围内保证了热水器系统的控制品质。
关键词：双功能燃气热水器，仿人智能控制，对象模型，参数自校正重庆大学硕士学位论文AbstractDual function gas water-heater is a household-based small heat supply equipment that derives from Europe. Its energy comes from the burning of gas fuel, such as natural gas, liquefied petroleum gas and city gas. It can supply domestic hot water and circulation hot water for heat supply for a family. It has advantages of small volume, lightweight, easy to install, expediency to use and no occupation. Room temperature can be adjusted in accordance with user’s need freely, and people only need to pay his share. This can meet people’s need much more. In these years, many water-heater manufacturers of our country begin to introduce foreign technology and launch their products. Energy policy, environment development and market require of our country are beneficial to dual function gas water-heater, that give dual function gas water-heater a chance to develop.Nowadays, dual function gas water-heater turns into the application extensively in the market of China, especially north China. Through several years application, the hardware of this product is coming to be maturity and stable, but the development of the software, especially temperature control algorithm, falls behind.For the present, Human Simulating Intelligent Control(HSIC) algorithm has been used effectively in some thermo-system, and through the application of the product of Chengfa Jubao company about 1 year, it was proved that HSIC algorithm was well effective and stable for the system in some extent about bath water flow. Otherwise when bath water flow change violently, the control quality of HSIC algorithm become intensely worse than before. Consequently, for the heater popularization, it is very necessary to ameliorate the former HSIC temperature control algorithm to the gas water-heater system for the control effectiveness.Based on the model experiments of bath water process, we got the fundamental characteristic of the object model of heater system in this paper. Considering the result of model experiments and the users’ requirement to temperature control, HSIC temperature control algorithm was modified to dual function gas water-heater. Especially, the algorithm was modified to the value control process.The simulation experiment result of the value control process proved that the modified algorithm is more adaptive to the process than former. The internal and outer factor was analyzed in this paper as well. Based on HSIC OC(Operation Control) level, we accomplished the英文摘要layout of HSIC Parameter Self Tuning (ST).The real-time experiments verified that the system got