仿生技术意义与保护?
一、仿生技术意义与保护? 仿生学是近期发展起来的生物学和技术学相结合的交叉学科。 仿生的英文名字是bionics。 人们发现,一些关于植物和动物的相类似的功能,实际上是超越了人
自动控制技术,就定义而言,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。
从控制的方式看,自动控制系统有闭环和开环两种。
闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的性行为相似,系统组成包
括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉)。传感器检测被控对象的状态信息(输出量),并将其转变成物理(电)
信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态(输出量)对希望状态(给定量)的偏差,产生一个控制信号,通过执行机构驱动被控对象运动,使其运动状态
接近希望状态。在实际中,闭环(反馈)控制的方法多种多样,应用于不同领域和各个方面,当前广泛应用并快速发展的有:最优控制,自适应控制,专家控制(即以专家知识库为基础建立控制规则和程序),模糊控制,容错控制,智能控制等。
开环控制也叫程序控制,这是按照事先确定好的程序,依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件,开环控制有时限控制,次序控制,条件控制。20世纪80年代以来,用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制(电梯,多工步机床,自来水厂)中得到广泛应用。当然,一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。
自动控制技术,就定义而言,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。
从控制的方式看,自动控制系统有闭环和开环两种。闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的性行为相似,系统组成包 括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉)。传感器检测被控对象的状态信息(输出量),并将其转变成物理(电) 信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态(输出量)对希望状态(给定量)的偏差,产生一个控制信号,通过执行机构驱动被控对象运动,使其运动状态 接近希望状态。在实际中,闭环(反馈)控制的方法多种多样,应用于不同领域和各个方面,当前广泛应用并快速发展的有:最优控制,自适应控制,专家控制(即以专家知识库为基础建立控制规则和程序),模糊控制,容错控制,智能控制等。开环控制也叫程序控制,这是按照事先确定好的程序,依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件,开环控制有时限控制,次序控制,条件控制。20世纪80年代以来,用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制(电梯,多工步机床,自来水厂)中得到广泛应用。当然,一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。Robotic Manipulation Skill 是机器人+AI算法的热门领域,也是很综合性的面临现实应用挑战的问题。《自动化学报》今年发表了三篇关于机器人技能的三篇综述:
机器人操作技能模型综述人-机器人技能传递研究进展机器人操作技能学习方法综述随着科技的不断进步,自动控制技术和专家系统技术在各行各业中的应用日益广泛,正日益成为推动社会发展的重要力量。本文将重点探讨这两项技术在工业、医疗、交通等领域的应用与发展趋势。
自动控制技术是一种通过对控制对象进行监测和分析,并根据事先设定的规则和算法实现自主控制的技术。在工业生产中,自动控制技术可以有效提高生产效率、减少人工成本,提高产品质量稳定性。例如,在自动化生产线上,通过传感器采集数据、PLC控制系统的指令执行,可以实现对生产过程的精确监控和调节,从而提高生产效率。
在医疗领域,自动控制技术的应用也日益普及。例如,手术机器人通过对患者进行精准定位并实现精细操作,可以帮助医生完成更加复杂的手术,提高手术成功率,减少风险。此外,自动控制技术在交通运输、能源管理等领域的应用也日益广泛,为社会发展带来了诸多便利。
专家系统技术是一种基于人工智能的技术,通过模拟人类专家的知识与经验,为决策提供支持和建议。在医疗诊断领域,专家系统可以根据患者病情、病历等信息,辅助医生进行诊断,提高诊断准确性和效率。
在金融领域,专家系统技术可以根据市场数据和规则,帮助分析师制定投资策略,预测市场走势。在客户服务领域,专家系统可以根据客户提问的语义进行智能回答,提升客户体验。随着人工智能的发展,专家系统技术在智能家居、智慧城市等领域的应用也在不断扩展。
自动控制技术和专家系统技术各有其优势,二者的融合应用可以实现更加智能化的系统。例如,在工业生产中,自动控制技术可以实现生产过程的自主监控和调节,专家系统技术可以根据历史数据和经验,提供更加智能化的生产建议。这样的整合不仅提高了生产效率,也提升了生产质量和产品稳定性。
在智慧城市建设中,自动控制技术和专家系统技术的融合应用也发挥了重要作用。通过在城市各个领域实现自动化监控和智能决策,可以提高城市管理效率,改善居民生活质量。
自动控制技术和专家系统技术的应用与发展不仅促进了技术创新和产业升级,也为人们的生活带来了诸多便利。随着人工智能技术的不断发展,我们有理由相信,在未来的日子里,这两项技术将发挥越来越重要的作用。
机器人控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变化的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。
机器人控制系统特点
机器人的控制技术是在传统机械系统的控制技术的基础上发展起来的,因此两者之间并无根本的不同。但机器人控制系统也有许多特殊之处。其特点如下:
1、机器人控制系统本质上是一个非线性系统。引起机器人非线性因素很多,机器人的结构、传动件、驱动元件等都会引起系统的非线性。
2、机器人控制系统是由多关节组成的一个多变量控制系统,且各关节间具有耦合作用。具体表现为某一个关节的运动,会对其他关节产生动力效应,每一个关节都要受到其他关节运动所产生的扰动。因此工业机器人的控制中经常使用前馈、补偿、解耦和自适应等复杂控制技术。
3、机器人系统是一个时变系统,其动力学参数随着关节运动位置的变化而变化。
4、较高级的机器人要求对环境条件、控制指令进行测定和分析,采用计算机建立庞大的信息库,用人工智能的方法进行控制、决策、管理和操作,按照给定的要求,自动选择最佳控制规律。
