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对智能控制几点思考

已有 6510 次阅读 2007-12-2 21:32 |个人分类:智能控制|关键词:学者

          为什么需要智能控制?

        原因之一,是要解决复杂系统的控制问题。我们知道,传统PID控制,可完美解决单变量二阶线形系统的控制问题,而大多数工业系统都可用二阶系统系统来近似,因而无需建模的PID控制也就有着广泛的应用。   但是对于多变量强耦合的非线性系统来说,PID就难以应用了。于是人们就针对不同的非线性系统,提出了各种解决方案。但大多数都是针对非常苛刻条件提出的,没有一种能像PID那样适用面广。于是,有人就提出了智能控制的概念。其愿景是,不管是什么样的系统,我都靠智能控制来解决。也就是说,什么是智能控制呢,就是它能主动的适应并整体上解决非线性控制一类问题的方法。注意,这里只是提出了这么一个概念而不是一个方法,这就为后人往里装东西提供了方便。

     原因之二,有人说,之所以有智能控制一说,是因为搞控制的黔驴技穷了,用智能概念来唬人。我不尽信,但是有些事实还要说一说。一是搞智能的华人、东方人居多,西方人少。(好像有一个“全球华人智能控制会议”吧)。有人称这是因为西方人更注重微观,而东方人更注重宏观。二是,智能控制论文里仿真多、实验室结果多,而实际应用少。三是智能控制用的数学起点低,一般的工科毕业生都可智能控制一把,不一定动不动就得结合点拓扑、微分几何等现代数学知识。

        什么是智能控制?

         这可能是个仁者见仁,智者见智的命题。就现状来说,我们可以列举出人们常和智能控制联系起来方法:(1)神经网络;(2)模糊数学;(3)遗传算法等。许多人称自己的控制方法为智能控制,原因就是用了以上某种或几种方法。对此,我不敢苟同。或许我理解的不够深刻吧,正如我实在难以理解一个两自由度的机械手也可被称为机器人。据说军方很是反对智能控制的提法,或许被忽悠了太多次,以至于反感到免疫系统里去了吧!

      要解决这个问题,我们需要先回到开头那个问题,就是为什么需要智能控制,是因为人们需要一种方法能够整体上解决非线性控制一类的问题。可惜的是符合这一定义的可用方法几乎没有,不论是神经网络、模糊数学或者遗传算法等,都可在局部解决非线性问题,但是很难整体上解决。试想一下,这些方法的共性是什么?(1)它们都是建模工具;(2)它们都是通过学习来建模;(3)学习需要数据样本;(4)数据样本总是局部的和不充分的。因而总之这些方法是难以达到智能控制的愿景的:即在整体上解决非线性控制一类问题。

     实现智能控制的可能途径

    (1)有效的学习方法。没有学习,就没有智能。

    (2)对产生非线性现象背后因素的深刻认识。知其然,还要知其所以然。

     (3)综合集成多种方法。众人拾柴火焰高,大家各管一段,取长补短。



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