智能控制技术论文

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智能控制技术论文范文第1篇

关键词：智能化技术；电气工程；自动化控制；应用

智能化技术，是在我国科学技术不断发展中所研发出的新型技术手段，在智能化技术出现后，因其各种优势已经在我国各个领域当中被广泛的运用起来，尤其在电气工程自动化控制系统当中，随着被逐步的运用在电气工程的各项领域当中，为我国电气工程领域的发展奠定非常有利的基础。

1智能化技术的主要理论基础分析

在二十世纪五十年代人工智能就已经问世，通过几十年的不断研究与探索，智能化技术也被广泛的运用起来，在人们生活当中、工作当中都被人工智能化产品所占据，它们能够像人类一样有感应，能行动和思索，因其自身拥有高精度、高效率以及高协调性的特点，已经远超传统的控制技术，当前随着计算机的快速发展，能够有效的实现运用人的思维能力去模拟到机器人身上，在运用计算机编程语言技术，普及增加智能化模拟的可实施性，进而实现科技的快速发展。

2在电气工程自动化控制中应用智能化技术的主要意义

2.1能够对自动化控制模型进行简化

在电气工程自动化控制工作中，主要就是通过建立模型来实现的，但是因此模型相对比较复杂繁琐。例如，建立的模型与实际情况出现不符的情况或实际操作中出现与模型不统一的情况，对于这些问题来说一般情况下多以电气工程自身调节能力来进行处理，但在实际操作中，还是会出现一些无法预测和估计的问题，影响着电气工程自动化控制的正常运作。而在电气工程自动化控制中应用智能技术，能够在一定程度上去防止类似突发事件的发生，从而提升电气工程自动化控制工作的准确度。

2.2能够实现电气工程自动化控制的一致

电气工程自动化控制主要是以建立模型来实现的，而应用智能化技术在电气工程自动化控制中，能够避免模型复杂的问题，进而保障其控制工作的顺利完成，利用控制电气工程中的有关设备与数据，让电气工程自动化控制变得更加一致化，不仅能够提升电气工程自动化工作效率，还能改进电气工程自动化的整体服务质量。

2.3对电气工程系统控制水平进行提升

在电气工程系统控制中应用智能化技术，能够有效提升其控制水平，不仅能够控制电气工程自动化程序设备中的相应系统数据，并且还能对电气工程自动化安全隐患进行警戒，在一定的情况下避免自动化控制中出现不必要的问题，提升电气工程系统控制水平，为电气工程领域发展提供有利条件。

3在电气工程自动化控制中智能化技术的主要应用

3.1对电气工程自动化控制中的病因进行合理诊断

对电气工程系统进行病因诊断时，对于传统的诊断形式来说，是相对比较复杂且繁琐的，不仅仅对工作人员有着很高的要求，还无法对其病因进行精准的诊断，导致电气工程自动化控制中会出现一些无法避免数据问题等。而职能化技术则能够利用自身优势，对其病因进行有效的诊断，还能因其问题提出合理的解决策略，不仅能够有效找出病因，还能更好的提升其工作效率，因此电气工程自动化控制中要有效利用智能化技术，在对其设备进行情况的诊断，从而避免相关问题对工作的影响，更好的促进电气工程自动化控制工作有效进行。

3.2对电气工程的设计形式进行优化

在传统的电气工程的设计中，主要是通过工作人员进行反复实验和改良才能够完成，而在工作人员不能全面的考虑到实际情况时，就会出现一些复杂的问题影响正常工作，并且这些问题也不能得到及时的解决，而且在对电气工程进行设计时，对工作人员的要求也是非常高的，不仅要运用良好的设计知识和专业知识，也要拥有一定的综合能力，才能刚好的将该工作完成。而对于智能化技术来说，运用在电气工程自动化中，设计人员可以利用计算机网络或相关软件，对电气工程自动化控制的进行设计，这样不仅仅能够提升设计所用数据的准确性，还能够对设计的样式进行丰富，能够更好的解决数据问题，从而保证电气工程自动化控制工作的良好运作。

