一個(gè)系統(tǒng)如果具有感知環(huán)境、不斷獲得信息以減小不確定性和計(jì)劃、產(chǎn)生以及執(zhí)行控制行為的能力,即稱為智能控制系統(tǒng). 智能控制技術(shù)是在向人腦學(xué)習(xí)的過程中不斷發(fā)展起來的,人腦是一個(gè)超級(jí)智能控制系統(tǒng),具有實(shí)時(shí)推理、決策、學(xué)習(xí)和記憶等功能,能適應(yīng)各種復(fù)雜的控制環(huán)境.
智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制,也是用計(jì)算機(jī)模擬人類智能的一個(gè)重要領(lǐng)域.液壓傳動(dòng)作為機(jī)械系統(tǒng)中的肌肉,在系統(tǒng)的智能控制下能發(fā)揮出更強(qiáng)大的功能!
自動(dòng)控制與人工智能的結(jié)合
隨著人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有可能把自動(dòng)控制和人工智能以及系統(tǒng)科學(xué)中一些有關(guān)學(xué)科分支(如系統(tǒng)工程、系統(tǒng)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、信息論)結(jié)合起來,建立一種適用于復(fù)雜系統(tǒng)的控制理論和技術(shù)。
智能控制正是在這種條件下產(chǎn)生的。它是自動(dòng)控制技術(shù)的最新發(fā)展階段,也是用計(jì)算機(jī)模擬人類智能進(jìn)行控制的研究領(lǐng)域。1965年,傅京孫首先提出把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。1985年,在美國(guó)首次召開了智能控制學(xué)術(shù)討論會(huì)。1987年又在美國(guó)召開了智能控制的首屆國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,標(biāo)志著智能控制作為一個(gè)新的學(xué)科分支得到承認(rèn)。
智能控制具有交叉學(xué)科和定量與定性相結(jié)合的分析方法和特點(diǎn)。
算法的解決
對(duì)許多復(fù)雜的系統(tǒng),難以建立有效的數(shù)學(xué)模型和用常規(guī)的控制理論去進(jìn)行定量計(jì)算和分析,而必須采用定量方法與定性方法相結(jié)合的控制方式。定量方法與定性方法相結(jié)合的目的是,要由機(jī)器用類似于人的智慧和經(jīng)驗(yàn)來引導(dǎo)求解過程。
因此,在研究和設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)時(shí),主要注意力不放在數(shù)學(xué)公式的表達(dá)、計(jì)算和處理方面,而是放在對(duì)任務(wù)和現(xiàn)實(shí)模型的描述、符號(hào)和環(huán)境的識(shí)別以及知識(shí)庫和推理機(jī)的開發(fā)上,即智能控制的關(guān)鍵問題不是設(shè)計(jì)常規(guī)控制器,而是研制智能機(jī)器的模型。此外,智能控制的核心在高層控制,即組織控制。高層控制是對(duì)實(shí)際環(huán)境或過程進(jìn)行組織、決策和規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)問題求解。為了完成這些任務(wù),需要采用符號(hào)信息處理、啟發(fā)式程序設(shè)計(jì)、知識(shí)表示、自動(dòng)推理和決策等有關(guān)技術(shù)。
這些問題求解過程與人腦的思維過程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。
具體的實(shí)現(xiàn)方法途徑
液壓傳動(dòng)中一般通過控制閥口來實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)的功能控制,本文主要討論針對(duì)液壓傳動(dòng)閥口的控制。
智能電動(dòng)控制閥,這類控制閥采用智能伺服放大器、數(shù)字式操作器、減速機(jī)構(gòu)、閥位檢測(cè)發(fā)送裝置和電動(dòng)控制閥等組成。與一般電動(dòng)控制閥的主要區(qū)別是采用了具有智能功能的伺服放大器。智能伺服放大器是微小型的計(jì)算機(jī),它接收標(biāo)準(zhǔn)的模擬電流或電壓信號(hào),經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),由微處理器將輸入信號(hào)與設(shè)定信號(hào)比較,并按一定的控制規(guī)律運(yùn)算,輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)控制閥。與帶智能閥門定位器的氣動(dòng)控制閥工作原理類似,智能電動(dòng)控制閥的主要區(qū)別是采用電動(dòng)控制閥,因此,輸出信號(hào)送電動(dòng)機(jī)(可以是單相或三相電動(dòng)機(jī)),并經(jīng)減速裝置后改變電動(dòng)閥的開度。智能電動(dòng)閥也是采用設(shè)定回路的非線性特性來補(bǔ)償被控對(duì)象非線性特性的,因此,避免了反饋回路非線性造成的控制系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時(shí),由于采用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償,
因此,可根據(jù)控制閥的壓降比和所需要工作流量特性確定非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)中各折線點(diǎn)位置。
帶現(xiàn)場(chǎng)總線智能閥門定位器的氣動(dòng)控制閥與一般智能閥門定位器比較,這類控制閥所帶閥門定位器的特點(diǎn)如下。
a.輸入信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)模擬電流或電壓信號(hào),而是現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的數(shù)字信號(hào)。
b.具有通信功能,能夠方便地與上位機(jī)進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。
c.可采用直接供電方式和本安方式運(yùn)行,符合現(xiàn)場(chǎng)總線有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
d,可實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)互連的有關(guān)功能,例如可互換性、可互操作性等。
e.全數(shù)字、雙向通信。
液壓傳動(dòng)在鏈條傳動(dòng)式氣門智能可變正時(shí)精細(xì)控制中的巧妙應(yīng)用: VVT-i系統(tǒng)由傳感器、控制電腦ECU和執(zhí)行器三大部分組成二它的執(zhí)行器有步進(jìn)電機(jī)控制與液壓控制兩類,液控類執(zhí)行器是一個(gè)由機(jī)械與液壓裝置巧妙組合形成的快速反應(yīng)裝置。擺動(dòng)式液壓缸和移動(dòng)式液壓缸組成的VVT-i系統(tǒng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及工作原理,它們的共同點(diǎn)是在凸輪軸正時(shí)鏈輪與凸輪軸之間裝一個(gè)液壓缸,通過電腦控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)來控制鏈輪與凸輪軸之間的相對(duì)位置,達(dá)到智能控制氣門正時(shí)的目的。
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