在控制系統中,儀(yi)器儀(yi)表作為其構成元素,它的(de)(de)(de)技(ji)術進展(zhan)(zhan)是跟隨控制系統技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)而發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)。目前(qian),控制理論已發(fa)展(zhan)(zhan)到智能(neng)控制的(de)(de)(de)新階段,自動(dong)化儀(yi)器儀(yi)表的(de)(de)(de)智能(neng)化就成為必然了。
儀器儀表(biao)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)主要歸結于微處(chu)理器和人工(gong)智(zhi)能(neng)技術的(de)發展與應用(yong)。例如運(yun)用(yong)神經(jing)網絡、遺(yi)傳(chuan)算法(fa)、進化(hua)計算、混沌控制等智(zhi)能(neng)技術,使儀器儀表(biao)實現高速(su)、高效(xiao)、多功(gong)能(neng)、高機動靈活等性(xing)能(neng)。再如,運(yun)用(yong)模糊(hu)規則的(de)模糊(hu)推(tui)理技術,對事(shi)物的(de)各(ge)種模糊(hu)關(guan)系進行各(ge)種類型的(de)模糊(hu)決策。又如,用(yong)軟件實現信(xin)號濾波,如快速(su)傅立(li)葉變換、短時(shi)傅立(li)葉變換、小波變換等技術,是簡化(hua)硬件,提(ti)高信(xin)噪比,改善傳(chuan)感器動態特(te)性(xing)的(de)有效(xiao)途徑;還如,充分(fen)利(li)用(yong)人工(gong)神經(jing)網絡技術強有力的(de)自學習、自適應、自組織能(neng)力,聯想、記憶功(gong)能(neng)以(yi)及對非線性(xing)復雜關(guan)系的(de)輸入、輸出間(jian)的(de)黑箱映射特(te)性(xing)等。
當(dang)前,我國智能(neng)化(hua)領域最(zui)薄弱、最(zui)需要發(fa)展的(de)是儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)、儀(yi)(yi)(yi)(yi)表、傳感器(qi)(qi)等基礎(chu)產(chan)(chan)業(ye)。隨著科(ke)學技(ji)(ji)術的(de)飛(fei)速發(fa)展和(he)自動化(hua)程(cheng)度的(de)不斷提(ti)高(gao),我國儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表行業(ye)也將(jiang)發(fa)生新的(de)變化(hua)并獲得新的(de)發(fa)展。儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表產(chan)(chan)品的(de)高(gao)科(ke)技(ji)(ji)化(hua),特別是智能(neng)化(hua),將(jiang)成(cheng)為日后(hou)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表科(ke)技(ji)(ji)與(yu)產(chan)(chan)業(ye)的(de)發(fa)展主流。基于智能(neng)控(kong)制(zhi)理論基礎(chu)的(de)智能(neng)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表目前大(da)致(zhi)有以下幾方面的(de)進展:
① 專(zhuan)(zhuan)家控制(zhi)器 專(zhuan)(zhuan)家控制(zhi)系(xi)統(expertcontrolsystem,ECS)是(shi)典型的(de)基于知識(shi)控制(zhi)系(xi)統,它是(shi)一個具有大量的(de)專(zhuan)(zhuan)門知識(shi)與經(jing)驗(yan)的(de)程序系(xi)統。它運(yun)用人(ren)工智能(neng)技(ji)術(shu)(shu)和(he)計算機技(ji)術(shu)(shu),根據(ju)某領域一個或多個專(zhuan)(zhuan)家提供(gong)的(de)知識(shi)和(he)經(jing)驗(yan),進(jin)行推(tui)理和(he)判斷,模擬人(ren)類(lei)專(zhuan)(zhuan)家的(de)決策(ce)過程,解(jie)決那些(xie)需要人(ren)類(lei)專(zhuan)(zhuan)家才能(neng)解(jie)決好的(de)復雜問(wen)題。
② 模糊控(kong)(kong)(kong)制器(qi) 模糊控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(FC-FuzzyController),也(ye)稱模糊邏輯控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(FLC-FuzzyLogicController)。由(you)于模糊控(kong)(kong)(kong)制技術具有處理不(bu)確(que)定性、不(bu)精(jing)確(que)性和(he)模糊信(xin)息的能力,對無法建(jian)造數學模型(xing)的被控(kong)(kong)(kong)過(guo)程能進行(xing)有效(xiao)的控(kong)(kong)(kong)制,能解決一些用常規(gui)控(kong)(kong)(kong)制方法不(bu)能解決的問題,因而模糊控(kong)(kong)(kong)制在工(gong)業控(kong)(kong)(kong)制領域得到(dao)了廣泛的應用。
③ 神(shen)經(jing)網絡(luo)控制(zhi)器 神(shen)經(jing)網絡(luo)在工(gong)業(ye)控制(zhi)系統中的應用(yong)提(ti)高(gao)了(le)系統的信息(xi)處理(li)能力,提(ti)高(gao)了(le)系統的智(zhi)能水平。所謂(wei)神(shen)經(jing)網絡(luo)控制(zhi),簡稱神(shen)經(jing)控制(zhi),它是指采(cai)用(yong)神(shen)經(jing)網絡(luo)這(zhe)一技術對(dui)復雜的非線性對(dui)象進行建模,或擔當控制(zhi)器,或優(you)化(hua)計算,或進行推理(li),或故障診斷等工(gong)作。
需要注(zhu)意的(de)是(shi):在儀器儀表的(de)智能化領域,無(wu)論(lun)是(shi)神(shen)經元(yuan)網絡、模糊控制(zhi)或混沌控制(zhi),盡管我國(guo)學者發表的(de)文章很多,但是(shi),嚴格細致(zhi)和自主創新的(de)工作與成果卻并不(bu)多。一些高(gao)端儀器儀表還仍然需要向國(guo)外進口。