智能控制精选(九篇)

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第1篇：智能控制范文

关键词：智能控制；方法；形式

中图分类号：TP31 文献标识码：A

1智能控制的发展

科学技术和生产的迅速发展是智能控制学科发展的动力。以往以单纯数学解析结构为基础的控制理论，其局限性日益明显。它的局限性主要体现在以下几方面：其一，在航空、航天、航海及各种工业部门，受控对象日益复杂。受控对象不仅规模大，运动学结构复杂，而且各运动变量之间严重耦合，同时还带有严重的不确定性（包括结构和参数两个方面的不确定性）和非线性。这样复杂的受控对象使得以确定模型和数学解析方法为基础的传统控制理论遇到了困难和挑战。其二，控制任务和目标的复杂化，也使传统的控制理论难于胜任。例如，一架性能优良的攻击机必须具备对空、地多目标自动攻击的能力，必须具备自动地形跟踪、回避的能力，必须具备自动导航和高品质自动飞行的能力。这样复杂的控制任务和控制指标要求，对于传统的控制理论来说是很困难的。其三，系统工作环境的复杂化，也使传统的控制理论产生麻烦。例如，在空战条件下，战场敌我态势的突变，气象条件的突变，敌方对我方系统的破坏和干扰，驾驶员的疲劳和意外失误，或者系统处于不利的化学物质环境中工作等。上述复杂受控对象，复杂的控制任务和控制目的，复杂的系统运行环境都促使人们研究新的控制方式去实现对它们的有效控制。这就是智能控制产生和发展的背景和动力。

另一方面，近代迅速发展的人工智能技术和计算机技术又为智能控制的发展提供了条件。诸如符号、语言的知识表达，状态特征的辨识，定性与定量，精确与模糊信号的处理，分析推理，逻辑运算，判断决策，自然语言理解和视觉系统等一系列拟人思维和功能均可通过计算机来实现。可以说，人工智能和计算机技术为智能控制的发展提供了物质条件。因此，智能控制不仅是科学技术和生产发展的推动和需要，也是科学技术发展的必然趋势；不仅是控制科学的继承、发展和提高，也是多学科相结合、共同迸发出的新的科学技术的火花。

2智能控制的主要形式

智能控制这一学科正在蓬勃发展，智能控制的形式也日新月异。目前正在兴起和研究的形式很多，其中主要的有如下几种。

2.1分级递阶智能控制

分级递阶智能控制是从系统工程出发，总结了人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系之后逐渐形成的，是智能控制最早的理论之一。

分级递阶智能控制有两种比较重要的理论：知识基/解析混合多层智能控制理论，该理论是由意大利学者A.Villa提出的，可用于解决复杂离散事件系统的控制设计问题。萨里迪斯三级智能控制理论，按照这种理论设计的智能控制系统是由组织级（最高级）、协调级（中间级）和执行级（最下级）三级组成的，并用熵函数来衡量每一一级的执行代价和效果，用熵进行最优决策。这一方法为现代工业、空间探测、核处理和医学领域应用自主控制系统提供了一个有效的方法。总之，分级递阶智能控制是为求解大系统，复杂系统的寻优、决策和有效控制而提出来的，是研究多级自寻优控制、多级模糊控制、多级专家控制、递阶智能多目标预测控制以及大型空间运动结构系统的三级递阶智能控制的有效方法。

2.2专家系统控制

专家系统控制（包括仿人智能控制和智能PID控制），是工程控制论和专家系统相结合的产物。这类智能控制的特点是专家的知识和经验与传统的PID控制器的结合，它所设计产生的控制规则简单易于实现，如飞行控制过程、化工PH过程的智能控制。在这一类智能控制中，还应指出的一种形式是实时监督控制专家系统，由故障检测、故障诊断和故障处理三部分组成，这种形式在航天、航空和化工等领域都有大量应用。

2.3模糊控制

该控制方法最早提出者之一是美国著名控制论专家LA.Zadeh，1965他发表了模糊集合论。模糊控制理论主要以模糊数学和规则表组成控制决策。它适用于难以建模的受控对象，但很难做到高精度。

2.4人工神经元网络控制

20世纪50年代末就已问世的神经元网络模仿生物神经系统，主要模仿人的大脑的神经网络模型和信息处理机能，如信息处理、判断、决策、联想、记忆、学习等功能，以实现仿人行为的智能控制。

2.5各种智能控制方法的交叉和结合

为了发挥各种不同智能控制方法的优点，克服它们各自的缺点和不足，各种组合、结合、互相交叉渗透的智能控制方法不断被提出和研究。例如，专家模糊控制、模糊神经网络控制、专家神经网络控制、模糊PID控制、专家PID控制和模糊学习控制等。

2.6各种智能控制方法与传统控制理论方法的交叉和结合

它们既能发挥智能控制的优点，也能发挥传统控制方法的优点，在工程实际中可获得完美的控制效果。它不仅是方法研究的交叉，而且也是多学科研究的交叉和发展。这些交叉和结合有模糊变结构控制、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和专家模糊PID控制等。上述交叉和结合还可以举出一些，这些控制有的学者又称为综合控制理论和方法。

3智能自主控制

随着科学技术发展和生产的需要，自主控制，特别是用智能化的方法实现自主控制成为当今的热门研究课题。智能自主控制也是智能控制的一种形式。什么是智能自主控制，至今没有统一的定义，根据普遍的理解，给出如下说明。

3.1智能自主控制的含义

智能自主控制系统应该具有如下功能：系统能自动接受控制任务、控制要求和目标，并能对任务、目标和要求自主进行分析、判断、规划和决策。系统能自主感知、检测自身所处的状态信息、环境信息和干扰信息，并能自主进行融合、分析、识别、判断和决策；同时能作出能否执行任务的决策。

系统能根据控制任务、目标要求，结合系统所处的当前自身状态信息、环境信息、干扰信息，自主地进行分析、综合，并作出执行任务和如何完成任务的控制决策。系统能根据上述决策自主形成控制指令，自主操控系统状态的行为，并朝着完成控制任务和目标的方向运动。

在上述运动过程中，如果出现任务改变，出现事先未预见的环境变化和自身状态变化，或出现系统自身损伤，系统能根据任务改变、新的环境（干扰属环境变化）信息和自身状态信息的改变，自主地作出分析、判断，并作出改变系统状态行为的指令，使系统改变自身的状态。或自主进行系统重组，以适应外界环境的变化；或自主进行系统的故障诊断、自修复，以适应完成控制任务和目标的要求，最终自主完成控制任务，达到控制的目标。具有上述功能的系统可以认为是智能自主控制系统，或称为智能自主控制。