1、在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。
2、自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期,是以反馈理论为基础的自动调节原理,主要用于工业控制,二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪,火炮定位系统,雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备,进一步促进并完善了自动控制理论的发展。到战后,以形成完整的自动控制理论体系,这就是以传递函数为基础的经典控制理论,它主要研究单输入-单输出,线形定常数系统的分析和设计问题。20世纪60年代初期,随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用,为适应宇航技术的发展,自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。
3、他主要研究具有高性能,高精度的多变量变参数的最优控制问题,主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前,自动控制理论还在继续发展,正向以控制论,信息论,仿生学为基础的智能控制理论深入。为了实现各种复杂的控制任务,首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来,组成一个有机的总体,这就是自动控制系统。在自动控制系统中,被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量,它可以要求保持为某一恒定值,例如温度,压力或飞行航迹等;而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体,它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制,但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中,控制装置对被控装置施加的控制作用,是取自被控量的反馈信息,用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务,这就是反馈控制的原理。
4、 同时自动控制原理也是现在高校自动化专业的一门主干课程,是学习后续专业课的重要基础,也是自动化专业硕士研究生入学必考的专业课。该课不仅是自动控制专业的基础理论课,也是其他专业的基础理论课,目前信息科学与工程学院开设本课程的专业有计算机、电子信息、检测技术。
5、该课程不仅跟踪国际一流大学有关课程内容与体系,而且根据科研与学术的发展不断更新课程内容,从而提高自动化及相关专业的整体学术水平。该课程是自动控制理论的基础,其主要内容包括:自动控制系统的基本组成和结构、自动控制系统的性能指标,自动控制系统的类型(连续、离散、线性、非线性等)及特点、自动控制系统的分析(时域法、频域法等)和设计方法等。通过本课程的学习,学生可以了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。
PLC和DCS属于自动控制范筹。PLC是工作现场末端控制。比如,一条汽车生产线,一个采暖无人执守换热站,一台锅炉,一个反应釜都由PLC作为核心结合传感器检验,热行机构动作去完成。DCS全称为分布式控制系统。在一个控制系统是由几个或多台PLC通过总线,网络等通信手段组成的一个自动化控制系统。实行集中管理分散控制一个方案。
自动控制是应用于工程、科学和数学领域的一门学科,旨在通过使用控制系统,以一定的准则或目标调节或操控物理或化学过程,以实现所需的输出或行为。
在自动控制领域,有许多经典的科普书籍值得推荐,以下是一些内容丰富且适合初学者阅读的自动控制科普书籍。
作者:何光宗,许文立
该书是一本通俗易懂的自动控制科普书籍,适合初学者入门。书中详细介绍了自动控制的基本概念、原理和应用,并结合实际案例,使读者更好地理解控制系统的工作原理。
作者:王作祥
该书详细介绍了自动控制的基本理论和方法,包括信号与系统、传递函数、稳定性分析、PID控制器等内容。同时,还介绍了常见的控制器和控制系统的设计方法,对自动控制技术有一个全面的了解。
作者:张玉瑜
该书主要介绍了自动控制系统设计的基本原则和方法,包括系统建模、控制器设计、校正与调试等。书中还有大量的例题和习题,旨在帮助读者更好地掌握自动控制系统设计的要点。
作者:庄九连,吕勇
该书对自动控制系统的基本原理和方法进行了详细介绍,内容包括系统建模、稳定性分析、校正、PID控制、状态空间分析等。书中配有大量的图表和实例,有助于读者更好地理解和应用自动控制系统。
以上推荐的自动控制科普书籍,内容丰富、通俗易懂,适合初学者阅读。通过阅读这些书籍,读者可以更好地了解自动控制的基本原理和方法,提升在自动控制领域的知识储备,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
感谢您的阅读,希望这篇文章对您有帮助。
随着技术的不断发展和船舶行业的持续进步,船舶自动控制系统在航海领域中扮演着至关重要的角色。船舶自动控制是利用现代信息技术和自动控制技术对船舶进行系统化、自动化的控制,以实现船舶的安全、经济、高效运行的过程。
船舶自动控制是指通过计算机技术和自动控制系统对船舶进行控制和管理,以提高船舶的性能、安全性和效率,降低人的劳动强度,实现航海的安全、经济、高效等目标。
船舶自动控制系统的应用,可以大大提高船舶的安全性和效率,降低人为操作的误差,提高船舶的稳定性和航行性能,减少能源消耗,减轻船员的劳动强度,提高航行的可靠性,是船舶设计和船舶航行中重要的一部分。
随着航运技术的不断发展,船舶自动控制系统也在不断创新和改进:
船舶自动控制系统广泛应用于各类船舶,包括货轮、油轮、客轮、潜艇等不同类型的船舶,在以下领域发挥着重要作用:
船舶自动控制系统的发展为航海事业带来了巨大的改变和进步,提高了船舶的安全性、经济性和环保性,为船舶航行提供了更优质的技术支持。随着技术的不断创新和应用,相信船舶自动控制系统的未来将更加智能化、网络化、集成化和绿色化,为船舶行业的可持续发展做出更大的贡献。
智能机器人的技术包括:
1、自动控制技术 2、传感器检测技术 3、程控技术 4、遥控技术
核心就是控制,现代高新科学技术都离不开控制,我们通过控制机器人来达到所需的目的,机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作,例如制造业、建筑业,或是危险的工作。机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。
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