accurately the information of control parameter through outer circumstances, and insure the system control quality in width extent.Keywords: Dual Function Gas Water-Heater, Human Simulating Intelligent Control, Object Model, Parameter Self Tuning重庆大学硕士学位论文目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅲ)1引言 (1)1.1课题提出背景与意义 (1)1.1.1双功能燃气热水器概况 (1)1.1.2问题提出 (2)1.2国内外研究现状 (3)1.3本文拟完成的工作 (5)2双功能燃气热水器控制系统介绍 (7)2.1双功能燃气热水器系统组成与对象分析 (7)2.1.1系统结构 (7)2.1.2生活水控制的简化理论模型分析 (8)2.2双功能燃气热水器控制器体系机构 (10)2.2.1双功能燃气热水器控制器硬件体系结构 (10)2.2.2双功能燃气热水器控制器软件体系结构 (13)2.3结论 (17)3双功能燃气热水器控制系统被控对象研究 (19)3.1引言 (19)3.2系统辨识 (19)3.2.1系统辨识的定义 (19)3.2.2系统辨识中常用的误差准则 (20)3.2.3系统辨识的步骤 (21)3.3遗传算法 (22)3.3.1遗传算法简介 (22)3.3.2遗传算法的基本概念 (23)3.3.3遗传算法的运算过程 (23)3.3.4应用例子：函数最大值的优化问题 (24)3.4复杂控制对象的“类等效”简化模型 (25)3.5双功能燃气热水器系统被控对象实验研究 (26)3.5.1实验目的 (26)目录3.5.2实验方法 (26)3.5.3实验数据 (27)3.5.4实验数据处理与分析 (30)3.6结论 (36)4仿人智能控制理论基础 (37)4.1仿人智能控制理论简介 (37)4.2仿人智能控制理论的基本思想 (37)4.2.1向人体控制系统学习 (37)4.2.2仿人智能控制理论的基本思想、研究方法 (39)4.3仿人智能控制的几个基本概念 (39)4.3.1特征模型 (39)4.3.2特征辨识 (40)4.3.3特征记忆 (40)4.3.4控制（决策）模态集 (41)4.3.5启发与直觉推理规则集 (41)4.4仿人智能控制的分层递阶信息处理与决策机构 (42)4.5仿人智能控制器设计方法 (45)4.6结论 (46)5双功能燃气热水器仿人智能控制算法设计 (47)5.1引言 (47)5.2双功能燃气热水器基于仿人智能控制运行控制级设计 (47)5.2.1仿人智能控制原型算法分析 (47)5.2.2运行控制级设计 (48)5.2.3运行控制级实验研究 (49)5.3双功能燃气热水器基于仿人智能控制参数校正级设计 (53)5.3.1问题提出 (53)5.3.2参数校正级设计 (56)5.3.3参数校正级实验研究 (61)5.4双功能燃气热水器定值控制过程仿人智能控制算法改进 (64)5.5结论 (67)6结束语 (69)致谢 (71)参考文献 (73)附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 (75)1 引言1 引言1.1课题提出背景与意义1.1.1双功能燃气热水器概况[1-5]双功能燃气热水器，也称为家用壁挂式锅炉。
仿人智能控制算法在控制系统的应用
仿人智能控制算法在控制系统的应用引言随着科技的发展，人工智能技术得到了迅速发展。
仿人智能控制算法作为目前比较先进的智能控制算法，其应用领域也越来越广泛。
本文将着重介绍仿人智能控制算法在控制系统中的应用。
什么是仿人智能控制算法人工智能控制算法是一种模拟人类行为智能控制的算法，通过对人类认知过程进行建模和仿真，实现对复杂系统的控制。
仿人智能控制算法中应用了神经网络算法、模糊逻辑控制算法、遗传算法等多种人工智能技术，利用这些技术对系统进行建模、预测和控制。
仿人智能控制算法在控制系统中的应用智能交通控制仿人智能控制算法在智能交通控制中的应用较为广泛，其核心是对路况信息进行实时监测，通过智能算法来控制交通信号灯的变化，优化交通流量和速度。
由于交通流量和路况存在一定的随机性，因此仿人智能控制算法在实际应用中能够更加准确的分析和处理交通事故，并通过优化控制算法来减少道路拥堵。
生产制造在生产制造领域，仿人智能控制算法能够对产品质量及其流程进行智能控制，提高生产效率和产品质量。
同时，利用智能算法对生产环节进行优化，帮助企业提高生产效率和降低成本，提升企业的利润。
机器人控制随着人工智能技术的飞速发展，机器人应用也越来越广泛。
仿人智能控制算法可以让机器人更好地模拟人类行为，并通过数据分析和智能算法来对机器人进行优化控制，提高机器人的智能化程度和适应性。
在生产、医疗、军事等多个领域中都可以发挥重要作用。
仿人智能控制算法的优缺点分析优点•能够更准确的模拟人类行为特征，提高了系统的智能化程度。
•可以较好的处理非线性控制、不确定性、复杂度高等问题。
•通过对系统的学习和优化，可以更好的适应不同的环境和场景，提高系统的控制效果。
缺点•对算法的复杂度和运算资源的要求较高。
•对不同系统设计和环境的敏感度较高。
结论仿人智能控制算法作为一种新兴的智能控制算法，可以在多个领域中发挥着非常重要的作用。
但是在实际应用中，其复杂度和对系统设计的特殊要求，也需要在工程实践中进行更加深入的研究和实践，以更好的实现系统的控制效果和优化。
第4章仿人智能控制
M-P型仿人控制器参数的变化范围
K 1 ~ 100
TA 0 ~ 2.5秒
TL＝0 ~ 20秒
0.2 0.04秒
TN 0.1 0.02秒
M-P模型与经过训练的，处于良好情绪的操作 手表现出的控制性能相当接近。
以M-P模型构造的仿人控制器，经过对上述五 个可调参数的精心设计和在线整定，能够很好 的替代操作手完成特定的跟踪控制任务。
化的方法。
③ 生物自适应。 基于感觉现象的自适应过程。
