智能控制技術論文
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智能控制技術論文范文第1篇
關鍵詞：智能化技術；電氣工程；自動化控制；應用
智能化技術，是在我國科學技術不斷發展中所研發出的新型技術手段，在智能化技術出現后，因其各種優勢已經在我國各個領域當中被廣泛的運用起來，尤其在電氣工程自動化控制系統當中，隨著被逐步的運用在電氣工程的各項領域當中，為我國電氣工程領域的發展奠定非常有利的基礎。
1智能化技術的主要理論基礎分析
在二十世紀五十年代人工智能就已經問世，通過幾十年的不斷研究與探索，智能化技術也被廣泛的運用起來，在人們生活當中、工作當中都被人工智能化產品所占據，它們能夠像人類一樣有感應，能行動和思索，因其自身擁有高精度、高效率以及高協調性的特點，已經遠超傳統的控制技術，當前隨著計算機的快速發展，能夠有效的實現運用人的思維能力去模擬到機器人身上，在運用計算機編程語言技術，普及增加智能化模擬的可實施性，進而實現科技的快速發展。
2在電氣工程自動化控制中應用智能化技術的主要意義
2.1能夠對自動化控制模型進行簡化
在電氣工程自動化控制工作中，主要就是通過建立模型來實現的，但是因此模型相對比較復雜繁瑣。例如，建立的模型與實際情況出現不符的情況或實際操作中出現與模型不統一的情況，對于這些問題來說一般情況下多以電氣工程自身調節能力來進行處理，但在實際操作中，還是會出現一些無法預測和估計的問題，影響著電氣工程自動化控制的正常運作。而在電氣工程自動化控制中應用智能技術，能夠在一定程度上去防止類似突發事件的發生，從而提升電氣工程自動化控制工作的準確度。
2.2能夠實現電氣工程自動化控制的一致
電氣工程自動化控制主要是以建立模型來實現的，而應用智能化技術在電氣工程自動化控制中，能夠避免模型復雜的問題，進而保障其控制工作的順利完成，利用控制電氣工程中的有關設備與數據，讓電氣工程自動化控制變得更加一致化，不僅能夠提升電氣工程自動化工作效率，還能改進電氣工程自動化的整體服務質量。
2.3對電氣工程系統控制水平進行提升
在電氣工程系統控制中應用智能化技術，能夠有效提升其控制水平，不僅能夠控制電氣工程自動化程序設備中的相應系統數據，并且還能對電氣工程自動化安全隱患進行警戒，在一定的情況下避免自動化控制中出現不必要的問題，提升電氣工程系統控制水平，為電氣工程領域發展提供有利條件。
3在電氣工程自動化控制中智能化技術的主要應用
3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行合理診斷
對電氣工程系統進行病因診斷時，對于傳統的診斷形式來說，是相對比較復雜且繁瑣的，不僅僅對工作人員有著很高的要求，還無法對其病因進行精準的診斷，導致電氣工程自動化控制中會出現一些無法避免數據問題等。而職能化技術則能夠利用自身優勢，對其病因進行有效的診斷，還能因其問題提出合理的解決策略，不僅能夠有效找出病因，還能更好的提升其工作效率，因此電氣工程自動化控制中要有效利用智能化技術，在對其設備進行情況的診斷，從而避免相關問題對工作的影響，更好的促進電氣工程自動化控制工作有效進行。
3.2對電氣工程的設計形式進行優化
在傳統的電氣工程的設計中，主要是通過工作人員進行反復實驗和改良才能夠完成，而在工作人員不能全面的考慮到實際情況時，就會出現一些復雜的問題影響正常工作，并且這些問題也不能得到及時的解決，而且在對電氣工程進行設計時，對工作人員的要求也是非常高的，不僅要運用良好的設計知識和專業知識，也要擁有一定的綜合能力，才能剛好的將該工作完成。而對于智能化技術來說，運用在電氣工程自動化中，設計人員可以利用計算機網絡或相關軟件，對電氣工程自動化控制的進行設計，這樣不僅僅能夠提升設計所用數據的準確性，還能夠對設計的樣式進行豐富，能夠更好的解決數據問題，從而保證電氣工程自動化控制工作的良好運作。
3.3實現自動化控制整個電氣工程
電氣工程控制系統中的環節有很多，所以，智能化技術的應用能夠有效對整個電氣工程進行自動化控制工作。智能化技術利用模糊控制、神經網絡控制以及專家系統控制，來實現對電氣工程的自動化控制，利用智能化技術實現對電氣工程的全面控制，這樣不僅能夠保證該工作的順利完成，還能大大提升其工作質量，增強其整體水平，也能為電氣工程領域的發展奠定堅實有利的基礎。
4結論
在電氣工程自動化控制中應用智能技術，這不僅僅是一個非常大的成就，還是促進智能化技術在其他各個領域當中的良好應用，發揮其作用，更好的讓智能化技術為我國經濟發展奠定良好基礎，并能穩定推動電氣工程領域實現長期可持續發展目標。
作者:閆鵬 單位:包頭市九原區住房保障和房屋管理服務中心
參考文獻
智能控制技術論文范文第2篇
隨著現代電氣控制技術迅速發展，其應用范圍和領域不斷擴大。同時由于現代眾多領域的生產經營都是建立在電氣系統上，而電氣系統能實現對電氣設備平穩控制，因此該技術應用范圍不斷擴大，從家庭供電系統和電器使用到中小型企業再到能源、鋼鐵等重工業生產領域都可見到電氣控制系統的身影。具體來說，現代電氣控制系統主要應用在：環保行業、高爐鼓風機及鐵路起重設備等，下面分別展開論述。
1.1環保工程
