文档介绍：智能控制及其在机器人领域的应用
摘要:本文通过对智能控制的发展轨迹和特点进行简单的介绍,对智能控制的技术方法进行了分析,对比了智能控制和传统控制的优缺点,对智能控制在机器人领域的应用进行了分析和探究+提出了智能控制的未来发展方向应该是由多种智能控制模式组成以及把智能控制模式和传统控制相结合的思维方法。
关键词:智能控制;机器人;应用
中图分类号: 文献标识码:A 收稿日期:2015-11-10
从20世纪初到今天,控制理论已经由以传递函数为理论基础的传统模式发展到了以状态空间理论为依据的现代模式。到了今天,控制理论经历了由人工智能向自动控制的转变过程,从而形成了智能控制的相关理论。
智能控制的理论思想最早被提出时是由人工智能思想和自动控制交叉的思想相融合而得出的一种思想理论,并且把智能控制的系统分为人工控制器为核心的智能控制、人工和机器同时作为核心的智能控制系统、纯机器控制作为核心的智能控制系统。智能控制的理论基础是运筹学的相关理论、人工智能的相关理论以及自动控制理论相结合的一种控制理论学说;智能控制系统是由传统控制理论进化而来,主要利用自主智能机来达到预设目标,从而实现无人操作的目的。
智能控制的整套系统结构具有开放式、分级式以及分布式的特点,处理综合信息的能力非常强大。但是智能控制的终极目标却不是高级自动控制,而是优化系统的各个方面。智能控制的服务对象主要是一些非线性和不确定性的研究对象,这种研究对象是主要研究线性结构的传统控制理论无法操作的内容。智能控制在对数学模型的描述以及对符号和相关环境的识别等方面都十分擅长。
智能控制的主要技术方法有神经网络智能控制、模糊网络智能控制以及分层递阶智能控制等。在日常实际操作中,进行智能控制应用时常用的方法是把几种智能控制模式融合在一起来使用。比较典型的智能控制方法有以下几个。
(1)模糊智能控制方法。模糊智能控制方法主要是把知识库和模糊模式推理机以及输出量清晰化的模块等进行组合,模糊智能控制的具体方式是,由模糊量的互相转化以及推理,最后得出具体的参数来执行。[1]
(2)专家智能控制方法。专家智能控制方法就是把智能控制与传统控制理论相融合的一种典型的智能控制方法。这种方法就是以专家智能控制的理论基础作为依据,对控制方法进行优化。
机器人领域是智能控制的主要应用研究方向之一,随着科技的迅速发展,机器人领域的科学技术越来越全面。比如,还处于发展阶段的人工智能相关技术以及传感器的相关技术都被应用到了机器人领域当中。我们从动力学的角度上来看,机器人的相关技术特点是非线性的,随时发生变化的,在机器人的控制技术上所追求的是多样的任务,这恰恰就是智能控制的相关优势,所以说智能控制技术是机器人研究领域一个十分关键的组成部分。
(1)机器人的行动控制。有一种由四条连杆和从动滚轮组成腿部的机器人,这种机器人的移动依靠后补两条滚轮来实现,移动方向由滚轮的滚动角度来决定。如果要预设这种机器人的移动路线,面对这种非线性系统组成的机器人