3.3实现自动化控制整个电气工程

电气工程控制系统中的环节有很多，所以，智能化技术的应用能够有效对整个电气工程进行自动化控制工作。智能化技术利用模糊控制、神经网络控制以及专家系统控制，来实现对电气工程的自动化控制，利用智能化技术实现对电气工程的全面控制，这样不仅能够保证该工作的顺利完成，还能大大提升其工作质量，增强其整体水平，也能为电气工程领域的发展奠定坚实有利的基础。

4结论

在电气工程自动化控制中应用智能技术，这不仅仅是一个非常大的成就，还是促进智能化技术在其他各个领域当中的良好应用，发挥其作用，更好的让智能化技术为我国经济发展奠定良好基础，并能稳定推动电气工程领域实现长期可持续发展目标。

作者:闫鹏 单位:包头市九原区住房保障和房屋管理服务中心

参考文献

智能控制技术论文范文第2篇

随着现代电气控制技术迅速发展，其应用范围和领域不断扩大。同时由于现代众多领域的生产经营都是建立在电气系统上，而电气系统能实现对电气设备平稳控制，因此该技术应用范围不断扩大，从家庭供电系统和电器使用到中小型企业再到能源、钢铁等重工业生产领域都可见到电气控制系统的身影。具体来说，现代电气控制系统主要应用在：环保行业、高炉鼓风机及铁路起重设备等，下面分别展开论述。

1.1环保工程

随着时展，全球各国都开始注重环境保护，以降低环境问题对人类生存和生产的危害，因此越来越多环保工程应运而生。中国一直将环境污染治理作为基本国策之一，在各行各业发展中都将保护环境作为生产的原则之一。在这个背景下，环境工程成为近年来发展较快的行业。尤其是环保工程常常涉及到燃料脱硫过程，在这个过程中应用电气控制技术，能提升生产效率，并保障生产的安全性和稳定性。将电气控制技术运用到煤炭脱硫生产过程中，能有效避免生产过程中的安全问题，且操作人员能采用远程操作方法来实现脱硫工作，不仅效率得到提升，也避免了有毒物质对人体伤害。

1.2高炉鼓风机

由于中国建筑行业快速发展，对钢材的需求不断提升。而电气控制技术在高炉鼓风机中得到了广泛应用。a)电气控制技术的稳定性和连续性能更好地防止高炉鼓风机出现运行中的故障，降低运行事故发生概率；b)电气控制技术能实现高炉鼓风机整体性能的大幅提升。通过电气控制技术的使用，能有效改进高炉工作，使整体炼钢水平得到提升。同时要对鼓风机低电压跳闸的电气控制技术、二次控制电源的电气控制技术及瞬时断电的电气控制技术进行大力技术改造。

1.3铁路起重设备

在电气控制技术起步阶段，中国的铁路起重机在运行过程中存在很多局限性，且涉及到很多协调工作，无法满足铁路救援工作需求，而在当时经济条件下无法大量引进国外发达国家生产的机械设备，使得起重机控制工作非常困难。随着电气控制技术的发展和应用，中国铁路起重设备逐步向着智能化、高集成度、自动化方向发展，使铁路救援工作更加灵活，成本低廉且便与维修。其中，PLC技术的出现成功解决了铁路起重设备中的问题。PLC是一个以微处理器为核心，数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型机械或生产过程。通过PLC技术应用，使中国摆脱了国外技术控制，铁路运输业得到了飞速发展。

2对电气控制技术未来发展趋势的展望

随着科学技术不断发展，以人工智能技术为主的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中应用，相关应用研究也在不断进行。电气控制技术涉及内容比较多，不仅涉及到电气原理、线路、系统设计，也涉及到编程方法及生产机械应用等相关内容。同时电力控制方法也比较多，在很大程度上需要结合电气控制技术。下面就电气控制技术未来发展趋势进行展望。