隨著時展，全球各國都開始注重環境保護，以降低環境問題對人類生存和生產的危害，因此越來越多環保工程應運而生。中國一直將環境污染治理作為基本國策之一，在各行各業發展中都將保護環境作為生產的原則之一。在這個背景下，環境工程成為近年來發展較快的行業。尤其是環保工程常常涉及到燃料脫硫過程，在這個過程中應用電氣控制技術，能提升生產效率，并保障生產的安全性和穩定性。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫生產過程中，能有效避免生產過程中的安全問題，且操作人員能采用遠程操作方法來實現脫硫工作，不僅效率得到提升，也避免了有毒物質對人體傷害。
1.2高爐鼓風機
由于中國建筑行業快速發展，對鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術在高爐鼓風機中得到了廣泛應用。a)電氣控制技術的穩定性和連續性能更好地防止高爐鼓風機出現運行中的故障，降低運行事故發生概率；b)電氣控制技術能實現高爐鼓風機整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術的使用，能有效改進高爐工作，使整體煉鋼水平得到提升。同時要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術及瞬時斷電的電氣控制技術進行大力技術改造。
1.3鐵路起重設備
在電氣控制技術起步階段，中國的鐵路起重機在運行過程中存在很多局限性，且涉及到很多協調工作，無法滿足鐵路救援工作需求，而在當時經濟條件下無法大量引進國外發達國家生產的機械設備，使得起重機控制工作非常困難。隨著電氣控制技術的發展和應用，中國鐵路起重設備逐步向著智能化、高集成度、自動化方向發展，使鐵路救援工作更加靈活，成本低廉且便與維修。其中，PLC技術的出現成功解決了鐵路起重設備中的問題。PLC是一個以微處理器為核心，數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型機械或生產過程。通過PLC技術應用，使中國擺脫了國外技術控制，鐵路運輸業得到了飛速發展。
2對電氣控制技術未來發展趨勢的展望
隨著科學技術不斷發展，以人工智能技術為主的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中應用，相關應用研究也在不斷進行。電氣控制技術涉及內容比較多，不僅涉及到電氣原理、線路、系統設計，也涉及到編程方法及生產機械應用等相關內容。同時電力控制方法也比較多，在很大程度上需要結合電氣控制技術。下面就電氣控制技術未來發展趨勢進行展望。
2.1電氣控制技術向著智能化趨勢發展
在科學技術發展帶動下，中國電氣控制技術逐步向著智能化方向發展，以人工智能技術為主要技術核心的各種技術目前已應用到電氣控制技術當中，并且與此相關的各種技術也在不斷研究和發展中。從當前研究成果可看出，神經網絡已成為解決復雜問題的關鍵技術，通過對神經網絡技術使用，可以對各種故障樣本進行分析，并找出解決問題的方法，當再次出現故障時，就可以在最短時間內排除故障。通過各種智能技術與電氣控制技術的結合，能將兩者優勢充分發揮、使用，更好地解決電氣系統中存在的問題。
2.2電氣控制技術向著開放性趨勢發展
電氣控制技術當前不斷創新和發展，其硬件系統不斷更新，新電氣控制技術不但安全性高、運行穩定，并且具有很強的靈活性和可靠性，能在生產中提供更多發展平臺。在信息技術發展帶動下，電氣控制技術也向著開放性方向發展。網絡技術創新為電氣控制技術提供了更多溝通和交流方式，使得電氣控制設計與網絡技術結合，不斷呈現多樣化趨勢。電氣控制技術的開放性趨勢，也會使電氣系統的整體性能和特殊性能得到進一步提升。由此可見，開放性趨勢已成為電氣控制技術的必然發展趨勢。
2.3電氣控制技術向著網絡化趨勢發展
目前電氣控制技術的優勢是強大的自我診斷和修復功能，使其能精準有效地切除故障以防止事故發生。但為了更進一步提升系統安全性，就要對系統進行網絡化改進，增強系統的數據通信功能。電氣設施的網絡化能加強對故障位置、故障距離、故障性質的分析和確定，使電氣設施能得到更加密切的保護，從而提升電氣設施可靠性。在電氣設施保護技術中，可通過網絡將不同母線保護進行高度集成，從回路流量和計算機網絡流量中獲取電流量信息，進而為故障和母線的隔離打下基礎，盡可能降低母線被切除的發生率。采用網絡技術能進一步提升電氣設施和設備的可靠性，降低電氣設備故障發生概率。從這個角度看來，電氣控制技術向著網絡化發展對電氣系統和電氣設備都有著深遠影響。電氣控制技術的網絡化，也將會給電氣控制設計及發展帶來更多新思路，提高電氣控制技術的可靠性和穩定性，在一定程度上也會使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此，網絡化趨勢已經成為電氣控制技術發展的必然趨勢。
3結語
智能控制技術論文范文第3篇
關鍵詞： 綜合智能控制技術 電網規劃決策系統
廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500kV，珠江三角洲地區已形成500kV環網，并以500kV電壓與廣西聯網，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。
粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門――茂名500kV輸變電工程已投入使用。
廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。
一、綜合智能控制技術
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。
二、一個國外的電網規劃專家系統
目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。
2.1目標和預期效益
主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；
c)將獲得更一致的結果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；
g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。
2.2領域專家和知識工程師的交互作用
知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。
2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：
a)DC系統最小故障恢復特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩定判據；
d)穩定電壓和無功電源的極限；
e)甩負荷后的暫態過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設備冗余度；
g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費用要求；
i)必須適合現有技術。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。
三、電網規劃決策系統的分解及協調
電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。
電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。
四、結束語
電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。
結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。
智能控制技術論文范文第4篇
關鍵詞： 研究性課程； 智能控制； 教學研究； 工程實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）02-57-02
Construction and exploration on research curriculum intelligent control
Zhu Peiyi， Xu Benlian， Shi Jian
（School of Electrical and Automation Engineering， Changshu Institute of technology， Changshu， Jiangsu 215500， China）
Abstract： The research curriculum is aimed at integrating the teacher's scientific research into a customary knowledge system with hierarchical and different module. The latest intelligent control research achievement is transferred into the teaching resources effectively by adopting enquiry-based， discussion-based， project-based and display-based teaching approaches. The students' practical ability is focused on in the teaching process. Concentrating on "theory， experiment， research project"， the curriculum is designed to arouse the students' interest in learning， enhance the connotation of curriculum and improve the students' ability of research problems and innovation consciousness. It lays a solid foundation for subsequent engineering practice.