④ 学习。 根据以往经验发展自己技能的过程。
9
人控制器的各种自适应特性
输入自适应表现在对输入信号的识别，并根据 识别结果进行预测试跟踪（前馈作用）。
10
4.2 仿人智能控制基本理论
智能控制就其含义而言，就是模拟人的智 能，使控制系统达到更高的目标。 然而如何模拟却有多种方法和途径，并且 各有侧重，如前面介绍的专家系统控制、 模糊控制等。
4
人控制器的模型
（1）Phillips连续模型 R.S.Phillips于1943年，根据人在跟踪系统中 对阶跃输入的响应，给出了传递函数描述的最 早的人控制器的连续线性模型。
G s K
s 1 T s e A
s
式中:TA为人控制器的超前时间常数， 为其响应的延迟时间。
第4章 仿人智能控制
仿人智能控制原则上有两种途径。 其一是从神经系统的结构功能模拟， 其二是从神经系统的行为功能模拟。 行为功能模拟把人控制系统看成黑箱，侧 重于其输入-输出关系及表现出来的外部控 制行为和功能，力图用智能算子（包括数 学算法与直觉推理逻辑）来逼近人控制系 统的控制行为和功能，设计出仿人智能控 制系统。
粤教版(2019)必修1《第六章_人工智能及其应用》2022年单元测试卷+答案解析(附后)
粤教版（2019）必修1《第六章人工智能及其应用》2022年单元测试卷1. 典型的智能问答系统中，主要负责知识存储的模块是（ ）A. 信息检索模块B. 文档库模块C. 答案抽取模块D. 常见问题解答模块2. 到目前为止，人工智能的发展历史大致可分为（ ）A. 两个阶段B. 三个阶段C. 四个阶段D. 五个阶段3. 智能医疗可以在（ ）等方面发挥重要作用。
A. 辅助诊疗、疾病预测、医疗影像辅助诊断、药物开发B. 货物搬运、仓储管理、货物配送C. 人脸识别、指纹解锁、产品检测D. 远程维护、企业管理、个性化定制4. 下面活动中应用了智能语音技术的是（ ）A. 当天黑了家里的窗帘自动拉合B. 下雨天窗户自动关闭C. 夜间起床说声“开灯”，夜灯就亮了D. 当宝宝大声喊叫或哭泣，智能床铃就开始播放音乐5. 通过交通信息采集系统采集道路中的车辆流量、行车速度等信息，经智能系统分析后调整各路口红绿灯时长属于人工智能在（ ）领域的应用。
A. 智能物流B. 智能安防C. 智能控制D. 智能交通6. 下面不是应用于智能物流领域的机器人是（ ）A. 迎宾机器人B. 搬运机器人C. 货架穿梭车D. 分拣机器人7. 下面关于人工智能说法错误的是（ ）A. 人工智能一定程度上能模仿人类的活动B. 人工智能可以全面取代人类活动C. 人工智能的发展将改变人类社会生活D. 人工智能的发展也会产生一些负面的社会影响8. 下面关于企业客服机器人说法正确的是（ ）A. 企业客服机器人是闲聊机器人B. 企业客服机器人能回答所有用户提出的问题C. 企业客服机器人属于聊天机器人D. 企业客服机器人不是以任务目的为导向的机器人9. 下面不属于领域知识智能问答机器人的是（ ）A. 淘宝智能客服机器人B. 南航智能客服C. 分拣机器人D. 电信智能客服10. 在与智能客服机器人交流时，人们采用的是（ ）A. 关键字B. 自然语言C. 纯语音D. 纯文字11. 属于常见问题解答模块的主要技术的是（ ）A. 问句相似度计算B. 语料库的构建C. 查询扩展D. 模式匹配12. 在测试人与被测试者（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。
仿人智能控制基本原理
五 仿人智能控制基本原理源自在仿人智能控制原型算法中，控制策略与控制模 态的选择和确定，是依据误差变化趋势的特征进 行的，而这些确定误差变化趋势特征的集合，反 映在误差相平面上的全部特征，构成了整个控制 决策的依据，我们称之为特征模型。这与人控制 器拥有并依据先验知识进行控制的方式类似。 依据特征模型选择确定控制模态，这种决策推理 和信息处理的行为与人的直觉推理过程，即从 “认知到判断”再从“判断到操作”的决策推理 过程十分接近。
图3-3 仿人智能控制器 原形的动态特性
它表明了当系统受到 阶跃干扰的作用，输出响 应偏离给定值时，仿人智 能控制器在误差输入的作 用下，产生的控制输出与 误差响应的对应关系。 。
em3 em2
em1 e
t
u01 u02
u
t
B)抑制系数k偏小
五 仿人智能控制基本原理
2.2 动态特性分析
当抑制系数k取得偏大时，如图a）所示，误 差的动态响应将呈现过零的衰减振荡形式。 控制器相应的输出则呈现出以保持值u0i为中 心的反转锯齿状。当误差向偏离给定值的方 向变化时，控制器输出将在保持值u0i上叠加 一个与误差成比例的控制增量，即u = u0i + Kp e。当误差的变化指向给定值时，控制器 输出保持值u0i，随着误差曲线的衰减，保持 值u0i将趋向于一个稳定的值。
2.1 基本算法和静特性
图a）为保持模态中抑制系数k偏大时控制器的 静特性图 oa段—比例控制模式 ab段—增益抑制 bc段—开环保持模式 cd→df→fg段—第2个控制周期
五 仿人智能控制基本原理
2.1 基本算法和静特性
图b）为保持模态中抑制系数k偏小时控制 器的静特性图， oa→ab→bc段—第1个控制周期 cd→df→fg段—第2个控制周期 抑制系数k取得恰倒好处时
一种新的仿人智能控制方法
一种新的仿人智能控制方法陈永会 谭功全 谭飞 傅成华 柏建国四川轻化工学院电信系，四川自贡 643033tgq77@摘 要 本文提出了一种新的仿人智能控制方法。
它分析了两种双模控制(变结构控制和时间最优控制)，利用其良好的自适应能力和一些类人控制特点，结合智能积分控制，形成了新的控制算法。
数字仿真结果表明，采用这一方法是完全可行的。