3.2智能自主控制系统的应用

智能自主控制的关键是用智能化的方法实现完全无人参与的控制过程，并使系统运行达到预期的目的。

现以智能自主控制的行驶车辆为例说明其智能自主控制的过程。假定要使车辆完成由A城去B城送货的任务。智能自主控制行车系统接受这一任务后，首先要做的工作是，接受任务，分析任务，同时检测系统自身所处状态（是否处于运行准备状态）和车辆重心目前所处的地理坐标位置。第二步，开启环境状态检测识别系统，确定车辆自身的环境坐标位置，即确定车身是否处于地理坐标的道路中间，车头和道路规定的行车方向是否相同。第三步，将以上检测结果与任务要求相结合，进行决策分析。根据智能自主控制行车系统存储的数字地图，决策、规划出行车路线，选择好行车道路，同时根据规划出的行车路线和道路向行车智能自动驾驶系统发出行车指令，给出行车控制信号。该系统能协调地启动发动机，能控制油门，方向盘和刹车，驾车按规划的行车路线和所选择的道路行驶。第四步，在行车过程中，智能自主控制行车系统中的智能自主导航系统，能不断记录行车方向、路线、行车速度和里程，确定车身重心的地理位置坐标；智能环境状态检测识别系统能确定车身相对周围环境的坐标。如果行车中的地理位置坐标偏离了规划出的行车路线，智能自主控制行车系统应能根据车身目前所处的位置，结合系统携带的数字地图重新规划出新的行车路线，并能选好行车道路。如果行车中车身偏离了行车道路中间线，或行车前方出现障碍，则智能自主控制行车系统能通过环境视觉识别系统，给出行车方向修正指令和停车指令，避免行车事故，保持行车任务的正常执行。第五步，当行车到达终点B城时，智能自主控制行车系统的智能导航系统能根据行车规划的终点位置的地理坐标和行车当前的地理位置坐标，判断行车的终点任务是否完成。

如果行车终点位置到达，则将停车任务转交给环境状态检测识别系统，由该系统搜索选择停车位置，并将此停车位置与出发前记录在系统数据库中的停车位置环境图像相匹配，匹配无差，则命令行车智能自动驾驶系统关闭油门、发动机，并停车。如果行车过程中，智能自主控制行车系统发生损坏，系统自身应能实现故障自诊断、自修复或系统自重组。这种自修复和系统自重组往往要求能在车辆行进中完成。

结语

智能控制系统的设计是一项复杂的系统工程，随着科技的发展与进步，有关技术还在不断的发展之中，但发展迅速，各种不同智能控制水平的系统正在不断的研究，其实际应用也不断涌现为人们的生活带来可极大的便利。

参考文献

[1]游明坤.智能控制理论的发展及应用[J].软件导刊，2006.

[2]胡氢，司纪凯.智能控制技术现状分析及发展[J].煤矿机械，2006.

第2篇：智能控制范文

关键词：智能化；时间显示；控制

1现状及问题

目前，洗衣机已普及使用，洗衣机包括滚筒洗衣机、波轮式洗衣机、搅拌式洗衣机、双动力式洗衣机。随着技术的发展和消费者需求的提高，有的洗衣机在门体上增加LED灯或数码管显示等方式，提示用户洗涤剩余时间。但是现有技术的时间显示模块在结构上突兀地安装在门框上，在控制方法上形式单一，非智能化显示，影响了整机美感,用户希望在洗衣机使用过程中能够看到显示的状态,而在洗衣机不使用时,用户又希望从外观上看不出来。另一方面，时间显示模块为电器件，现有技术没有充分的防潮保护措施，密封性不佳容易导致时钟模块出现质量问题，产生安全隐患。比如，一种带时钟功能的洗衣机或干衣机门，包括门体,时钟模块设置在门体的门框上,时钟模块上有透明视窗。时钟模块既可以作为普通时钟使用,也可以把重要的程序时间设置进去,作为洗衣机工作过程计时器来使用，这种方案在门框内安装时钟模块，且为透明状态，密封性不佳导致时钟模块容易出现质量问题，并且在不通电状态下时钟模块能够被看到，影响整体美观。

2智能控制时间显示技术方案之结构部分

基于此，对洗衣机结构和控制方法进行研究和大量试验，通过在洗衣机门体上增设可显示可隐藏的时间显示模块，实现智能化控制。参见图1，详述智能控制时间显示的技术方案之结构创新改进。全自动机门体包括前板部件，观察窗总成，其中观察窗总成从外往里依次包括外框1、窗屏2、装饰框3、时间显示模块4、中框5、密封圈6、玻璃7、内框8。在中框5的上部中间部位，开设有时间模块的安装区5-1，时间显示模块4嵌装在安装区5-1中。装饰框3为圆环状，其整体形状及大小与中框5相适配，安装时与中框5相扣紧。装饰框3的上部周缘与时间显示模块4相对应的位置设有显示窗3-1，显示窗3-1的尺寸小于等于安装区3-1的尺寸。装饰框3由基体和覆盖层组成，基体为透明材料，可以选择透明ABS，或者透明PC，或者透明亚克力，而覆盖层位于基体的外表面，基体材料在基体上的厚度是不一致的，通过大量的试验和材料分析得出，在显示窗3-1对应位置处覆盖层的厚度为0.5～1.5mm，其他位置的厚度为2～4mm。覆盖层在基体上的厚度也是不一致的，在显示窗3-1对应位置处覆盖层的厚度为10～20μm，其他位置的厚度为20～50μm。装饰框3为在基体上电镀上镀层而形成，装饰框3的电镀工艺采用直接电镀方式或者真空镀方式均可。覆盖层的材料一般选取铝、钛、锆等低电位金属，这种材料的覆盖层特点是，虽然显示窗位置处的覆盖层厚度为10～20μm，其他位置的厚度为20～50μm时，但是在不通电状态下，在装饰框3上看不出显示窗3-1的存在，呈不能透视的状态，从外部看，装饰框3整体遮挡住了中框5，包括时间显示模块4。也就是说，在洗衣机不通电的情况下，时间显示模块处于隐藏状态，外观整体大气，美感不被破坏。另一方面，时间显示模块4被装饰框3保护，在玻璃7的外周安装U型密封圈6，不容易受潮气侵蚀，提高这一电器件的可靠性。装饰框5的另一结构形式为膜内注塑或者膜转印而成，在透明基体的表面增设覆盖层，覆盖层为成型膜，成型膜的材料一般是PET，成型膜在显示窗位置的厚度为50μm，其他位置的厚度大于80μm。采取这种方式形成的装饰框5也能实现智能控制时间显示的效果。为了让显示窗3-1的位置精准对在时间显示模块4处，设计了安装定位结构，即中框3与装饰框5设有至少3对定位装置，比如，中框周缘与装饰框周缘设有3个位置形状相匹配的定位卡爪/定位孔，或者定位孔/定位柱的结构。为了便于使用者观察洗衣机的剩余时间显示，时间显示模块4放置的最佳位置在中框5中框周缘上部中间位置，其形状为长方形或者方形或者椭圆形。时间显示模块4与中框的安装区5-1通过将卡爪安装到安装框中的方式装配。时间显示模块4的数码管膜片需要设计为黑色或灰色等深色，这样通电时与装饰圈的颜色相匹配。

3智能控制时间显示技术方案之电控方法

该技术研究方案中，还涉及使用上述结构的控制方法，参见图2。智能控制方法具体包括如下步骤。第一步：洗衣通电，按电源开关键，时间显示模块不通电，装饰框的显示窗位置不被照亮，此时时间显示模块从外观看是隐藏的。第二步：选择洗衣程序，洗衣机自动检测计算出工作的总时间，然后，电脑程控器向时间显示模块发出指令，时间显示模块上出现具体数字，此时为总工作时间。第三步：按启动键，在洗衣过程中，时间显示模块动态显示剩余工作时间，装饰框对应时间显示模块处为可透视状，时间显示模块及剩余工作时间为明示状态。第四步：洗衣完成，断电，时间显示模块同时被断电，装饰框整体为不可透视状，时间显示模块为隐藏状态。

4智能控制时间显示的技术效果

采用此种智能控制方法的洗衣机，能够让用户很方便地随时观察到洗衣机所剩余的工作时间，以便灵活地安排下步工作，或者在合适的时间点接收漂洗水以便重复利用。时间显示模块在整机工作时显示状态，在整机不工作时为隐藏状态，在功能上实现了用户的个性化需求，在外观上又保证了整机的美感。

参考文献

[1]李中伟，朱永涛.智能洗衣机控制器的设计[J].科技视界,2014(36):100.