2.1电气控制技术向着智能化趋势发展

在科学技术发展带动下，中国电气控制技术逐步向着智能化方向发展，以人工智能技术为主要技术核心的各种技术目前已应用到电气控制技术当中，并且与此相关的各种技术也在不断研究和发展中。从当前研究成果可看出，神经网络已成为解决复杂问题的关键技术，通过对神经网络技术使用，可以对各种故障样本进行分析，并找出解决问题的方法，当再次出现故障时，就可以在最短时间内排除故障。通过各种智能技术与电气控制技术的结合，能将两者优势充分发挥、使用，更好地解决电气系统中存在的问题。

2.2电气控制技术向着开放性趋势发展

电气控制技术当前不断创新和发展，其硬件系统不断更新，新电气控制技术不但安全性高、运行稳定，并且具有很强的灵活性和可靠性，能在生产中提供更多发展平台。在信息技术发展带动下，电气控制技术也向着开放性方向发展。网络技术创新为电气控制技术提供了更多沟通和交流方式，使得电气控制设计与网络技术结合，不断呈现多样化趋势。电气控制技术的开放性趋势，也会使电气系统的整体性能和特殊性能得到进一步提升。由此可见，开放性趋势已成为电气控制技术的必然发展趋势。

2.3电气控制技术向着网络化趋势发展

目前电气控制技术的优势是强大的自我诊断和修复功能，使其能精准有效地切除故障以防止事故发生。但为了更进一步提升系统安全性，就要对系统进行网络化改进，增强系统的数据通信功能。电气设施的网络化能加强对故障位置、故障距离、故障性质的分析和确定，使电气设施能得到更加密切的保护，从而提升电气设施可靠性。在电气设施保护技术中，可通过网络将不同母线保护进行高度集成，从回路流量和计算机网络流量中获取电流量信息，进而为故障和母线的隔离打下基础，尽可能降低母线被切除的发生率。采用网络技术能进一步提升电气设施和设备的可靠性，降低电气设备故障发生概率。从这个角度看来，电气控制技术向着网络化发展对电气系统和电气设备都有着深远影响。电气控制技术的网络化，也将会给电气控制设计及发展带来更多新思路，提高电气控制技术的可靠性和稳定性，在一定程度上也会使电气控制装置局部性和整体性的提升成为可能。因此，网络化趋势已经成为电气控制技术发展的必然趋势。

3结语

智能控制技术论文范文第3篇

关键词： 综合智能控制技术 电网规划决策系统

广东省电力系统包括21个地市电网，现有最高运行电压等级为500kV，珠江三角洲地区已形成500kV环网，并以500kV电压与广西联网，以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外，广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。广东500kV电网东已延伸至汕头西翼，江门――茂名500kV输变电工程已投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

一、综合智能控制技术

1.1智能控制的概念

迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。

二、一个国外的电网规划专家系统

目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。

在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。

2.1目标和预期效益

主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：

a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；

b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；

c)将获得更一致的结果；

d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；

e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；

f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；

g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；

h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。

2.2领域专家和知识工程师的交互作用

知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。

2.3对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：

a)DC系统最小故障恢复特性；

b)容许的无线电和谐波干扰要求；

c)故障后的最小稳定判据；

d)稳定电压和无功电源的极限；

e)甩负荷后的暂态过电压极限；

f)可靠性所要求的最小设备冗余度；

g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；

h)必须满足某一最大费用要求；

i)必须适合现有技术。

魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。

三、电网规划决策系统的分解及协调

电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。

电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。

四、结束语

电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。

结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。

智能控制技术论文范文第4篇

关键词： 研究性课程； 智能控制； 教学研究； 工程实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：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

研究性教学就是引导学生在一定的情境中，通过主动发现问题和解决问题而获得知识、形成能力、发展个性的教学方法。它的实质就是让学生在教学过程中体验科学原理的发现和应用科学原理解决实际问题等不同类型的研究过程[1]。早在2005年，在《教育部关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》 中明确提出了“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”的要求[2]。如何在专业课程教学中实施研究性教学，提高本科生的科学研究能力，是高校理工科教学改革面临的重要课题[3-5]。