关键词 仿人智能控制，变结构控制，时间最优控制，智能积分A New Method of Human-simulating Intelligent ControlChen Yonghui, Tan Gongquan, Tan Fei, Fu Chenghua, Bai JianguoSichuan Institute of Light Industry and Chemical Technology, Zigong, Sichuan 643033tgq77@Abstract This paper is introduced a new method of human-simulating intelligent control (HSIC). The control principle of two kinds of twin-mode-control (variable-structure control and time-optimal control) is analyzed and its favorable self-adaptive capability and some human-simulating characters are adopted. Combining with the intelligent integrator control, the new intelligent control algorithm then is coming into being. Finally, the simulated results applied to some typical process control are given to show its effect.Keywords human-simulating control, variable-structure control, time-optimal control, intelligent integrates 1 引言经典控制的时域性能和复域性能指标只能作为传统单模态控制最后调整的工具，控制设计无法兼顾他们。
14版《智能控制技术基础》课程教学大纲
0401061
课程类别
学科专业课
学分
2
总学时
32
开课学期
七
修读类别
选修课
开课单位
自动化学院自动化系
适用专业
自动化
先修课程
自动控制原理、控制系统仿真、现代控制理论、专业英语
主讲教师
梁雪慧董恩增
考核方式及各环节所占比例
考试课；
期末考试占70％，平时成绩占20％，实验占10%
课程概要
智能控制技术基础是工科高等学校自动化专业本科生的一门选修课。相对于传统控制理论及方法，该门课主要介绍一些先进的、有一定数学基础的控制方法及其应用，例如：模糊控制、神经网络控制、专家系统等。
4.习题课、课外作业、答疑和质疑
（1）习题课：安排在模糊控制的理论基础、模糊控制系统等章节中。
（2）课外习题：罗兵《智能控制技术》，2011年3月第1版，第一章1、3、6，第二章3、4、5、6、7、8，第三章1、4、6，第四章1、3，第五章1、2、4。
（3）答疑和质疑
每两周在规定时间和地点至少安排一次答疑或质疑。
5.考试环节
掌握：神经网络模型分类、前向神经网络及BP算法、动态网络特点与Hopfield网络
难点：前向网络及BP算法、神经网络控制。
第四章专家控制系统（4学时）
教学目的：
理解：专家系统的概念、专家控制的知识表示与推理、直接专家控制系统、间接专家控制系统等；
掌握：专家控制系统概念、专家控制系统结构与原理、专家控制的应用领域。
教学目的及要求
拓宽专业知识面，了解先进的控制理论及其应用领域，掌握基本的智能控制系统原理及其设计方法；学会应用MATLAB模糊工具箱实现模糊控制器的设计，通过仿真试验，分析控制器的应用效果，使学生具备基本的模糊控制系统的设计与分析能力。课程采用双语授课，使学生掌握专业知识的同时，提高外文文献的阅读和理解能力，并了解国际智能控制领域的最新动态。
智能控制导论课程论文-_关于仿人智能控制的研究_
智能控制导论课程论文题目：_______关于仿人智能控制的研究_____教务处制目录摘要 (3)一，关于仿人智能控制的简介 (3)二，仿人智能的应用目的及其价值 (3)三，仿人智能控制的基础研究 (3)四，仿人智能的发展研究方向 (4)1，工业机器人的仿人智能控制 (4)2，双足机器人动态步行仿人智能控制 (5)3，基于ＡＲＭ的仿人机器人及其控制平台研究 (8)五，结论：仿人智能控制的研究与实现 (10)引用查阅文献 (10)关于仿人智能控制（HISC）的研究摘要：针对现代社会的发展，人类用到的智能控制越来越多，涉及的范围广，专业的研究非常深入。
但人类发现不可能缺少人类去进行的一些控制时，就需要到仿人智能控制了。
仿人智能控制在很久以前就有人开始进行研究，并取得一定的成果，例如79年周其鉴教授提出了仿人智能控制的基本算法。
仿人智能控制是非常的复杂的，所以一般都是专攻的方法去进行开发其控制的方向。
仿人智能控制在现行社会中非常重要，能代替人类解决问题的同时效率也比人类要高，所以仿人智能控制在未来将会更加的重要，影响更加大。
本文将会介绍仿人智能控制的基本算法，以及3种在仿人智能控制中起重要作用的专攻方向作为例子。
一，关于仿人智能控制的简介在普通印象中，仿人智能就是模仿人类的行为动作。
但事实上仿人智能里面不仅仅只是仿人动作的仿生学，还包括人类的智能思考及反应等的人类思维层面的模仿。
仿人智能中，人类的智能思考及反应动作等都被应用于军事，工业或民用中。
而仿人智能的复杂程度难以想象，所以只能通过人类的研究来解锁他在机械中的应用。
现有仿人机器人系统的主要缺陷是对环境的适应性和学习能力的不足。
机器的智能来源于与外界环境的相互作用，同时也反映在对作业的独立完成度上。
机器人学习控制技术是实现仿人机器人在结构和非结构环境下实现智能化控制的一项重要技术。
但是由于受到传感器噪音，随机运动，在线学习方式以及训练时间的限制，学习控制的实时性还不能令人满意。
仿人智能控制
仿人智能控制仿人智能控制是仿效人的政行为而进行控制和决策，即在宏观结构上和功能上对人的控制进行模拟。
开展仿人智能控制的研究，是目前智能控制的一个重要研究方向。
1.仿人智能控制的原理1.1 仿人智能控制的基本思想传统的PID控制是一种反馈控制，存在着按偏差的比例、积分和微分三种控制作用。
比例：偏差一产生，控制器就有控制作用，使被控量想偏差减小的方向变化，器控制作用的强弱取决于比例系数Kp积分：它能对偏差进行记忆并积分，有利于消除静差，但作用太强，既Ti太大会是控制的动态性能变差，以至使系统不稳定。
微分：能敏感出偏差的变化趋势， To大可加快系统响应（使超调减小），但又会使系统抑制干扰的能力降低。
