在控制系統(tǒng)中,,儀器儀表作為其構(gòu)成元素,,它的技術(shù)進展是跟隨控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。目前,,控制理論已發(fā)展到智能控制的新階段,,自動化儀器儀表的智能化就成為必然了。
儀器儀表的智能化主要歸結(jié)于微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,。例如運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),、遺傳算法、進化計算,、混沌控制等智能技術(shù),,使儀器儀表實現(xiàn)高速、高效,、多功能,、高機動靈活等性能。再如,運用模糊規(guī)則的模糊推理技術(shù),,對事物的各種模糊關(guān)系進行各種類型的模糊決策,。又如,用軟件實現(xiàn)信號濾波,,如快速傅立葉變換,、短時傅立葉變換、小波變換等技術(shù),,是簡化硬件,,提高信噪比,改善傳感器動態(tài)特性的有效途徑,;還如,充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)強有力的自學(xué)習(xí),、自適應(yīng),、自組織能力,聯(lián)想,、記憶功能以及對非線性復(fù)雜關(guān)系的輸入,、輸出間的黑箱映射特性等。
當(dāng)前,,我國智能化領(lǐng)域最薄弱,、最需要發(fā)展的是儀器、儀表,、傳感器等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高,我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展,。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化,,特別是智能化,將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流,?;谥悄芸刂评碚摶A(chǔ)的智能儀器儀表目前大致有以下幾方面的進展:
① 專家控制器 專家控制系統(tǒng)(expertcontrolsystem,ECS)是典型的基于知識控制系統(tǒng),,它是一個具有大量的專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng),。它運用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù),根據(jù)某領(lǐng)域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗,,進行推理和判斷,,模擬人類專家的決策過程,解決那些需要人類專家才能解決好的復(fù)雜問題,。
② 模糊控制器 模糊控制器(FC-FuzzyController),,也稱模糊邏輯控制器(FLC-FuzzyLogicController)。由于模糊控制技術(shù)具有處理不確定性、不精確性和模糊信息的能力,,對無法建造數(shù)學(xué)模型的被控過程能進行有效的控制,,能解決一些用常規(guī)控制方法不能解決的問題,因而模糊控制在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,。
③ 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的信息處理能力,,提高了系統(tǒng)的智能水平。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,,簡稱神經(jīng)控制,,它是指采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一技術(shù)對復(fù)雜的非線性對象進行建模,或擔(dān)當(dāng)控制器,,或優(yōu)化計算,,或進行推理,或故障診斷等工作,。
需要注意的是:在儀器儀表的智能化領(lǐng)域,,無論是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊控制或混沌控制,,盡管我國學(xué)者發(fā)表的文章很多,,但是,嚴(yán)格細(xì)致和自主創(chuàng)新的工作與成果卻并不多,。一些高端儀器儀表還仍然需要向國外進口,。