[2]曾璐，李明.基于AT89C52单片机的洗衣机智能控制系统[J].电子技术,2006,230(11):37-38.

第3篇：智能控制范文

家电智能化浪潮势不可挡，2020年，智能家电生态圈将创造产值超过万亿元的巨大商机。智能家电中，控制系统发挥着“大脑”和“中枢神经”的作用，为进一步完善智能控制系统，传统家电企业、互联网企业、通讯设备厂商都已参与进来，发挥在各自领域的特长，不断完善智能家电控制系统，积极推进家电智能化进程。

“家电智能化浪潮势不可挡。”某企业老总在参观完2014年AWE、IFA、CES三大国际家电展后曾用这句话概括自己的感受。的确，随着技术层面不断突破创新，产品功能不断完善，家电企业智能化转型思路日渐成熟，消费者使用习惯逐步形成，再加上家庭网络环境日益改善，中国家电产业的智能化已从最初的“纸上谈兵”跳脱出来，进入实质性发展阶段。据奥维云网（AVC）测算，智能家电将带动生态圈内相关产业快速发展，2010年，智能家电生态圈产值达到50亿元，2014年达到1200亿元，2015年预计将达到1500亿元，而到了2020年，智能家电生态圈产值将超过万亿元。

巨大的市场空间引来众多企业的高度关注，家电智能化成为业内的焦点话题。然而，家电产业实现智能化并不是一件容易的事，事实上，家电智能控制体系横跨通讯产业与传统家电产业，要求对电子技术、通讯技术、显示技术等多学科融会贯通。此外，家电智能化还是一个新课题，需要家电产业链上下游企业协同作战，共同推进，上游配套企业更要颠覆传统的思维模式，用更开阔的视角为整机厂提供更完善的智能控制解决方案。

高手云集，积极推动

在白色家电制造领域，智能的概念其实并不陌生，一些帮助家电整机实现智能化控制的控制器早已被广泛应用。国际整流器公司（以下简称IR）西安应用中心主任李明告诉《电器》记者说：“凡是装有MCU的家电都可以被视为能够实现智能控制的产品。”在这种概念下，智能控制器是指在仪器、设备、装置、系统中为完成特定用途而设计实现的计算机控制单元，一般是以微控制器（MCU）芯片或数字信号处理器（DSP）芯片或专用控制器为核心，依据不同功能要求辅以外围模拟及数字电子线路，并置入相应的计算机软件程序，经电子加工工艺制造而成的电子部件。李明进一步解释说：“这种智能控制器可以实现多种智能控制，IR公司智能控制器是针对家电中永磁电机的无传感器智能控制而设计的，能够通过智能化的程序设置简化使用操作步骤，并控制家电高效节能运转，最为业内熟知的应用就是帮助家电实现变频控制。”

大数据时代到来，传统制造业受到互联网思维模式的深刻影响。最先立于智能化潮头的是手机，智能手机开启新时代，全触屏操作、可自由装卸各种应用软件、简洁易用操作系统等体验都使传统手机难以匹敌，智能手机已经成为集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持智能终端设备。紧接着，智能电视作为集高清、大屏、多屏互动、网络搜索、在线购物、实时互动等多种应用和功能的开放平台，极大地提升了消费者家庭娱乐的生活体验，并被看作硬件、内容、流量、支付等为一体的智能生态的重要平台。智能化浪潮席卷手机、电视领域，反映出国内消费者对智能化产品的快速适应和接受能力。“手机、电视的现在，就是白色家电不久的将来。”对于白色家电智能化趋势，这一观点已在业内达成共识。

在这样的大背景下，智能控制器被赋予更多使命，从完成简单控制程序的元器件“变身”为以自动控制技术和计算机技术为核心，集成微电子技术、电力电子技术、信息传感技术、显示与界面技术、通讯技术、电磁兼容技术等诸多技术门类的复杂控制体系，承担家居环境下，家电与网络、家电与使用者、家电与家电、家电内部各部件之间数据交换、智能控制的重任。

“我们要的，是各种技术碰撞出的颠覆传统的创新产品。”某整机生产企业智能产品研发负责人明确表示，“今后，不能接入网络，提供云服务的将不再被家电企业定义为智能家电。”整机企业提出需求，上游配套企业面临新的问题，与网络连接、提供基于网络的智能服务，这一点已经跳出了传统家电制造业驾驭的范畴，一步跨入通讯领域，家电智能控制体系的设计必须融入更多新技术，跨界合作势在必行。南京点触智能科技有限公司总经理潘兴修告诉《电器》记者：“目前，对于新概念下的家电智能控制体系，业内并没有形成统一的认识，大家都还在摸索中，传统家电厂商、互联网企业、通讯设备厂商都已参与进来，发挥着在各自领域的特长，积极推进家电智能化的进程。”

侧重不同，各显神通

虽然家电企业对什么是家电智能控制系统仍处摸索阶段，但全新智能控制系统提供商队伍已能分出“流派”。首先，传统智能控制器生产企业已经把家电与网络互联互通、增加智能控制功能的思路融入控制器研发、设计、生产中。他们的竞争优势在于，已与家电整机厂展开合作多年，手中握有客户资源，与家电企业沟通比较方便，更了解整机厂的需求。其次，智能家电的核心是通过互联互通创造新的价值，一些互联网企业、通讯设备企业，具备超前的互联网思维模式，能够凭借在另一个专业技术领域取得的成就，将传统家电制造带入互联网模式下。此外，一些近年来新成立的高新技术企业，冲着家电智能化而来，瞄准的是家电智能化商机，有着清晰的思路和极高的热情。

《电器》记者通过采访发现，现阶段，不同派别的智能控制系统提供商采取的市场运营模式有很大差别。

目前，家电智能控制配套领域有很强的包容性，某控制器生产企业相关负责人说：“智能家居营造了一个巨大的商业生态圈，越来越多的企业参与其中，寻求发展。

完善的智能控制系统由很多元素共同组成，任何手中握有相关技术成果的企业都可以尝试用自己的方式找到切入点，参与家电智能控制平台的搭建，为家电整机厂提供智能控制配套服务。”

无锡和晶科技有限公司是传统家电智能控制器的主要供应商，接受《电器》记者采访时，市场总监王雅琪表示，和晶将坚持实行技术为先导的经营理念，在“高端、智能化、节能环保”的产业发展趋势下，以技术创新为动力，科技进步为依托，拓宽产品应用领域，寻求更快发展。但王雅琪同时强调，现阶段，和晶科技的工作重点仍然放在围绕家电变频技术和传统家电主控技术两个层面，对于家电网络智能化发展趋势，和晶科技将密切关注。王雅琪解释说：“和晶科技的业务重点还是放在传统控制器技术开发、积累上，毕竟这是公司赖以生存的核心业务，网络智能家电虽然概念炒得火热，但整机市场出货量十分有限，反射到上游采购，能够链接网络的新型智能控制器的需求量并未出现激增，因此和晶科技各项实现家电智能化控制的研究工作都还处于尝试和摸索阶段。”日前，和晶科技宣布，收购无锡中科新瑞100%股权，全面控股无锡中科新瑞系统集成有限公司。据了解，中科新瑞系统集成有限公司创立于2001年6月，主营业务为智能化工程、系统集成产品以及运维服务。交易完成后，和晶科技将通过整合自身在白色家电控制器领域的研发、制造及市场优势，以及中科新瑞的项目实施经验和技术研发优势，实现公司智能控制器业务从智能家电向智能建筑、智慧城市等领域的拓展。