下面来分析一下PID控制中的三种控制作用的是指以及他们的功能与人的控制思维的某种智能差异，从而看出控制规律的智能化发展趋势。
1）比例；PID中实质是一种线性放大或缩小的作用，它类似于人的想象能力，可以把一个量想得大一些或小一些，但人的想象力是非线性的是变的，可根据情况灵活变化。
2）积分作用：对偏差信号的记忆功能（积分），人脑的记忆功能是人类的一种基本智能，人脑的记忆是具有某种选择性的。
可以记住有用的信息，而遗忘无用或长时间的信息，而PID中的积分是不加选择的长期记忆，其中包括对控制不利的信息，同比PID中不加选择的积分作用缺乏智能性。
3）微分：体现了信号的变化趋势，这种作用类似于人的预见性，但PID中的微分的预见性缺乏人的远见卓识，且对变化快的信号敏感，对变化慢的信号预见性差仿人智能控制的基本思想是指：在控制过程中利用计算机模拟人的控制行为能力，最大限度的识别和利用控制系统动态过程所提供的特征信息进行启发和直觉推理，从而实现对缺乏精确数学模型的对象进行有效的控制1.2 仿人智能行为的特征变量对系统动态特征的模式识别，主要是对动态模式的分类，根据系统偏差e及偏差变化△e以及由它们相应的组合的特征变量来划分动态特征模式，通过这些特征模式刻画动态系统的动态行为特征，以便作为智能控制决策的依据。
仿人智能控制算法
一、仿人智能控制算法1、原型算法控制机理仿人智能控制器的运行机理（1）比例控制模式。
当系统出现误差并且误差趋向增加时，即当e*e>0时，仿人智能控制器产生一个比例输出U=Kp*e,其中Kp为比例增益，大大超过传统比例控制器所允许的数值。
比例控制模式运行在e=0和e=em，1区间，em，1为误差出现的第一次极值。
当e达到了em，1以后，该闭环负反馈比例控制器立即结束，进入抑制过程。
（2）增益抑制控制模式。
这是当系统误差达到第一次极值时em，1以后所施加的一种阻尼作用，即把原来的高比例增益Kp乘上一个小于1的增益k，使其增益降低。
增益控制器有助于改善系统品质，增加稳定裕度。
（3）开环保持模式。
当到了一个新的位置以后，系统误差减小或误差保持为零，立即进入保持模式，减小控制作用，利用惯性让系统进入稳态。
这种仿人控制的智能算法以人对对象的观察、记忆、决策等智能作为基础，根据超调量、偏差及偏差的变化趋势来确定控制策略。
当系统的误差趋于增加或保持常值时，仿人智能控制器采用比例控制模式，产生强烈的控制作用，抑制系统的偏差增加或迫使系统的误差回零。
此时系统处于闭环状态；而在系统误差趋于减小或系统误差为零时，仿人智能控制器采用保持模式，进行观察，等一等，此时系统处于开环。
2原型算法的不足（1）按照原型算法，开始时偏差最大，控制输出量最大，oa段一直保持，直到出现超调，偏差过零点变为负时才变化为比例控制模式。
这种控制策略必然导致超调的产生，引起被控量的震荡。
正确的做法应该是随着偏差的减小，被控量趋向于恒定值，控制量应该逐渐减小，而不应该一直保持不变。
（2）在bc、de阶段，控制量应该也有所变化，不应一直保持不变。
（3）依赖于偏差和偏差的变化构成信息空间，确定动态特征信息，选择控制算法。
信息空间无论怎样细化（从双模到多模）都已引起控制系统在不同算法之间的频繁切换，同时抗噪声干扰性能差。
（4）采用变模控制的关键是按照要求各个模式区域之间不相互重叠，而且所有模式区域的总和应等于整个状态空间，因为一旦重叠，则会出现控制的二义性；或者出现不能覆盖的模式区域，则当系统的状态落入这个区域时就不会有相应的控制作用产生，更恶劣的情况是出现无法预计的控制作用。
人工智能-第九章仿人智能控制v2 精品
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2020/8/11
Manlike IC
8
几个不同点的分析
点a,b,F的值均等于y，但动态特征不同
点a: 系统偏差有偏离平衡点的趋势； 点b: 系统偏差有趋于平衡点的趋势； 点F:系统偏差恰好达到极值。
2020/8/11
Manlike IC
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9.1.3 系统特性的模式识别
根据输出偏差e和偏差变化Δe以及它们的 组合的特征变量，划分动态特征模式，特 征模式作为智能控制决策的依据。
第九章 仿人智能控制
9.1 仿人智能控制的原理 9.1.1 基本思想 9.1.2 仿人智能控制行为的特征变量 9.1.3 系统特性的模式识别
9.2 几种仿人智能控制方案 9.2.1 仿人智能开关控制 9.2.2 仿人比例控制 9.2.3 仿人智能积分控制
9.3 专家PID控制
2020/8/11
Manlike IC
>0
>0
<0
en*Δen <0
>0
<0
>0
<0
2020/8/11
Manlike IC
11
en*Δen表征动态偏差变化情况
en*Δen>0 偏差加大, 偏差的绝对值逐渐增大 en*Δen<0 偏差减小, 偏差的绝对值逐渐减小
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Manlike IC
12
Δen*Δen-1 表征极值
Δen*Δen-1>0 无极值 Δen*Δen-1<0 有极值 B点： Δen*Δen-1<0 ; en*Δen>0 C’点： Δen*Δen-1<0 ; en*Δen<0 B点之后，偏差趋于减小，C’点之后，偏差
智能控制基础
五 仿人智能控制基本原理
1. 引言
❖ 仿人智能控制在结构上是分级递阶的控制 结构，遵循“智能增加而相应精度降低” （IPDI）原则，但不同于Saridis的分级递 阶结构理论 。
❖ 仿人智能控制认为：其最低层（运行控制 级）不仅仅由常规控制器构成，而应具有 一定智能，以满足实时，高速，高精度的 控制要求。
e
五 仿人智能控制基本原理
图3-2 仿人智能控制器 原型的静态特性
B）抑制系数k偏小
e
em1
em3
1
2
em2
u
u01
u
02
u 03
A)抑制系数k偏大
ee
em1 em3
m2
u
u01
u02
B)抑制系数k偏小
五 仿人智能控制基本原理
t
图3-3 仿人智能控制器
u04
原形的动态特性