Key words： research curriculum； intelligent control； teaching research； engineering applications
0 引言
研究性教學就是引導學生在一定的情境中，通過主動發現問題和解決問題而獲得知識、形成能力、發展個性的教學方法。它的實質就是讓學生在教學過程中體驗科學原理的發現和應用科學原理解決實際問題等不同類型的研究過程[1]。早在2005年，在《教育部關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》 中明確提出了“積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”的要求[2]。如何在專業課程教學中實施研究性教學，提高本科生的科學研究能力，是高校理工科教學改革面臨的重要課題[3-5]。
“智能控制”是我校一門理論性與應用性結合非常強的專業課程，它不僅涉及自動化技術，同時與計算機科學技術、數學等學科門類交叉[6]。作為應用型本科高校，我們將該課程直接面向自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、機械制造及自動化等本科生和碩士研究生，在注重理論知識傳授的同時，直接面向具體工程應用實例。通過雙語研討式教學方式，以項目應用為紐帶，闡述模糊控制、神經網絡控制、智能計算在工程中的應用與原理，讓學生直接感觸理論對應用的支撐，應用需要理論指導這一基本工程邏輯。
1 研究性課程設計理念
“智能控制”研究性課程旨在將教師的科研成果分層次、分塊地融入到原有課程知識體系之中，通過采用探究式、討論式、專題式、成果展示式等多種教學方式，將智能控制研究領域最新的成果有效地轉化為教學資源，它不僅可以提高學生學習的興趣，而且更有利于課程內涵提升。較一般的課程更強調教學的研究性和有效性，是一種強調以學生為主體，注重過程教學的開放式教學方式，教學團隊將結合自身及國內外學者在智能控制領域的最新研究成果和教學思想確定課程內容，課程采用先進的知識內容和分析方法，采用英文教材，實行雙語教學，動態地補充和更新教學內容。在教學過程中充分展示創新給智能控制帶來的無窮生命力，同時創造多機會來培養和激發學生的創新能力，例如實驗教學、課程的小論文、學術論壇和綜合設計等，提高他們的綜合科學素質以及在工程實踐中分析、解決實際問題的能力。重視理論教學和實踐教學的結合，突出實踐性教學的時效性和可觀測性，在課程內增加討論課，增加小設計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，把能力的培養落在實處。
2 研究性課程理論教學
2.1 課程定位
針對我校本二學生實際和自動化專業對該領域知識的基本要求，本課程的基本定位如下。
⑴ 理論引入與應用感受相并重。為此，在課程安排時，將理論與實驗課時安排相等，讓更多學生通過相應的實踐鍛煉來體會人工智能技術的奧妙。
⑵ 科研最新成果及時向教學資源轉化。對于“智能控制”的三大知識模塊，均有不同程度的研究成果轉化成相應的教學資源，如群智能在圖像信息處理中的應用、模糊控制在倒立擺控制中的應用等等。
⑶ 教學方法與手段與教學內容同步更新。研究性課程的一個重要特征是教學內容的不斷更新，為此，課程組一直致力于研究行之有效的雙語教學手段。以調動學生學習興趣為目標，做好成果展示、課題研討、自我實現的三段教學新方法。
針對上述課程定位，我們確定了課程建設最終形成的目標：按照研究性雙語課程要求與規律進行全面設計與整體建設；自主出版一套符合我校學生實際的英文版“智能控制”教材；通過豐富的實驗科研項目，讓學生通過自主學習方式體驗人工智能技術及其新進展；融合科學與科研團隊，實現教師培養與學生培養雙贏。
2.2 課程重難點及解決思路
教學內容組織方式上主要采取“三個相結合”，即理論與實際相結合、課堂教學與實驗室教學相結合、常規課堂教學與現代教育技術相結合，體現“讓學生在系統中學習系統”的教學。智能控制的重點主要圍繞模糊控制、神經網絡、進化計算三大塊展開系統地理論與實踐并重雙語教學。要求學生重點掌握如下內容。
第一模塊主要圍繞模糊控制中模糊集合與模糊關系，模糊邏輯與模糊推理及其應用。
第二模塊主要圍繞基本的神經網絡類型結構，監督式與非監督式神經網絡的學習算法及其應用。
第三模塊主要圍繞進化計算中遺傳算法，蟻群算法和粒子群算法，講述這些算法的原理及其應用思想。