上海庆科(MXCHIP)信息技术有限公司创办于2004年，提到智能家居，庆科CEO王永虹想要做的就是“将一切未联网的都连起来！”

他进一步解释说：“庆科在嵌入式无线连接技术上已经拥有10年的经验，随着行业发展，现在的技术能力和服务范围更加全面，可为智能家电、照明、安防、健康、娱乐等行业提供整体智能化解决方案。”据了解，庆科的智能化解决方案包括硬件端的底层操作系统、云端接入服务和手机端的APP订制，帮助整机生产企业短期内实现设备端智能化开发。针对智能家电应用领域，上海庆科提供的Wi-Fi模块集成度高、外设资源丰富，可满足家电多样化需求。出于对制作工艺、品质监控的高要求，上海庆科将模块生产交给制造业领头羊富士康，不仅满足家电整机生产企业对零部件高性能、高精度以及低功耗的要求，更保证了供货的稳定性。此外，庆科的智能化解决方案支持APP个性化订制，可以对接企业自有云，更可以快速对接第三方公有云，如阿里物联平台、微信AirKiss等，帮助智能家电稳定安全地连接到互联网。

幻腾智能是一家互联网硬件公司，设计新奇实用的智能家居产品，主打产品一直是PhantomNova智能灯以及无线开关和环境控制器。近期，幻腾智能开始关注智能家电领域，尝试与家电整机厂展开合作。与其他智能模块配套企业不同，幻腾智能没有选择Wi-Fi模块，而是以幻腾link模块技术实现家居环境下电器设备两两互通，传达操控指令，完成智能化控制。据幻腾智能CEO王昊介绍说：“我们的智能控制方案其实只是通讯方式有所不同，模块安装在智能家电上的作用和意义没有改变。Wi-Fi是星状通讯，以路由器为中心，而幻腾智能采用的幻腾link是网状通讯。未来家居环境下，需要接入网络实现控制的智能家电会越来越多，如果网络不能负载这么多电器同时在线，或者Wi-Fi信号中断，植入Wi-Fi模块的智能家电则无法被控制。而网状通讯协议搭建起的设备与设备之间的局域网还是可以实现智能控制。因此，我们认为，在智能家电应用领域，幻腾link模块也将有自己的一片天地。”

与其他智能控制器配套生产企业有所不同，深圳市英唐智能控制股份有限公司开展业务的侧重点为小型生活电器。目前，英唐智控的小型生活电器智能化方案已被Conair、Delonghi、Black&Decker、Philips、Tefal等欧美著名品牌及美的、创维、华旗资讯等国内著名品牌采用。据企业相关负责人介绍，英唐智控拥有多种研发平台，以及反应迅速的资深研发团队，能够根据客户的要求，在较短的时间内提供各种性能优越，符合安全要求的生活电器智能化服务。这位负责人在接受《电器》记者采访时进一步介绍说：“我们提供的是一站式服务，根据家电整机厂产品设计的特点，为其提供专业的智能化解决方案，增加电控部分并提供相关技术安全认证等资料，积极协助整机厂在终端市场销售环节进行推广。”

为智能家电整机提供配套服务，潘兴修认为，触摸显示人机交互系统至关重要，他说：“对于智能家电，这是一个非常重要的部分，直接关系到用户最终是否能够得到良好的操作体验，我们的目标就是要将iPhone、iPad美好的用户体验转移到智能家电上，以此为基础，智能家电强大的功能才能以最恰当的形式体现，才能得到使用者的最终认可。”选准市场切入点，南京点触逐步扩大业务范围，将电容触摸屏、液晶面板、控制系统融合在一起，为家电整机厂设计生产智能触摸显示人机交互系统。在与《电器》记者的交谈中，潘兴修还提到一个设计思路，他说：“可以使智能控制系统与家电原有控制系统分离，相对独立地存在于家电整机内部，通过协议建立两个控制系统间的关联。由智能控制系统完成连接网络、信息写入、数据处理等任务，为家电增添智能化新功能，而原先的控制系统不用做太多改进，仍旧完成指定任务。这种设计不需要家电整机厂过多调整产品设计，保证了家电整体运行的稳定性，便于维修以及智能控制系统硬件更换升级。”

精彩技术，创新产品

上游配套企业的积极探索不断取得成果，各种新技术、新产品层出不穷，不断完善家电智能控制系统。

2014年7月，上海庆科了中国第一款物联网操作系统MiCO-赵州桥版，MICO（Micro-controllerbasedInternetConnectivityOperatingsystem）是基于MCU的全实时物联网（IoT）操作系统。是一个面向智能硬件优化设计的、运行在微控制器上的、高度可移植的操作系统和中间件开发平台。MiCO作为独立的系统，拥有开放架构，它并不依赖于微控制器（MCU）型号，同时具有硬件抽象层（HAL）。此外，固件的应用开放接口已实现多种应用层协议。MiCO包括了底层的芯片驱动、无线网络协议、射频控制技术、安全、应用框架等模块，上海庆科同时提供阿里物联平台、移动APP支持、以及生产测试等一系列解决方案和SDK，助力“软制造”创业者简化底层的投入，真正实现产品的网络化和智能化并快速量产。上海庆科技术人员介绍说：“简单地讲，MiCO是智能硬件底层的一个开源系统，有先进的动态功耗管理技术，可灵活适用于广泛的MCU，支持常见处理器；具有完整的云端接入框架和应用范例，支持多种类云平台；数据可实时更新、安全可靠，便于进行二次开发。”

“拓邦现已发展成为以智能控制技术为核心，不断拓展应用领域的中国一流智能控制方案提供商。”深圳拓邦股份有限公司相关负责人介绍说：“除了为家电企业提供传统的智能控制器，拓邦在智能家居控制器开发上也取得了成绩，完成了从单体智能化到实现智能化单体间的互联互通再到与互联网的互联互通的转变。已形成智能烤箱控制系统、灯光控制系统、云空调控制系统等二十多种产品。目前，拓邦部分应用于智能家居的产品已投入应用，基于Zigbee、Wi-Fi、蓝牙、DALI的智能远程灯光控制系统已成熟，智能烤箱控制系统已批量供货，云空调控制系统已向整机生产企业广泛推广。”

该负责人在接受《电器》记者采访时还反复强调，拓邦将积极寻求与优秀互联网公司的业务合作。

第4篇：智能控制范文

截至目前，古典控制方法一直都无法被人工智能控制技术所取代。但是随着时代的进步和发展，现代控制理论也日臻完善，人工智能软件技术(包括遗传算法、模糊神经网络、模糊控制以及人工神经网络等)逐渐取代了传统的控制器设计常规技术。这些方法有着许多的共同之处:都要具备不同类型和数量的描述特性和系统的“apriori”技术。这些方法都有着显著的优势，所以工业界都做出了不断的尝试，旨在进一步开发和使用这类方法，但是工业界又急于开发该系统，从而使其性能更加优异，系统更加简单、易操作。直流传动的控制程序较为简单，在过去得到了较为广泛的应用。但是不可忽视的是，它们有着难以克服的限制性因素，而且随着DSP技术的不断进步和发展，直流传动的优势逐渐隐没，性能更高的交流传动逐渐取代了直流传动。但近几年，部分厂商逐渐改良工艺，更高性能的直流驱动产品涌入市场，但是人工智能技术却鲜少提及。在未来几年，使用人工智能的直流传动技术将在更大范围内得到推广和普及。