“智能控制”是我校一门理论性与应用性结合非常强的专业课程，它不仅涉及自动化技术，同时与计算机科学技术、数学等学科门类交叉[6]。作为应用型本科高校，我们将该课程直接面向自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、机械制造及自动化等本科生和硕士研究生，在注重理论知识传授的同时，直接面向具体工程应用实例。通过双语研讨式教学方式，以项目应用为纽带，阐述模糊控制、神经网络控制、智能计算在工程中的应用与原理，让学生直接感触理论对应用的支撑，应用需要理论指导这一基本工程逻辑。

1 研究性课程设计理念

“智能控制”研究性课程旨在将教师的科研成果分层次、分块地融入到原有课程知识体系之中，通过采用探究式、讨论式、专题式、成果展示式等多种教学方式，将智能控制研究领域最新的成果有效地转化为教学资源，它不仅可以提高学生学习的兴趣，而且更有利于课程内涵提升。较一般的课程更强调教学的研究性和有效性，是一种强调以学生为主体，注重过程教学的开放式教学方式，教学团队将结合自身及国内外学者在智能控制领域的最新研究成果和教学思想确定课程内容，课程采用先进的知识内容和分析方法，采用英文教材，实行双语教学，动态地补充和更新教学内容。在教学过程中充分展示创新给智能控制带来的无穷生命力，同时创造多机会来培养和激发学生的创新能力，例如实验教学、课程的小论文、学术论坛和综合设计等，提高他们的综合科学素质以及在工程实践中分析、解决实际问题的能力。重视理论教学和实践教学的结合，突出实践性教学的时效性和可观测性，在课程内增加讨论课，增加小设计和小论文，充分激励学生探索和研究的热情，让学生学会科学研究的方法，把能力的培养落在实处。

2 研究性课程理论教学

2.1 课程定位

针对我校本二学生实际和自动化专业对该领域知识的基本要求，本课程的基本定位如下。

⑴ 理论引入与应用感受相并重。为此，在课程安排时，将理论与实验课时安排相等，让更多学生通过相应的实践锻炼来体会人工智能技术的奥妙。

⑵ 科研最新成果及时向教学资源转化。对于“智能控制”的三大知识模块，均有不同程度的研究成果转化成相应的教学资源，如群智能在图像信息处理中的应用、模糊控制在倒立摆控制中的应用等等。

⑶ 教学方法与手段与教学内容同步更新。研究性课程的一个重要特征是教学内容的不断更新，为此，课程组一直致力于研究行之有效的双语教学手段。以调动学生学习兴趣为目标，做好成果展示、课题研讨、自我实现的三段教学新方法。

针对上述课程定位，我们确定了课程建设最终形成的目标：按照研究性双语课程要求与规律进行全面设计与整体建设；自主出版一套符合我校学生实际的英文版“智能控制”教材；通过丰富的实验科研项目，让学生通过自主学习方式体验人工智能技术及其新进展；融合科学与科研团队，实现教师培养与学生培养双赢。

2.2 课程重难点及解决思路

教学内容组织方式上主要采取“三个相结合”，即理论与实际相结合、课堂教学与实验室教学相结合、常规课堂教学与现代教育技术相结合，体现“让学生在系统中学习系统”的教学。智能控制的重点主要围绕模糊控制、神经网络、进化计算三大块展开系统地理论与实践并重双语教学。要求学生重点掌握如下内容。

第一模块主要围绕模糊控制中模糊集合与模糊关系，模糊逻辑与模糊推理及其应用。

第二模块主要围绕基本的神经网络类型结构，监督式与非监督式神经网络的学习算法及其应用。

第三模块主要围绕进化计算中遗传算法，蚁群算法和粒子群算法，讲述这些算法的原理及其应用思想。

该教学思想是通过本课程的学习，不仅掌握三个模块知识，而且还能将三大模块知识合成一个体系或系统，使学生全面掌握“智能控制与系统”这一自动化专业的精髓，既树立“智能”理念，又能培养具有“系统”理念，能将智能控制技术应用在生产过程控制、运动控制等领域，且应用得好。

