Control 版 (精华区)

发信人: dagam (断情), 信区: Control
标  题: 控制理论的现状与发展趋势 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月01日11:45:55 星期天), 站内信件

随着科学技术的突飞猛进，对工业过程控制的要求越来越高，不仅要
求控制的精确性，更注重控制的鲁棒性、实时性、容错性以及对控制
参数的自适应和学习能力。另外，需要控制的工业过程日趋复杂，工
业过程严重的非线性和不确定性，使许多系统无法用数学模型精确描
述。这样建立在数学模型基础上的古典和现代控制方法将面临空前的
挑战，同时也给新控制方法的发展带来了良好的机遇。
近几年来，控制界非常热心于"复杂系统"及"智能控制"的提倡、计划
及研究，也发表了一些见解与成果。从已发表的文献来看，对于复杂
系统和智能控制的理解有很大差别。比较有代表性的说法如下：
复杂系统的特征可概括为以下三个方面：
1）     复杂对象（Complex Plant）：难于用常规数学工具建模并
研究的对象
如多机械组成的系统，大型工业生产过程，自动化工厂等。
2）     复杂任务（Complex Task）：镇定问题所不能包括的任务。
3）     （Complex Environment）：现有控制理论通常假设对象是
孤立的、自由的、但实际却常是开放的，受到外部环境制约。如自动
车在种种环境中行驶与躲避，煤矿采掘面的多变工作环境，人对高度
开放系统的干预等，这时环境对控制有巨大影响。
        具有以上特征的系统称为复杂系统，或称为3C系统。复杂系
统在对象、环境及任务这三方面中至少有一个是复杂的。解决这类系
统的控制问题，必须跳出建立在简化的理想数学模型基础上的现代控
制理论框架，真正面对系统的复杂性，提出新的概念和模型，探索新
的方法和手段，这类3C系统的控制即构成智能控制。
智能控制是一个很大的研究领域。经过八十年代的孕育发展，特别是
近几年的研究和实践，国际上已认识到采用智能控制是解决复杂系统
控制问题的主要途径，目前有很多智能控制方法已投入使用。
在目前发表的工程类文献中，从现代控制理论向智能化发展的研究越
来越多，如带有智能功能的传统控制（自适应控制、鲁棒控制等），
基于传感器或行为的智能反馈控制，学习控制和循环控制，故障诊断
及容错控制，以生产调度管理控制为背景的离散事件系统研究，机器
人班组自组织协调控制，自主控制，以及控制系统的智能化设计等等。另外，用人工智
能方法解决控制问题的研究也越来越多，如：决策论、带有专家系统的监控、预警及调
度系统，用神经元网络实现控制的系统，基于符号表示、模糊逻辑等设计的控制系统，
模式识别与特征提取，智能机的应用等。特别是近年来对现场人工智能的研究更将人工
智能的研究成果成果用于智能控制的道路上大大前进了一步。
当前在许多专业化学科与工程中，针对特定对象的具体复杂性，综合
应用各种智能控制策略，力求实现具体3C系统的智能控制，如机器人
研究中的智能机器人，航空航天工程中空间机器人的自主控制，以智
能材料为基础的智能工程等。另一方面，更为抽象的一般智能原理的
研究，如"拟人"与"拟社会"原理、分解集结原理、递阶控制（层次控

--
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: heart.hit.edu.cn]