交流传动瞬态转矩具备较高的使用性能，它有着较强的控制性，仅次于直流电机。目前，直接转矩控制(DTC)和矢量控制(VC)是比较常见的高性能交流传动控制方法。当前，不少厂商都顺应市场形势，相继推出了矢量控制交流传动产品，而且无速度传感器的矢量控制产品也大量上市。在性能较高的驱动产品中广泛使用AI技术，将会进一步提高产品的使用性能，截至目前，仅有两个厂家在其生产的产品中运用人工智能(AI)控制器。而在十五年前，日本和德国的研究人员提出了直接转矩控制这一概念，经过了十年的发展演变过程，ABB公司面向市场，将直接转矩控制的传动产品引入市场，让人们能够直接感受直接转矩控制的优势，从而开展相关的研究。可以预见，人工智能技术将会运用到直接转矩控制中，常规的电机数学模型将会被替代，从而退出市场。

人工智能控制器主要分三种类型，即:增强学习型、非监督型和监督型。当前，常规的监督学习型神经网络控制器的学习算法和拓扑结构已基本成型，这在一定程度上限制了此种结构控制器的生产和使用，导致计算机计算时间增长，而且常规非人工智能学习算法在具体应用上效果不明显。而要克服这些困难，最好的办法就是采用试探法和适应神经网络。常规模糊控制器的模糊规则表和规则初值是“a－priori”型，这加剧了调整难度。假若该系统无有效的“a－priori”信息作为支撑，那么将导致系统陷入瘫痪。而要有效克服此类缺陷和困难，就可以运用自适应模糊神经控制器，保证系统的正常运转。

二、电力系统中的智能控制

当前，世界各地的专家和学者都将眼光聚焦于智能控制理论的研究，研究表明，只要合理运用智能系统，就能在很大程度上提高电力系统控制水平，推动我国电力传动系统步入新的阶段。市面上广泛使用的交直流传动系统在控制技术和手段上已日臻成熟，闭环控制、矢量控制都有着较好的运用前景。PID控制法作为最新的控制方法，能较好地完成数学建模需承担的控制任务，但是在具体实践中，电力传动系统表现出较强的不稳定性，随工作状态的变化，电机参数也不断变化着，这加剧了传统建模控制的难度。

第5篇：智能控制范文

宾馆改造时采用智能客房控制系统，对客房的资源进行集中管理，帮助客人方便使用宾馆客房内的各种用电设备及享用各种软。在该套系统中，每个客房配置一个客房配电箱和一个客房智能控制器。房间内除了冰箱等不能断电的重要插座外，其余的用电设备如照明灯具、电视插座、普通插座等都是由客房智能控制器来控制。客房配电箱供电给智能控制器，控制器通过编程对其末端连接的强电灯具、客房插座、空调风机、空调电磁阀、多路音乐、显示时钟、请勿打扰等功能进行集中控制;每个客房控制器都有自己独立的网络地址，系统底层直接采用标准TCP/IP通信传输协议，通过楼层服务器进行数据的集中和转发，从而保证系统数据的完整和稳定。同时系统通过主干交换机连接所有楼层交换机和数据库服务器以及前台、客服、工程部等部门电脑。客房控制系统设计说明:

1)无人模式:正常客房在无人入住时处于待租无人模式，RCU(智能客控主机)此时处于无人省电运行状态;系统软件显示客房为无人，客房内空调运行于无人模式，受网络远程控制。可在软件端设定其工作状态。

2)开房模式:客人在前台办理入住手续，发电子门锁卡，客房进入已租入住模式(从宾馆管理软件获知);空调将由无人模式自动切换到开房模式，在开房模式下，空调设定温度为舒适温度，并且为高速运行，使客房在客人进入时已达到舒适温度，温度达到设定温度后，关闭电动阀，停止风机运行。

3)欢迎模式:客人利用宾客卡开启门锁，门磁检测后房门开启，自动开启廊灯并延时30s关闭;将门锁开门卡插入节电开关，节电开关进行智能身份识别，只有合法卡方能取电，灯光进入欢迎模式，开启客房内指定灯光，门外显示器及软件显示客房为有人;如果采用智能通讯型取电开关，还可将卡片持有人身份如客人卡、服务员姓名、管理人员姓名等传送到系统软件进行显示。

4)普通模式:客人可通过弱电开关面板对灯光、排气扇、服务功能等进行控制;空调进入本地操作模式，客人可操作温控器按自己的需求来控制客房温度;在软件端可实时查询客房内空调运行情况，如实际温度、设定温度、风速等;客房内“请勿打扰”、“请稍候”、“SOS”、“退房”等服务信息实时传送到门外显示器和软件界面，并有声音及信息提示;当有“SOS”等信息时，门外显示器上“勿扰”、“清理”、“请稍候”指示灯将同时闪烁，以引导相关人员迅速找到此客房。此时不可实现“请勿打扰”服务请求;“请勿打扰”还和“请即清理”、“请稍候”实现互锁;“请勿打扰”状态下按门外显示器的“门铃”键无效;当客人在接听电话或在卫生间时，若门外有人按“门铃”键，客人可在控制面板上按“请稍候”键，同时“门外显示器”上“请稍候”窗口点亮，且不断闪烁，告之请稍等;当客人再次按下此键或开启房门时，此状态取消;浴室内可安装红外微波探测器，当检测到客人进入卫生间时，可自动点亮浴室灯、排气扇(编程修改)，如果长时间无人，可关闭卫生间所有灯具及排气扇，以节省能源;衣柜内的衣柜灯由行程开关控制，不进入RCU;空调运行状态和客房温度，门磁等开关状态等信息实时传送到系统软件。

5)睡眠模式:客人休息时，可按下床头“总控”键，系统进入睡眠模式，灯光全部关闭;在睡眠状态下，按任意键自动开启夜灯，并唤醒系统恢复普通模式。

6)已租无人模式:当客人外出(未退房)时，系统进入“已租无人”模式;空调按“已租无人”模式运行，如夏天设置为26℃，风速设置为自动(可自由设置);当客人再次回客房时，空调将自动恢复客人以前设定的状态，以尊重客人的个性化需要。

7)退房模式:当客人按下“退房”键时，信息传送到系统软件，通知服务人员到该客房进行查房，服务人员可以提前进行结账工作，以避免让客人在前台等待过长时间。客房控制系统通过节电开关、空调远控和自动控制等一系列措施，可在保证客房舒适度和客人满意度的前提下，保证最低的能源消耗。通过网络系统将客人的各种要求及时提供给酒店管理方，使客人在第一时间得到优质服务，从而提高客人的满意度。

