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1.4 智能控制系统的研究对象
传统控制理论包括经典控制理论和现代控制理论。传统控制理论是基于模型的控制方法,需要建立精确的数学模型。在实际应用中,面对复杂系统,例如智能机器人系统、CIMS、复杂工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统等,这些控制对象的模型未知、参数的变化、高度的非线性、复杂的任务要求使传统控制面临困难。在此背景下,智能控制得以发展。
智能控制系统的研究对象具备如下特点。
1. 模型不确定性
传统控制系统通过建立数学模型,辨识系统参数,实现基于精确数学模型的控制。然而,智能控制系统对于模型的要求比传统控制系统更低。这里所说的模型不确定性主要包含两层意思:一是模型未知或知之甚少;二是模型的结构和参数可能在很大范围内变化。
2. 高度的非线性
传统控制系统采用线性系统理论解决线性、时不变系统的控制问题,采用非线性控制方法解决非线性控制问题。智能控制系统认识到人的思维具有非线性的特点这一事实,通过模拟人的思维进行决策与控制,从而较好地解决非线性控制问题。
3. 复杂的任务要求
传统控制系统完成单一的任务,如输出跟踪输入的期望运动轨迹的随动系统。智能控制系统却能完成多任务,如完成决策与规划、跟踪等任务的智能机器人系统。