安徽工程大学智能控制大作业.docVIP

《智能控制》大作业 1、简答题： 1.1.根据目前智能控制系统的研究和发展，智能控制系统主要有哪些方面的工作可做进一步的探索和开展？ 答：（1）：开展智能控制理论与应用的研究。（2）：充分应用神经生理学、心理学、认识科学和人工智能等学科的基本理论，深入研究人力解决问题时表现出来的经验、技巧、策略、建立切实可行的智能控制体系结构。（3）：把现有的知识工程、模糊系统、信息论、进化论、神经网络理论和技巧与传统的控制理论相结合，充分利用现有的控制理论，研究适用于当前计算机资源条件的智能控制策略和系统。（4）：研究人—机交换的智能控制系统和学习系统，以不断提高智能控制系统水平。（5）：研究适合智能控制系统的并行处理机、信号处理器、智能传感器和智能开发工具软件，以解决智能控制系统在实际应用中存在的问题，使智能控制得到更广泛的应用。 1.2.画出模糊控制系统的基本结构图，并简述模糊控制器各组成部分所表示的意思？ 答： （1）模糊化接口：其作用是将输入的精确量转换成模糊化量。其中输入量包括外界的参考输入、系统的输出或状态等。 （2）规则库：由若干条控制规则组成，这些控制规则根据人类控制专家的经验 总结得出，按照IF...is...and...is...THEN...is...的形式表达。 模糊推理：模糊控制器根据控制规则中蕴涵的输入、输出模糊关系和实际输入的模糊取值，可以通过模糊推理，得到输出的模糊状态。 清晰化接口：由模糊推理得到的模糊输出值C*是输出论域上的模糊子集，只有其转化为精确控制量u，才能施加于对象。实行这种转化的方法就是清晰化。 1.3.画出感知器的基本结构模型，并简述其算法过程。 答：感知器： 计算过程如下： （1）：给定初始值：赋给Wi（0）各一个较小的随机非零值，这里Wi（t）为t时刻第i个输入的权（1=i=n），Wn+1(t)为t时刻的阈值。 （2）：输入一个样本X=（xi,...,xn,1)和它的希望输出d。 （3）： 计算实际输出 n+1 Y（t)=f（ΣWi(t)xi) i=1 （4）：修正权W Wi(t+1)=Wi(t)+η[d-Y(t)]xi i=1,2,...,n+1 式中，0=η=1用于控制修正速度。通常η不能太大，因为太大会影响Wi(t)的稳定，η也不能太小，因为太小会使Wi(t)的收敛速度太慢；若实际输出与已知的输出值相同，Wi(t)不变。 （5）：转到（2）直到W对一切样均稳定不变或稳定在一个精度范围内为止。 1.4．画出三层BP神经网络的基本结构图，并试写出各层之间的输入输出函数关系？ （1）基本结构图： （2）函数关系： 第一层： N 第二层：， 第三层： 1.5.神经网络系统具有哪些基本特性，以及神经网络在控制系统中具有哪些作用？ 答：基本特性：（1）非线性映射逼近能力。（2）自适应性和自组织性。（3）并行 处理性。（4）分布存储和容错性。（5）便于集成实现和计算模拟。 作用：（1）基于精确模型的各种控制结构中充当对象的模型。（2）在反馈控制系 统中直接充当控制器的作用。（3）在传统控制系统中起优化计算作用。（4）在于 其他能控制方法和优化算法相融合中，为其提供对象模型、优化参数、推理模型 及故障诊断等。 1.6.基于信息论的分级递阶智能控制系统主要构成有哪些，分别起什么作用？ 答：组织级、协调级、执行级；组织级是智能控制的最高级，是智能控制的“大脑”，具有学习决策能力。协调级次高级，协调个控制器的控制作用与各子任务的执行。执行级是最低一级，完成具体的控制任务。 1.7.模糊控制规则的生成方法通常有哪几种，且模糊控制规则的总结要注意哪些问题？ 答：生产方法：（1）根据专家经验或过程控制知识生成控制规则。（2）根据过程的模糊模型生成。（3）根据学习算法。 注意问题：（1）规则数量合理。（2）规则具有一致性，完备性更好 2、计算题： 2.1. 已知三个模糊矩阵、和分别如下所示， ，， 试求，，，以及。 解：，， 2.2.设有论域，是论域上的模糊集，是论域上的模糊集，且，，求“如果黑则白，否则不很白”的模糊关系。（其中：‘很’为强化语气算子） 解：R= = 2.3. 已知输入模糊量分别为，，而输出模糊量为，求模糊语句“若且，则”所蕴含的关系。 解： 2.4. 设有论域，，上的模糊子集“大”、“小”、“较小”分别表示为： 设“若小则大”，当较小时，试确定的大小。