t
它表明了当系统受到
阶跃干扰的作用，输出响
智能控制基础
主要内容
一 控制理论的发展概况 二 智能控制的认识论与方法论 三 智能与人工智能 四 智能控制基本理论与方法 五 仿人智能控制基本原理
五 仿人智能控制基本原理
1. 引言 2. 仿人智能控制器的原型 3. 特征模型、特征辨识与特征记忆 4. 多模态控制与多目标决策 5. 启发式搜索与直觉推理 6. 分层递阶的信息处理和决策机构
五 仿人智能控制基本原理
2. 仿人智能控制器的原型
❖ 基本算法和静特性 ❖ 动态特性分析 ❖ 仿人智能控制器原型中的智能属性
五 仿人智能控制基本原理
2.1 基本算法和静特性
❖ 仿人智能控制器的基本算法是以熟练操作者的 观察、决策等智力行为做基础，根据被调量偏 差及变化趋势决定控制策略，因此它接近于人 的思维方式。
仿人机器人控制系统设计与姿态控制方法
通信模块设计
要点一
总结词
通信模块是实现仿人机器人控制系统远程控制和数据传 输的关键部分。
要点二
详细描述
通信模块设计需要选择合适的通信协议，如蓝牙、WiFi、4G/5G等，以满足系统对远程控制和数据传输的需 求。同时，需要考虑通信距离、带宽、稳定性等因素， 以确保系统能够实现可靠的远程控制和数据传输。此外 ，还需要设计合适的接口电路和信号处理电路，以实现 通信信号的接收和发送。
传感器模块设计
总结词
传感器模块是仿人机器人控制系统的重要 部分，用于感知和反馈机器人的运动状态 和环境信息。
VS
详细描述
传感器模块设计需要选择合适的传感器， 如编码器、陀螺仪、加速度计等，以监测 机器人的位置、速度、姿态等信息。同时 ，需要对传感器进行精确校准和标定，以 确保采集数据的准确性和可靠性。此外， 还需要设计合适的接口电路和信号处理电 路，以实现传感器信号的采集和传输。
对基于模糊逻辑的姿态控制方法进行优劣分析。
基于神经网络的姿态控制方法
神经网络原理
介绍神经网络的基本原理，包括神经元、层和训练方法。
姿态控制模型
构建用于姿态控制的神经网络模型，并进行训练和测试。
优劣分析
对基于神经网络的姿态控制方法进行优劣分析。
05
仿人机器人实验与性能评 估
仿人机器人实验平台搭建
硬件选型
01
根据仿人机器人的设计要求，选择合适的伺服电机、传感器、
控制器等硬件设备。
控制系统设计
02
基于所选硬件，设计仿人机器人的控制系统，包括电机驱动、
运动控制、姿态调整等功能。
实验平台搭建
03
完成伺服电机、控制器、传感器等设备的安装与调试，构建仿
仿人智能控制在智能电气阀门定位器中的应用
万方数据 万方数据 万方数据 万方数据１９３４仪器仪表学报第３０卷ＰＡＮＧＹＢ，ＷＡＮＧＳＨ，ＣＨＥＮＧ、Ⅳ．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｍａｒｔｐｎｅｕｍａｔｉｃｖａｌｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｂａｓｅｄｏｎＦＦｐｒｏｔｏｃｏｌ［Ｊ１．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２００ｌ，２２（３）：４９１－４９３．【６】钟盛辉．关于ＨＶＰ系列智能阀门定位器的研发【Ｊ】．自动化仪表，２００７，２８（９）：１２６—１２８．ＺＨＯＮＧＳＨＨ．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨＶＰｓｅｒｉｅｓｓｍａｒｔｖａｌｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒ．［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｓｓＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＩｎｓｔｒｕ－ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２００７，２８（９）：１２６－１２８．【７】李祖枢．仿人智能控制【Ｍ】．国防工业出版社，２００３：９８—３１４．ＵＺＳＨ．Ｈｕｍａｎ・ｓｉｍｕｌａｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｉ［Ｍ１．Ｂｅｉ－ｊｉｎｇ：ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２００３：９８－３１４．【８】ＮＥＬＤＥＲＪＡ，ＭＥＡＤＲ．Ａｓｉｍｐｌｅｘｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｕｎｃｔｉｏｎｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＪｏｕｒｎａｌ。
１９６５，７：３０８－３１３．作者简介吴朋，１９８３年于合肥工业大学获工学学士学位，２００２年于重庆大学获工学硕士学位，２００６年于重庆大学获工学博士学位。
现为重庆川仪自动化股份有限公司教授级高级Ｉ：程师，重庆大学兼职教授、博七生导帅，中陶仪器仪表学会常务理事、智能化仪表及其控制网络分会理事长。
主要研究方向为智能化仪表与控制网络。
Ｅ・ｍａｉｌ：ｗｕｐｅｎｇ＠ｓｉｃｃ．ｃｏｒｎ．ｃｎＷｕＰｅｎｇｒｅｃｅｉｖｅｄＢＳｃｆｒｏｍＨｅｆｅｉＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎ１９８３，ｒｅｃｅｉｖｅｄＭＳｃａｎｄＰｈＤｂｏｔｈｆｒｏｍＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉＩｌ２００２ａｎｄ２００６．