“智能控制”课程的难点在于模糊推理的方法、模糊控制器的设计、监督式神经网络学习原理、遗传算法原理和蚁群算法原理、各种智能控制器设计及其应用。智能控制多为仿生或拟人控制，其控制机理存在于自然界和生物界。因此，对各种控制机理的介绍要从有趣的生物和自然现象入手，引人入胜地介绍智能控制原理。通过深入浅出、形象比喻、并结合多媒体技术进行讲解。

针对课程的重点和难点问题，首先在备课时对重点和难点内容做到心中有数，在讲授时花较多的时间以较慢的节奏进行重点介绍与讨论，提醒学生把注意力集中在这些问题上，并特别关注学生对问题的理解情况。其次在课堂上进行启发式、研讨式，并布置课外思考题，引导学生把复习重点放在重点和难点内容上，有针对性地建议学生访问与本课程配套使用的智能控制网络课程。同时加强实验课和综合设计环节，对重点和难点内容进行实践，加深对相关内容的理解。要经常了解与收集学生对重点和难点内容的听讲意见，及时进行答疑，必要时在课堂上进行集体解答与讨论。

3 研究性课程实践教学

3.1 实践教学的设计思想

“智能控制”课程实践性教学的主要目的是使学生通过实验，发挥主动性，研究探讨智能控制系统的运行和实现过程，提出思路并积极验证和探索自己的思路，从而更好地理解人工智能，培养学生的理论联系实际能力和创新能力，逐步培养他们发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

实践性教学的设计思想我们归纳为四个体现。

⑴ 理论性：通过基础验证性实验让学生加深对理论的理解。如实验内容包含模糊控制系统的推理。

⑵ 系统性：通过综合设计性实验让学生加深对控制系统的理解。开设的系统实验有：温度控制系统、液位控制系统等。

⑶ 研究性：通过激励式鼓励教师将最新的研究成果引入实践教学中，让学生体验新技术带来的乐趣，如将蚁群算法应用在生物信息图像处理与信息融合领域。

⑷ 工程性：让学生在一个与工业生产实际相符合的环境下完成实践环节，从而增强学生的工程实践能力，如模糊控制技术在机器人避障中的应用。

通过实践性教学的这四个体现，学生不仅有相对扎实的智能控制知识，而且还具备一定的智能控制思想并应用至具体控制对象设计中去。

3.2 实践教学的设计与实验内容安排重点

课程设计与实验是智能控制教学任务的重点与难点，在抓住主要三大知识模块的基础上，经过多年教学经验和将来学生从事工作实际，在课程设计与实验的内容安排上注重以下几点。

⑴ 贴切应用。实践内容的安排绝大多数来自生活或生产中遇到的实际问题，通过建模、方案设计、实验、调试，逐步验证方法的正确性等等，让学生从系统中学会了应用，从应用中找到人工智能应用的强大功能。

⑵ 贴切学生实际。针对本二学生，所关心的重点是如何将理论转化成实际的效果。在实践内容安排上，强调的是目标实现，而不是问题的优化，让绝大多数学生能完成实践任务与目标，从实践中体验知识带头的快乐。

⑶ 一切围绕“问题”。教师在问题中教学，学生在问题中学习，寻找学习与实践的交叉点，通过研讨和分组，让学生根据兴趣自主选择实践项目。

⑷ 丰富与不断更新实践项目。通过将研究成果转化教学资源，不断更新实践教学资源，目标保持至少10个以上实践项目供学生自主选择。

4 研究性课程教学方法与教学手段改革

4.1 教学方法改革

本着因材施教的教学方针，我们积极引入灵活的教学方法，如探究式、讨论式、专题式、成果展示式等教学方法，充分激发了学生求知的潜能和学习的主体作用。结合专业特点，选用国外知名大学英文原版教材和自己编写的智能控制基础教材相结合，进一步丰富课程内容。适当增加讨论课，提倡小设计和小论文，充分激励学生探索和研究的热情，让学生学会科学研究的方法，提高解决问题的能力；实践教学的设计思想始终贯彻理论联系实际、重视实践、激发学生创新热情的指导方针，自行开发与引进实验装置相结合，提供基础性、综合性和创新性的实验内容。为学生创造良好的实验条件，鼓励学生自主开发智能控制系统，独立完成设计、控制与研究，并验证其效果。

