學(xué)習控制系統是智能控制Z早的研究領(lǐng)域之一。在過(guò)去十多年中,學(xué)習控制用于動(dòng)態(tài) 系統(如機器人操作控制和飛行器制導等)的研究,已成為日益重要的研究課題。已經(jīng)研究 并提出許多學(xué)習控制方案和方法,并獲得更好的控制效果。這些控制方案包括:
1)基于模式識別的學(xué)習控制;
2)反復學(xué)習控制;
3)重復學(xué)習控制;
4)連接主義學(xué)習控制,包括再勵(強化)學(xué)習控制;
5)基于規則的學(xué)習控制,包括模糊學(xué)習控制;
6)擬人自學(xué)習控制;
7)狀態(tài)學(xué)習控制。
學(xué)習控制具有4個(gè)主要功能:搜索、識別、記憶和推理。在學(xué)習控制系統的研制初 期,對搜索和識別的研究較多,而對記憶和推理的研究比較薄弱。學(xué)習控制系統分為兩 類(lèi),即在線(xiàn)學(xué)習控制系統和離線(xiàn)學(xué)習控制系統,分別如圖5-24a 和圖5-24b 所示。圖中, R 代表參考輸入;Y 為輸出響應;u 為控制作用;s 為轉換開(kāi)關(guān)。當開(kāi)關(guān)接通時(shí),該系統 處于離線(xiàn)學(xué)習狀態(tài)。
離線(xiàn)學(xué)習控制系統應用比較廣泛,而在線(xiàn)學(xué)習控制系統則主要用于比較復雜的隨機環(huán) 境。在線(xiàn)學(xué)習控制系統需要高速和大容量計算機,而且處理信號需要花費較長(cháng)時(shí)間。在許 多情況下,這兩種方法互相結合。先,無(wú)論什么時(shí)候只要可能,先驗經(jīng)驗總是通過(guò)離線(xiàn) 方法獲取,然后再在運行中進(jìn)行在線(xiàn)學(xué)習控制。
模糊控制提供一種實(shí)現基于知識(基于規則)的甚至語(yǔ)言描述的控制規律的新機理,由模糊化接口、知識庫、 推理機和模糊判決接口4個(gè)基本單元組成
一個(gè)典型的和廣泛應用的基于知識的控制系統包含知識庫、推理機、控制規則集和/或控制算法等;推理機用于記憶所采用的規則和控制策略,根據知識進(jìn)行推理,搜索并導出結論
遞階智能控制是按照精度隨智能降低而提高的原理(IPDI) 分級分布的,由三個(gè)基本控制級構成的,系統的輸出是通過(guò)一組施于驅動(dòng)器的具體指令來(lái)實(shí)現的
雷伯特-克雷格位置/力混合控制器為R-C 控制器,P(q) 為機械手運動(dòng)學(xué)方程;T 為力變換矩陣; 操作空間力和位置混合控制系統,末端工具的動(dòng)態(tài)性能將直接影響操作質(zhì)量
每個(gè)關(guān)節所需要的力或力矩 T, 是由五個(gè)部分組成的,第一項表示所有關(guān)節慣量的作用,各個(gè) 關(guān)節的慣量被集中在一起,存在有關(guān)節間耦合慣量的作用,第三項和第四項分別表示向心力和哥氏力的作用
有個(gè)光學(xué)編碼器,以便與測速發(fā)電機一起組成位置和速度反饋,是一種定位裝置,它的每個(gè)關(guān)節都有一個(gè)位置控制系統;對機器人的關(guān)節坐標點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行定位控制
機器人位置控制有時(shí)也稱(chēng)位姿控制或軌跡控制,主要有兩種機器人的位置控制結構形式,即關(guān)節空間控制結構和直角坐標空間控制結構;機器人的伺服控制結構有集中控制、分散控制和遞階控制等
液壓傳動(dòng)機器人具有結構簡(jiǎn)單、機械強度高和速度快等優(yōu)點(diǎn);一般采用液壓伺服控制閥和模擬分解器實(shí)現控制和反饋,省去中間動(dòng)力減速器,從而消除了齒隙和磨損問(wèn)題
機器人控制器具有多種結構形式,包括非伺服控制、伺服控制、位置和速度反饋控制、力(力矩)控制、基于傳感器的控制、非線(xiàn)性控制、分解加速度控制、滑?刂、最優(yōu) 控制、自適應控制、遞階控制以及各種智能控制等
電機與減速器是構成機器人關(guān)節驅動(dòng)系統的核心機電組件;傳感器與感知模組用于實(shí)時(shí)獲取機器人自身狀態(tài)及與環(huán)境交互信息的感知單元;機器人大腦系統負責感知和規劃決策
頻譜圖法將語(yǔ)音信號的頻譜沿著(zhù)時(shí)間軸加以展開(kāi),識別精度一般;LPC法是對語(yǔ)音信號抽取LPC系數;隱藏式馬可夫模式用于非特定人的語(yǔ)音識別,建立語(yǔ)音的狀態(tài)轉移模式
機器人通過(guò)攝像頭這些外設獲得圖像之后,利用某種算法來(lái)進(jìn)行圖像之間的變換,對圖像進(jìn)行各種操作以達到所需要實(shí)現的功能;點(diǎn)運算改善圖像的顯示效果