該教學思想是通過本課程的學習，不僅掌握三個模塊知識，而且還能將三大模塊知識合成一個體系或系統，使學生全面掌握“智能控制與系統”這一自動化專業的精髓，既樹立“智能”理念，又能培養具有“系統”理念，能將智能控制技術應用在生產過程控制、運動控制等領域，且應用得好。
“智能控制”課程的難點在于模糊推理的方法、模糊控制器的設計、監督式神經網絡學習原理、遺傳算法原理和蟻群算法原理、各種智能控制器設計及其應用。智能控制多為仿生或擬人控制，其控制機理存在于自然界和生物界。因此，對各種控制機理的介紹要從有趣的生物和自然現象入手，引人入勝地介紹智能控制原理。通過深入淺出、形象比喻、并結合多媒體技術進行講解。
針對課程的重點和難點問題，首先在備課時對重點和難點內容做到心中有數，在講授時花較多的時間以較慢的節奏進行重點介紹與討論，提醒學生把注意力集中在這些問題上，并特別關注學生對問題的理解情況。其次在課堂上進行啟發式、研討式，并布置課外思考題，引導學生把復習重點放在重點和難點內容上，有針對性地建議學生訪問與本課程配套使用的智能控制網絡課程。同時加強實驗課和綜合設計環節，對重點和難點內容進行實踐，加深對相關內容的理解。要經常了解與收集學生對重點和難點內容的聽講意見，及時進行答疑，必要時在課堂上進行集體解答與討論。
3 研究性課程實踐教學
3.1 實踐教學的設計思想
“智能控制”課程實踐性教學的主要目的是使學生通過實驗，發揮主動性，研究探討智能控制系統的運行和實現過程，提出思路并積極驗證和探索自己的思路，從而更好地理解人工智能，培養學生的理論聯系實際能力和創新能力，逐步培養他們發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。
實踐性教學的設計思想我們歸納為四個體現。
⑴ 理論性：通過基礎驗證性實驗讓學生加深對理論的理解。如實驗內容包含模糊控制系統的推理。
⑵ 系統性：通過綜合設計性實驗讓學生加深對控制系統的理解。開設的系統實驗有：溫度控制系統、液位控制系統等。
⑶ 研究性：通過激勵式鼓勵教師將最新的研究成果引入實踐教學中，讓學生體驗新技術帶來的樂趣，如將蟻群算法應用在生物信息圖像處理與信息融合領域。
⑷ 工程性：讓學生在一個與工業生產實際相符合的環境下完成實踐環節，從而增強學生的工程實踐能力，如模糊控制技術在機器人避障中的應用。
通過實踐性教學的這四個體現，學生不僅有相對扎實的智能控制知識，而且還具備一定的智能控制思想并應用至具體控制對象設計中去。
3.2 實踐教學的設計與實驗內容安排重點
課程設計與實驗是智能控制教學任務的重點與難點，在抓住主要三大知識模塊的基礎上，經過多年教學經驗和將來學生從事工作實際，在課程設計與實驗的內容安排上注重以下幾點。
⑴ 貼切應用。實踐內容的安排絕大多數來自生活或生產中遇到的實際問題，通過建模、方案設計、實驗、調試，逐步驗證方法的正確性等等，讓學生從系統中學會了應用，從應用中找到人工智能應用的強大功能。
⑵ 貼切學生實際。針對本二學生，所關心的重點是如何將理論轉化成實際的效果。在實踐內容安排上，強調的是目標實現，而不是問題的優化，讓絕大多數學生能完成實踐任務與目標，從實踐中體驗知識帶頭的快樂。
⑶ 一切圍繞“問題”。教師在問題中教學，學生在問題中學習，尋找學習與實踐的交叉點，通過研討和分組，讓學生根據興趣自主選擇實踐項目。
⑷ 豐富與不斷更新實踐項目。通過將研究成果轉化教學資源，不斷更新實踐教學資源，目標保持至少10個以上實踐項目供學生自主選擇。
4 研究性課程教學方法與教學手段改革
4.1 教學方法改革
本著因材施教的教學方針，我們積極引入靈活的教學方法，如探究式、討論式、專題式、成果展示式等教學方法，充分激發了學生求知的潛能和學習的主體作用。結合專業特點，選用國外知名大學英文原版教材和自己編寫的智能控制基礎教材相結合，進一步豐富課程內容。適當增加討論課，提倡小設計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，提高解決問題的能力；實踐教學的設計思想始終貫徹理論聯系實際、重視實踐、激發學生創新熱情的指導方針，自行開發與引進實驗裝置相結合，提供基礎性、綜合性和創新性的實驗內容。為學生創造良好的實驗條件，鼓勵學生自主開發智能控制系統，獨立完成設計、控制與研究，并驗證其效果。
4.2 教學手段改革