4.2 教学手段改革

采用“多媒体投影+黑板”的技术手段加速了课程内容的呈现，提高了课堂讲解的表现力，如：针对该课程内容难度大，信息涵盖量大，知识面广的特点，充分发挥现代教育技术的优越性，课堂授课方法以多媒体课件为主，实现图、文、声、像并茂的视听一体化教学，并与传统教学手段有机组合，让学生共同参与教学的全过程。网络教学平台有效地支持了自主性学习，如：双语课程网站提供了智能控制课程丰富的教辅资源，网络多媒体课件及学术论坛为学生提供交互式学习平台，使学生能够在课堂学习、答疑、自由论坛等各个环节密切配合，有效地支持了学生自主性的学习。同时，利用多媒体课件可以做到教学资源共享，便于教师之间彼此交流教学经验。

5 结束语

智能控制是一门具有较强理论综合性和实践性、学科交叉及应用广泛的专业课程。深度发掘学生的自主学习与创新意识，对自动化等专业智能控制课程研究性教学从课程设计理念、理论教学改革、实践教学改革以及教学方法与教学手段改革等四个方面进行了具体的实践探索，取得了一定效果。通过研究性教学，逐步培养学生的主动学习的意识和创新意识，培养研究精神，鼓励研究热情，引导学生逐渐积累专业知识，解决实际问题，达到培养创新性人才的目的。但是智能控制课程的开设一般都选择在大四上学期，如何有效激起所有同学的学习兴趣，以及分层次、分专业背景的授课方式将是本课程未来所研究的主要内容。

参考文献：

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[2] 张建华.应用型人才培养中数值计算方法课程教学改革与实践[J].大

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[3] 顾沛.把握研究性教学推进课堂教学方法改革[J].中国高等教育，

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[4] 赖生建.《计算电磁学》课程研究性教学实践[J].实验科学与技术，

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[5] 李胜清，康勤书，陈浩.分析化学“四位一体”研究性教学模式的构建

与实践[J].理工高教研究，2009.28（5）：60-62

智能控制技术论文范文第5篇

关键词：人工智能自动化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着电气的设计的发展，传统的方法有时很难适应。在此背景下，人工智能技术被引入电气设备的优化设计过程中，并取得了一些成功经验。本文在总结人工智能在电气设备领域取得成果的基础上，对具体应用提出一些看法与策略。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展，也有利于提高电气设备运行的智能化水平，对改造电气设备系统，增强控制系统稳定性，加快生产效率都有重大意义。

1人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如：神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解，也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势，这些优势如下：

（1）它们的设计不需要控制对象的模型（在许多场合，很难得到实际控制对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素，例如：参数变化，非线性时，往往不知道）。

（2）通过适当调整（根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等）它们能提高性能。例如：模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍，下降时间快3.5倍，过冲更小。

（3）它们比古典控制器的调节容易。

（4）在没有必须专家知识时，通过响应数据也能设计它们。

（5）运用语言和响应信息可能设计它们。

（6）它们有相当好的一致性（当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计），与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好，但对其他控制对象效果就不会一致性地好，因此对具体对象必须具体设计。

（7）它们对新数据或新信息具有很好的适应性。

（8）它们能解决常规方法不能解决的问题。

（9）它们具有很好的抗噪声干扰能力。

（10）它们的实现十分便宜，特别是使用最小配置时。

（11）它们很容易扩展和修改。

总而言之，当采用自适应模糊神经控制器，规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程，但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解，并且找到最简单的拓朴结构配置，自学习迅速，收敛快速。

2 人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展，许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作，如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域。

2.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作，它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的，因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进，使传统的CAD技术如虎添翼，产品设计的效率及质量得到全面提高。

用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

2.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂，具有不确定性及非线性，用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有：模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注，有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析，从而判断变压器的故障程度。

人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

2.3 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法，因而它的应用实例最多。