2宾馆其他区域电气智能控制改造

1)宾馆大堂的温度控制门厅作为宾馆的门面，全天候对客人开放。但是随着大堂人流的不同，空调负荷也不同。通过调查发现大堂人流的分布具有一定规律:清晨入住的旅客较多;而离店的旅客则多集中在中午时分;其余时间，旅客则往来较为随机。因此，大堂的空调热负荷也随着客流变动呈现出规律性波动。改造后的楼控智能系统可以根据这种规律，通过变频器提前调整空调机组和冷水机组的运行状态，减少控制系统动态波动的能源耗费，这既确保了室内温度舒适性，又实现了节能控制。

2)室内照明控制宾馆的室内照明场所，大体上可分为营业场所(大厅、餐厅、客房)照明、内勤办公场所照明和公共空间(走廊、洗手间)照明三部分。本次改造中采用了昼光感知器与红外感应设备来控制照明灯具，具体做法如下:(1)在门厅大堂区域设置昼光感知器:当屋外自然光照充足时，该设备可自动调降可调光型电子安定器的输出以及靠窗灯具的亮度，或直接关闭灯具。在值班室的客控主机内设置了时序控制器(timer):该控制器可在预定的时间根据相应程序自动地对照明环境作模式切换，或控制灯具的明灭，无须手动操作。避免了因忘记关灯而浪费电能。(2)在宾馆的走廊、小型会议室、会客室、卫生间等场所设红外开关装置。走廊内红外感应装置可自动检测该空间内的人体温度:在晚上时，若没有人经过，则会关闭除应急系统外的大部分灯光，当有人经过时，红外线感应器送出信号，使该走廊、通道的灯光可以开启，让人们可以顺利通过，也可以让安全监控能够工作。在会议中心，也设置了红外开关系统。非宴会时间，当有工作人员进入工作厅内工作时，红外线感应器感应到人体体温的红外信号，指令厅内的某几路灯光渐亮，可以让工作人员在有光的情景下工作。当工作人员离开后，厅内的灯光延时10min后关灯。宴会期间，可通过调整面板模式，设置灯光效果。当宴会开始后，一旦红外开关感应到人员入场，则将开启相应照明模式灯光。

3改造前后的比较

该系统安装调试好后，经过一段时间的使用，经实地测量其效果比以前有了很大进步，每个客房房间平均每天10h的用电量如表1所示。通过表1，可以看出改造后客房节电率能提高50%～80%，总用电量节约20%～30%，极大地节省了电能，并保证宾馆的软硬件设施的先进性。提升宾馆的整体形象，提升客人对宾馆的评价，从而大大增加客流量，提高宾馆总体的经营收入。该控制方式不仅安全，可靠，更符合国家提倡绿色宾馆建设要求。

4结束语

第6篇：智能控制范文

本文通过对智能控制的发展轨迹和特点进行简单的介绍，对智能控制的技术方法进行了分析，对比了智能控制和传统控制的优缺点，对智能控制在机器人领域的应用进行了分析和探究+提出了智能控制的未来发展方向应该是由多种智能控制模式组成以及把智能控制模式和传统控制相结合的思维方法。

关键词：

智能控制；机器人；应用

1.控制的概述

从20世纪初到今天，控制理论已经由以传递函数为理论基础的传统模式发展到了以状态空间理论为依据的现代模式。到了今天，控制理论经历了由人工智能向自动控制的转变过程，从而形成了智能控制的相关理论。

2.智能控制的发展轨迹和特点

智能控制的理论思想最早被提出时是由人工智能思想和自动控制交叉的思想相融合而得出的一种思想理论，并且把智能控制的系统分为人工控制器为核心的智能控制、人工和机器同时作为核心的智能控制系统、纯机器控制作为核心的智能控制系统。智能控制的理论基础是运筹学的相关理论、人工智能的相关理论以及自动控制理论相结合的一种控制理论学说；智能控制系统是由传统控制理论进化而来，主要利用自主智能机来达到预设目标，从而实现无人操作的目的。智能控制的整套系统结构具有开放式、分级式以及分布式的特点，处理综合信息的能力非常强大。但是智能控制的终极目标却不是高级自动控制，而是优化系统的各个方面。智能控制的服务对象主要是一些非线性和不确定性的研究对象，这种研究对象是主要研究线性结构的传统控制理论无法操作的内容。智能控制在对数学模型的描述以及对符号和相关环境的识别等方面都十分擅长。

3.智能控制的技术方法

智能控制的主要技术方法有神经网络智能控制、模糊网络智能控制以及分层递阶智能控制等。在日常实际操作中，进行智能控制应用时常用的方法是把几种智能控制模式融合在一起来使用。比较典型的智能控制方法有以下几个。（1）模糊智能控制方法。模糊智能控制方法主要是把知识库和模糊模式推理机以及输出量清晰化的模块等进行组合，模糊智能控制的具体方式是，由模糊量的互相转化以及推理，最后得出具体的参数来执行。[1]（2）专家智能控制方法。专家智能控制方法就是把智能控制与传统控制理论相融合的一种典型的智能控制方法。这种方法就是以专家智能控制的理论基础作为依据，对控制方法进行优化。

4.智能控制在机器人领域的应用

机器人领域是智能控制的主要应用研究方向之一，随着科技的迅速发展，机器人领域的科学技术越来越全面。比如，还处于发展阶段的人工智能相关技术以及传感器的相关技术都被应用到了机器人领域当中。我们从动力学的角度上来看，机器人的相关技术特点是非线性的，随时发生变化的，在机器人的控制技术上所追求的是多样的任务，这恰恰就是智能控制的相关优势，所以说智能控制技术是机器人研究领域一个十分关键的组成部分。

（1）机器人的行动控制。有一种由四条连杆和从动滚轮组成腿部的机器人，这种机器人的移动依靠后补两条滚轮来实现，移动方向由滚轮的滚动角度来决定。如果要预设这种机器人的移动路线，面对这种非线性系统组成的机器人，一般的控制器是无法实现对其控制的，此时就要使用智能控制理论中的模糊神经网络自适应控制方法。这种控制模式可以减少机器人的系统误差，并且可以有效地对机器人的移动路线进行控制。[2]

（2）机器人的行动计划。如果在一个十字路口同时进行多个机器人的行动控制，就会涉及机器人的回避和协调问题，在解决这个问题的方法上，智能控制理论为机器人提供了集中式路线设计和分布式行动特点设计等方法。即首先设定每个机器人在不遇到障碍的基础上可以按照预先设计的路径到达设计目的地；其次通过在机器人内部设定一整套规则，采用分布式行动特点设计的方式来让机器人在行动的过程中在可能发生冲突的区域进行避让，从而达到避免机器人碰撞的目的。这个实验结论可以证明智能控制可以完美解决多数机器人一起进行行动时的协调和碰撞问题。

智能控制在现阶段的很多方面都不是特别成熟，在具体方法的应用上局限性也很大，如果把多种智能控制的方法结合在一起，也许是解决这些问题的关键途径。

参考文献：

[1]王印束，程秀生，冯巍，等.湿式双离合器式自动变速器起步智能控制[J].江苏大学学报（自然科学版），2011，32（6）：658-662.