采用“多媒體投影+黑板”的技術手段加速了課程內容的呈現，提高了課堂講解的表現力，如：針對該課程內容難度大，信息涵蓋量大，知識面廣的特點，充分發揮現代教育技術的優越性，課堂授課方法以多媒體課件為主，實現圖、文、聲、像并茂的視聽一體化教學，并與傳統教學手段有機組合，讓學生共同參與教學的全過程。網絡教學平臺有效地支持了自主性學習，如：雙語課程網站提供了智能控制課程豐富的教輔資源，網絡多媒體課件及學術論壇為學生提供交互式學習平臺，使學生能夠在課堂學習、答疑、自由論壇等各個環節密切配合，有效地支持了學生自主性的學習。同時，利用多媒體課件可以做到教學資源共享，便于教師之間彼此交流教學經驗。
5 結束語
智能控制是一門具有較強理論綜合性和實踐性、學科交叉及應用廣泛的專業課程。深度發掘學生的自主學習與創新意識，對自動化等專業智能控制課程研究性教學從課程設計理念、理論教學改革、實踐教學改革以及教學方法與教學手段改革等四個方面進行了具體的實踐探索，取得了一定效果。通過研究性教學，逐步培養學生的主動學習的意識和創新意識，培養研究精神，鼓勵研究熱情，引導學生逐漸積累專業知識，解決實際問題，達到培養創新性人才的目的。但是智能控制課程的開設一般都選擇在大四上學期，如何有效激起所有同學的學習興趣，以及分層次、分專業背景的授課方式將是本課程未來所研究的主要內容。
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智能控制技術論文范文第5篇
關鍵詞：人工智能自動化
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。隨著電氣的設計的發展，傳統的方法有時很難適應。在此背景下，人工智能技術被引入電氣設備的優化設計過程中，并取得了一些成功經驗。本文在總結人工智能在電氣設備領域取得成果的基礎上，對具體應用提出一些看法與策略。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展，也有利于提高電氣設備運行的智能化水平，對改造電氣設備系統，增強控制系統穩定性，加快生產效率都有重大意義。
1人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下：
（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道）。
（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍，過沖更小。
（3）它們比古典控制器的調節容易。
（4）在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
（5）運用語言和響應信息可能設計它們。
（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果十分好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。
（7）它們對新數據或新信息具有很好的適應性。
（8）它們能解決常規方法不能解決的問題。
（9）它們具有很好的抗噪聲干擾能力。
（10）它們的實現十分便宜，特別是使用最小配置時。
（11）它們很容易擴展和修改。
總而言之，當采用自適應模糊神經控制器，規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置，自學習迅速，收斂快速。
2 人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計、故障預測及診斷、控制與保護等領域。
2.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的，因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
2.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性，用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析，從而判斷變壓器的故障程度。
人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
2.3 智能控制
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法，因而它的應用實例最多。