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｎｏｗｈｅｉｓｔｈｅｅｘｅｃｕｔｉｖｅｄｉｒｅｃ—ｔｏｒｏｆＣｈｉｎａＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＳｏｃｉｅｔｙ，ｔＩｌｅｄｉｒｅｃ—ｔｏｒ－ｇｅｎｅｒａｌｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔｗｏｒｋＣｏｍｍｉｔｔｅｅ；ａｐｒｏｆｅｓｓｏｒｓｈｉｐｓｅｎｉｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎＣｈｏｎｇｑｉｎｇＣｈｕａｎｙｉＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ，ａｐｒｏｆｅｓｓｏｒａｎｄｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｆｏｒＰｈＤｓｔｕｄｅｎｔｉｎＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｈｉｓｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄｉｓｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋ．时光，２００４年于重庆大学获得学士学位，２００７年于重庆大学获得硕十学位，现为重庆大学博十研究生，主要研究方向为智能控制与进化算法。
智能控制 第4章 专家控制-仿人智能控制
ω 4.4340
ζ 0.0355
αfr 0.0614
量 值 单 位
36/37
控制结果
37/37
3/37
宏观结构
4/37
基本问题
特征识别
基于误差e、误差导数和误差的二阶导数
多模态控制
5/37
4.4
仿人智能控制
4.4.1 仿人智能控制的引入 4.4.2 仿人智能控制的基本概念 4.4.3 仿人智能控制的实现 4.4.4 仿人智能控制的应用举例
6/37
4.4.2 仿人智能控制的基本概念
p1 j [1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,,0]
在 e t中可表示为：
p1 j [1,1,1,0,0,0]
14/37
特征辨识
对控制系统输出的信息进行在线的辨识，确 定当前系统所处的特征状态，这一过程称作 特征辨识。
15/37
特征记忆
被控制器记忆的特征量被称为特征记忆 包括反映前期决策和控制效果的特征量和反 映控制任务要求及被控对象性质的特征量 。 例如：
1 取反 p ij 0 取零 1 取正 ~ :ee 0 q 1 pi1 * q1 无约束 q : e e 0 1 pi1 1 pi1 0 pi1 1
13/37
举例
中可表示 特征状态1对应的关系向量在 e e 为：
1： 2： 3： 4： emi uH 误差的第i次极值 前期控制输出量的保持值 误差第i次过零的速度 误差极值的间隔时间
16/37
0 i e
tem
控制（决策）模态
定量
i ： ui f i ( e,e ,i , )
定性
智能交通信号灯智能控制策略优化预案
智能交通信号灯智能控制策略优化预案第一章智能交通信号灯智能控制策略概述 (2)1.1 智能交通信号灯的发展历程 (2)1.1.1 传统信号灯阶段 (3)1.1.2 固定周期信号灯阶段 (3)1.1.3 智能交通信号灯阶段 (3)1.2 智能控制策略的重要性 (3)1.2.1 提高道路通行效率 (3)1.2.2 优化交通组织结构 (3)1.2.3 保障交通安全 (3)1.2.4 促进智能交通系统发展 (4)第二章交通信号灯控制系统结构及原理 (4)2.1 系统架构 (4)2.2 控制原理 (4)第三章现有智能控制策略分析 (5)3.1 常规控制策略 (5)3.1.1 PID控制 (5)3.1.2 模糊控制 (5)3.1.3 自适应控制 (5)3.2 现代智能控制策略 (5)3.2.1 预测控制 (5)3.2.2 神经网络控制 (6)3.2.3 集成控制 (6)3.2.4 无人值守控制 (6)3.2.5 自适应仿人智能控制 (6)第四章数据采集与处理 (6)4.1 数据采集方法 (6)4.2 数据预处理 (7)4.3 数据分析 (7)第五章实时交通流量预测 (7)5.1 预测方法 (7)5.2 预测模型优化 (8)第六章智能控制策略优化方法 (9)6.1 优化算法 (9)6.1.1 粒子群算法 (9)6.1.2 遗传算法 (9)6.1.3 神经网络算法 (9)6.1.4 模糊逻辑算法 (9)6.2 策略优化流程 (10)6.2.1 问题建模 (10)6.2.2 算法选择 (10)6.2.3 参数设置 (10)6.2.4 算法实现 (10)6.2.5 优化结果分析 (10)6.2.6 控制策略调整 (10)6.2.7 系统仿真与实验验证 (10)第七章基于机器学习的控制策略 (10)7.1 机器学习算法 (10)7.1.1 概述 (10)7.1.2 常见机器学习算法 (11)7.2 算法应用与优化 (11)7.2.1 算法应用 (11)7.2.2 算法优化 (12)第八章基于深度学习的控制策略 (12)8.1 深度学习算法 (12)8.2 网络结构设计 (13)8.3 模型训练与优化 (13)第九章跨区域协调控制策略 (14)9.1 跨区域协调原理 (14)9.2 协调控制策略设计 (14)第十章实时交通信号灯控制策略自适应调整 (15)10.1 自适应调整方法 (15)10.1.1 感应控制方法 (15)10.1.2 自适应控制方法 (15)10.1.3 多目标优化方法 (16)10.2 调整策略实现 (16)10.2.1 实时车流量检测 (16)10.2.2 动态调整信号灯时序 (16)10.2.3 优化信号灯相位差 (16)10.2.4 人机界面设计 (16)第十一章智能交通信号灯控制系统评价与优化 (16)11.1 评价指标体系 (16)11.2 评价方法 (17)11.3 优化措施 (17)第十二章实施与推广 (18)12.1 实施步骤 (18)12.2 推广策略 (19)12.3 未来发展趋势 (19)第一章智能交通信号灯智能控制策略概述1.1 智能交通信号灯的发展历程我国城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，传统的交通信号灯控制方式已无法满足现代交通管理的需求。