第7篇：智能控制范文

关键字：自动化 智能控制 应用

随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。

一、智能控制的主要方法

智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等，以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。

2.1 模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础，以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制，就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段，实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定，以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2 专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合，仿效专家的经验，实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成，通过对知识的获取与组织，按某种策略适时选用恰当的规则进行推理，以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率，灵活性高;可通过调整控制器的参数，适应对象特性及环境的变化，适应性好;通过专家规则，系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作，鲁棒性强。

2.3 神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动，利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息，通过不断修正连接的权值进行自我学习，以逼近理论为依据进行神经网络建模，并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。

1.4 学习控制

(1)遗传算法学习控制

智能控制是通过计算机实现对系统的控制，因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法，它模拟生物界/生存竞争，优胜劣汰，适者生存的机制，利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法，一方面希望在宽广的空间内进行搜索，从而提高求得最优解的概率;另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围，从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率，是遗传算法的一个主要研究方向 。

(2)迭代学习控制

迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练，从经验中学会某种技能，来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成，其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。

二、智能控制的应用

1.工业过程中的智能控制

生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计，例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器，因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势，且可用于控制一些非线性的复杂对象 。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化，包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。

2. 机械制造中的智能控制

在现代先进制造系统中，需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业，它利用模糊数学、神经网络的方

法对制造过程进行动态环境建模，利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构，修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性，将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力，进行在线的模式识别，处理那些可能是残缺不全的信息。

3.电力电子学研究领域中的智能控制

电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程，国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中，取得了良好的控制效果 。遗传算法是一种先进的优化算法，采用此方法来对电器设备的设计进行优化，可以降低成本，缩短计算时间，提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中，智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一，也是研究的新热点之一。

以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影，它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异，我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。

参考文献：

[1]Lee T H Ge ，S S. Intelligent control of mechatronic systems [J].Proceedings of the 2003 IEEE International Symposium on Intelligent Control，2003，646-660.

[2]Li Mengqing; Zhang Chunliang; Yang Shuzi etc. Intelligent recognition using fuzzyneural network for trend & jump pattern in control chart[J]. China Mechanical Engineering， 2004 ，15(22):1998-2000.

[3] 严宇，刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报，2004，36(1):106-110.

[4] 张利平，唐德善，刘清欣.遗传神经网络在凝汽器系统故障诊断中的应用[J].水电能源科学，2004，22(1):77-79.

[5] 刘红波，李少远，柴天佑.一种设计模糊PID复合控制器的新方法及其在电厂控制中的应用[J].动力工程，2004，24(1):78-82.

第8篇：智能控制范文

关键字：STC89C54单片机；多平台控制；智能空调

引言

随着物联网技术的不断发展，人们的生活习惯、休闲方式与消费习惯也在不断的改变，而智能化家居在人民群众的生活中起到越来越重要的作用。空调作为日常生活中较为重要的家电产品，传统空调因为其遥控器的控制范围有限，人们往往需要花费一定时间等待空调制冷或者制热，造成了一定的时间上的浪费；而现有的智能空调在远程控制上的方式也较为单一，且各品牌之间协议相互不兼容，相关技术也无法实现对现有传统空调的改造。本文将设计一种全新的物联网智能空调控制系统，实现在本地和远程多个平台上的多种空调控制方式。通过实际运行调试，验证系统设计方案的可行性和有效性。

1空调智能控制系统总体设计

本系统主要由STC89C54单片机最小系统模块、红外学习和发送模块、GPRS模块、智能手机、蓝牙模块、显示模块和电源管理模块组成，如图1所示。本系统利用单片机最小系统和红外模块组成智能外接装置，作为中间媒介来学习和发送红外命令控制空调，结合各无线模块，该装置上电后能够自动连接移动基站的GPRS网络，随后通过移动网关接入互联网云端服务器，在该服务器上挂载自主设计的空调web控制页面，用户可以通过多个平台登录该页面进行空调的控制。此外，通过在智能终端上开发的应用程序(APP)，可对用户的空调使用习惯和语音命令进行学习，实现家庭和户外对空调的参数配置及语音控制，使传统空调具有智能控制功能。此外，显示部分采用LCD1602液晶屏模块，用于系统运行状态的实时反馈。电源管理模块包括了系统Li电池充放电电路、5V升压电路、3.3V稳压电路，用于向系统其余模块提供合适电源。

2系统硬件设计

2.1主控电路设计

系统采用STC89C54单片机和红外转发电路为空调控制核心电路，此型号单片机性能稳定,质量可靠，且有足够的片内flash存储学习到的红外编码。主控电路主要负责接收原有空调遥控器信号，进行学习，并将学习到的红外编码存储到单片机片内flash地址中，建立对应的编码协议表。同时接收来自GPRS模块、智能手机、蓝牙模块的控制指令，并对指令进行运算处理判断，将单片机flash地址中对应的红外编码取出和发射,完成空调的本地和远程控制。主控电路中的红外转发电路包括了发射和接收两个部分。红外接收端采用价格便宜,性能可靠的一体化红外接收头VS1838接收红外信号,它同时对30khz到60khz之间的红外载波信号进行放大、检波、整形,得到TTL电平的编码信号，再送给单片机,经单片机解码后送发射电路执行,去控制各品牌空调。主控电路红外遥控过程如图2所示。

2.2GPRS通信模块设计

GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此控制空调所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，而控制空调运行的指令数据量非常小，成本较低。此外，通过分布在各终端上的应用程序，可方便的进行多平台的远程信息管理。本系统中采用自主设计的GPRSA6模组和主控电路进行数据流量和短消息通信，如图3所示。A6是一款支持GSM,GPRS四频段(850/900/1800/1900MHz)的GSM模组，支持GPRS数据业务，最大数据速率为下载85.6Kbps,上传42.8Kbps，支持2个串口，一个下载串口，一个AT命令口，其中的AT命令串口与主控电路中的单片机串口相连接，用于数据的转发，如图4所示。

2.3电源管理模块设计

电源管理模块主要为系统不同模块提供不同的电源，本系统由3.7V的锂电池供电，需要5V和3.3V两种电压。本设计中采用只需要极少元器件的RN9521移动电源芯片，RN9521集成了同步5V升压、充电和多重保护功能，且具有92%的充电转换效率和95%的升压转换效率。在适配器模式下，支持边充边放。3.3V电压采用DC-DC降压3端高效线性稳压器AMS1117芯片，AMS1117设计用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。在最大输出电流时，AMS1117的最小压差保证不超过1.3V，并随负载电流的减小而逐渐降低。本系统中将升压获得的5V电压降压至3.3V。

2.4其它电路设计

本系统还有一些辅助电路，显示模块采用LCD1602液晶显示，LCD1602为工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符，本设计中用于显示系统的实时运行状态。蓝牙通信电路主要由HC-05蓝牙透传模块构成，HC-05是一款主从一体可以设置的蓝牙芯片，具有传统蓝牙技术的功能，经过测试在室内可达10m以内的通信距离，可以满足室内手机蓝牙控制空调的需求。模块的接口有串口、spi接口、usb接口，本系统开发中选用了串口与主控电路进行通信。

3系统软件设计

3.1软件设计及流程图

本系统着手实现一种多平台的智能空调使用方式，相关的软件设计除为硬件模块编写的驱动程序外，还有上层应用程序，包括了跨平台的云端web应用程序和手机端应用程序，GPRS模块通过定时读取web应用程序端数据库的最新空调指令来向主控电路发送数据，同时，GPRS模块还要接收通过移动运营商发送的空调短信指令。蓝牙模块在与手机端应用程序匹配后，实时接收APP发送的经过解码后的空调语音控制指令，在送给主控电路进行控制。系统的软件流程如图5所示。

3.2web云端应用程序的设计

web应用程序首要的优点就是跨平台，web服务是一个soa（面向服务的编程）的架构，它是不依赖于语言，不依赖于平台，可以实现不同的语言间的相互调用，通过因特网浏览器进行基于http协议的网络应用间的交互。本系统中web页面前端使用HTML和JavaScript语言进行设计，HTML是网页内容的载体，内容即为空调控制的相关按钮信息，并通过JavaScript为web增添一定的动态效果，如图6所示。空调按钮控制指令通过PHP语言与后台MySQL数据库进行交互，并开放给空调控制端GPRS无线数据业务来访问数据库。MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统（RDBMS），MySQL数据库系统使用最常用的数据库管理语言—结构化查询语言（SQL）进行数据库管理。最后，将设计的web应用程序部署到新浪云端，方便不同平台的终端通过internet浏览器访问。新浪云SAE是一个免费的web服务器,SAE的web服务器采用分布式部署的方式,开发者将代码部署到SAE前端机后,会通过同步的方式,将代码部署到SAE所有的web服务器。

3.3智能手机端APP的设计

智能空调APP旨在实现与用户的“直接对话”，本系统中使用AndroidStudio设计了安卓端的空调语音控制APP，带有移动APP的智能手机通过蓝牙与主控电路串口上的HC-05蓝牙透传模块进行点对点通信，智能手机APP的主要界面如图7所示。用户通过点击界面中央圆形区域进行语音录入，通过AndroidIntent类调用第三方语音服务，其中Intent类的action方法设置为RecognizerIntent.ACTION_RECOGNIZE_SPEECH，然后调用一个带返回结果的操作，把识别后的语音字符与红外编码协议相匹配，最后由主控电路发射对应的空调红外控制信号。此外，在蓝牙未进行成功配对或者距离超出蓝牙通信范围时，本APP可将识别的红外指令在后台通过发送短消息的方式给主控电路连接的GPRS模块，从而实现空调的远程短信控制。

4结论

第9篇：智能控制范文

关键词植树作业；智能控制；自动化

1研究背景

近年来，我国提出了绿色发展理念，而植树造林就是工作重点之一。据我国2014年的第八次全国森林资源清查结果显示，全国森林覆盖面积为2.08亿公顷，森林覆盖率为21.63%，远低于世界31%的平均水平，人均森林面积仅为世界平均水平1/4[1]。因此，要实现我国森林资源建设的总体目标，机械化植树造林是必由之路。国外研究机构在植树设备的研究领域尽管已达到了较高的水平，但是所设计开发的设备结构复杂，成本偏高，且部分功能还需进一步完善。国内对这一领域的研究较晚，基本上以打坑机和挖坑机为主，功能单一，自动化水平较低，如3WH-60型悬挂式挖坑机、3WS-2.8型手提式挖坑机[2]。本文基于以上问题，提供了一种基于智能控制的植树机器人的设计思路。

2产品结构及工作原理

该设备由驱动系统、智能控制系统、挖坑机构、送苗机构、培土机构、浇水机构组成。其中驱动系统由全数字控制的四轮直流伺服电机组成，负责机器人在作业过程中的行走驱动；挖坑机构采用螺旋式钻头，便于松土和向周围抛洒；送苗机构采用专用创新设计，巧妙地运用外槽轮间歇运动的特点，完成树苗的输送；培土机构连接于送苗筒下部表面处，培土时培土钢片呈倾斜状态，能高效地完成聚拢拍土的动作；浇水机构通过控制水阀开启与关闭，完成浇水作业。

2.1智能控制系统

该系统综合采用单片机、PLC控制技术，负责对小车的行走驱动以及挖坑、送苗、培土、浇水等过程的控制。且该部分安装了蓝牙接收模块，可以用手机App实现远程操控、作业参数的动态调整等[3]。

2.2挖坑机构

该机构由螺旋钻头、连接杆、永磁无刷直流电动机、升降齿条、齿轮（与齿条啮合）、稳定架等组成。螺旋钻头和直流电机通过连接杆螺栓连接，直流电机与蓄电池连接，把化学能转化为机械能，通过连接杆把机械能传递给螺旋钻头。稳定架和直流电机通过螺栓连接，升降齿条和稳定架焊接在一块。PLC控制直流电机的运动来控制钻头的运动，包括控制直流电机的启动、停止和正反向运动，从而控制稳定架和钻头的竖直运动，完成向下挖坑和提升钻头。

2.3送苗机构

如图2所示，机构由直流电动机、外槽轮、盛苗器(底部为空)、铰链、导轨、送苗管、小轮、拨动杆等组成。送苗机构由直流电动机提供动力。位于工作台上的盛苗器之间铰链连接，小轮装在盛苗器与导轨的外边缘之间。在送苗过程中，控制系统控制直流电动机转动，从而带动外槽轮转动，外槽轮拨动盛苗器上的拨动杆使盛苗器向前滑动至送苗管的上方，树苗由于重力便会缓慢落入送苗管中，最终完成送苗动作。

2.4培土机构

该机构主要由培土钢片、连接杆、套圈、送苗管、气动传动杆、气缸和气泵组成。套圈套在送苗管外表面，可以沿送苗管轴向移动。培土片与送苗管铰链连接，同时连接杆铰链连接套圈和培土片。气动传动杆与套圈之间为铰链连接。送苗结束后，控制系统通过控制气动装置中的电磁阀来控制气缸的运转，带动传动杆的运动，然后通过铰链控制套圈、传动杆及培土片的运动。电磁阀可通过控制气缸的正反向运动来实现培土片的上下往复运动，从而完成培土过程中的反复拍土，提高培土质量。

2.5浇水机构

浇水机构主要由水箱、水管、开关阀、PLC控制模块组成。培土过程结束后，PLC控制开关阀的关闭进而完成浇水作业。在这个工作过程中，控制系统会根据不同种类树苗所需水量的不同来控制浇水时间，完成差异化作业。

3产品的工作过程

产品的工作过程包括前期准备和工作行程两部分。前期准备主要包括盛苗器装苗和浇水水箱的储水过程。当这两个过程完成后，启动机器人的智能控制模块，机器人便开始按照单片机控制程序沿着既定路线进行树苗的自动栽培。工作行程包括挖坑、送苗、培土、浇水4个部分。首先挖坑机构控制螺旋转头完成挖坑动作及提升钻头，这一过程中控制系统会根据不同树苗的生存条件设定不同的树苗栽种间距；然后驱动系统控制机器人移动，使送苗管对准挖好的树坑，接下来控制系统控制机器人完成送苗、培土、浇水作业。工作行程中，使用者可以通过手机App把作业信息传输给机器人的蓝牙接收模块，智能控制系统会对接收的信息进行处理，最终实现植树作业过程的动态调整.

4结论

本文设计的一种基于智能控制的植树机器人采用全新自主设计的送苗和培土机构，具有高度的功能集成化和作业自动化的特点，且工作过程中可以动态调整工作参数，可用于代替繁重的人工劳动或条件艰苦的工作环境，具有广阔的应用前景。但该机器人也存在设计不足之处，比如缺少树苗往盛苗器中自动填装的装置和水箱（浇水机构）的自动装水设备，这也是今后该机器人研究改进的方向。

参考文献

[1]刘建平.我国森林资源现状及林业可持续发展探析[J].黑龙江科学，2015，6（3）：64.

[2]于建国，屈锦卫.国内外挖坑机的研究现状及发展趋势[J].新疆农机化，2007（1）：45-46.