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由二阶系统的阶跃响应特性的分析可以看出： 控 制系统的动态过程是不断变化的。为了获得良好的控 制性能，在控制决策过程中，经验丰富的操作者并不 依据数学模型进行控制，而是根据 操作经验 以及控制 系统的动态特征 ，在线地改变或调整控制策略，以便 使控制器本身的控制规律适应于控制系统的需要。
仿人智能控制的基本思想： 是在控制过程中利用 计算机模拟人的控制行为，最大限度地识别和利用控 制系统在动态过程中所提供的特征信息，进行启发和 直觉推理，从而实现对缺乏精确模型的对象进行有效 的控制。
第6 章 仿人智能控制
主要内容：
1、仿人智能控制的基本原理 2、仿人智能开关控制器 3、仿人比例控制器 4、仿人智能积分控制
6.1 仿人智能控制的基本原理
智能控制从根本上说是要仿效人的智能行为进行 控制和决策，即在宏观结构上和行为功能上对人的控 制进行模拟。
大量的实验表明： 在得到必要的操作训练后，由 人作为控制器 的控制方法完全可以达到（或接近）最 优的控制效果。仿人智能控制不需要了解被控对象的 结构和参数，它可以根据积累的经验和知识在线确定 （或变换）控制策略。因此，开展仿人智能控制的研 究，是目前智能控制研究的一个重要方向。
比例控制外，应加入积分控制作用，以便通过对当前
误差的积分而增强比例控制作用，使系统输出尽快回
到稳态值。
Y
B
A 1 ?1
C
F
E
G
?0
D
H
0
ab
c d ef g h
t
Y
B
③ BC段： 在这一段误差开始
A 1 ?1
C
F
E
G
?0 减小，系统在控制作用下已呈
D
现向稳态变化的趋势。这时如
H
再继续施加积分控制作用，则
6.1.2 仿人智能控制行为的特征变量
为了有效地模拟人的智能控制行为，并应用计 算机实现智能控制，必须通过一些变量来描述控制 系统的动态行为，表征其动态特征。
通常，系统输出和给定值之间的 误差e和误差变化? e 比较容易得到，都可以用作控制器的输入变量。但 如果只根据误差 e的大小进行控制，那么对于一些复 杂系统，则很难收到满意的控制效果。
6.1.1 仿人智能控制的基本思想
对于大多数工业被控对象来说，由于它本身固有 的惯性、纯滞后性、非线性，参数的时变性和外部 环境扰动的不确定性，使得控制问题变得十分复杂， 采用线性组合的 PID 控制往往难以取得满意的控制 效果。
下面着重来分析一下 PID 控制中三种控制作用 的实质，以及它们与人的控制思维之间的差异。
统动态过程的特征变量，利用该特征变量的取值是否
大于零，可以描述系统动态过程误差变化的趋势。
动态系统响应曲线的不同阶段，特征变量 e ? ? e
的取值符号由下表给出。
当e ?△e<0 时，如 OA 段、 BC段和 DE段，表明系统的 动态过程正朝着误差减小的方向变化，即误差的绝对 值逐渐减小；
当e?△ e>0时 ，如 AB段和 CD段，表明系统的动态过 程正朝着误差增加的方向变化，即误差的绝对值逐渐 增大。
（1）比例作用
比例作用实质是一种线性放大或缩小的作用， 它有些类似于人脑的想象功能，人可以把一个量想象 得大一些或小一些，但人的想象力具有 非线性和时变 性，人可以根据情况灵活地实施放大或缩小。
（2）积分作用
积分作用实际上是对偏差信号的记忆能力，人脑 的记忆功能是人类的一种基本智能，但人脑的记忆功 能是具有某种 选择性 的。人总是有选择地记忆某些有 用的信息，而遗忘无用或长时间的信息；而 PID中的 积分是不加选择的长期记忆，其中包括对控制不利的 信息，因此这种不加区分的积分作用缺乏智能性。
在控制过程中，计算机很容易识别 e?△e的符号， 从而掌握系统动态过程的行为特征，以便更好地制定 下一步的控制策略。
会由于控制作用太强，而使系
0 a b cd ef g h
t统出现回调现象，因此此段不 应施加积分控制作用。
④CD 段： 系统输出减小，误差向相反方向变化，并向 增大的趋势变化。此种情况，应采用比例加积分控制。
⑤DE段：系统出现误差逐渐减小的趋势，控制作用不 宜太强，否则会出现再次超调，显然这时不应施加积分 控制作用。
（3）微分作用
微分作用体现了信号的变化趋势，这种作用类 似于人的 预见性，但PID中微分的预见性缺乏人的远 见卓识，且只对变化快的信号敏感，对变化慢的信 号预见性差。
从上述分析可以看出， 常规PID控制中的比例、 积分和微分三种控制作用，对于获得良好控制来说 都是必要条件，但还不是充分条件。
下面通过分析 二阶系统的阶跃响应 ，找出经典 控制方法的利弊，从而引出仿人智能控制的一些基 本思想。
从误差e 和误差变化 ? e 这两个基本的控制变量出 发，引出其它特征变量，以便从动态过程中获取更多 的特征信息，进而利用这些信息更好地设计仿人智能 控制器。
Y
B
A 1 ?1
C
F
E
G
?0
D
H
左图给出一个系统的
典型阶跃响应曲线。现令
ek表示离散系统当前采样 时刻的误差值， ek-1和ek-2 分别表示前一个和前二个
又合理的想法是： 当系统输出上升到接近稳态（其 ?1
误差如图示 ）时，降低比例控制作用，使系统借助 于惯性继续上升，这既有利于减小超调而又不至于 影响上升时间。
② AB段： 系统输出值已超过了稳态值，向误差增
大的方向变化，到 B点时误差达到了负的最大值。
在AB段，控制作用应该尽力压低超调，除了采用
Y
B
A 1 ?1
0 ab
① OA段：这一段为系
C
F
E
G
?0 统在控制信号作用下，
D
H 由静止向稳态转变的关
键阶段。由于系统具有
惯性，决定了这一段曲
cd ef g h
t线呈倾斜方向上升。
为了获得好的控制特性，在 OA段应该采取变增益控 制。当输出达到稳态值时，由于本身惯性所致，系 统输出不会保持在稳态值，这势必会造成超调。为 了使系统输出既快又不至于超调过大， 一个自然而
0 a b cd ef g h
采样时刻的误差值，用 ? e t 表示误差变化。
? ek ? ek ? ek ?1
?ek ?1 ? ek ?1 ? ek ? 2
? 2ek ? ? ek ? ? ek ?1 ? ek ? 2ek ?1 ? ek ? 2
（1）e ? ? e
误差e同误差变化 ? e 之积构成了一个新的描述系