智能化控制系统范文第1篇

要实现制冷系统的智能控制，首先要建立相应的数学模型［6－8］。其中压缩机模型采用动态集中参数模型，蒸发器、冷凝器、节流阀和小型低温库模型采用稳态集总参数模型，选择冷库制冷系统的输入变量、输出变量和状态变量如下：输入变量：压缩机频率f，膨胀阀开度Av；输出变量：库内温度Tin，蒸发器出口过热度Tsh；状态变量：冷凝器出口比焓hb，冷凝器管壁温度Tcw，蒸发器出口比焓hd；蒸发器管壁温度Tew，库内温度Tin。可得到冷库制冷系统的5阶非线性动态数学模型如下：根据上述数学模型，使用MATLAB软件对制冷循环过程进行数值模拟，得出各种设定工况下制冷循环各个部分温度、压力等参数分布，从而分析不同运行条件对系统性能的影响。数值模拟可以作为实验研究的补充，将模拟结果与实验结果进行对比，修正模拟程序。最后得到相对准确的模拟程序用于预测研究。

二、制冷系统的智能控制

在冷库制冷系统中，控制目标是冷库库房内的温度和系统COP值，控制方法是通过调节压缩机的转速和膨胀阀的开度，无论是调节压缩机转速还是调节膨胀阀开度都会影响冷库库房内温度和COP值的改变。因而该系统是一个典型的大时滞、强耦合、非线性系统。使用模糊PID控制器来进行实时调节，以误差e和误差变化ec作为输入，可以满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求。利用模糊控制规则在线对PID参数进行PID参数模糊自整定是找出PID三个参数与e和ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，根据模糊控制原理来对三个参数进行在线修改，以满足不同e和ec时对控制参数的不同要求，而使被控对象有良好的动、静态性能［9－11］。其工作流程图如图1所示。

三、实验研究

本文搭建了一套小型低温库的试验装置，以验证前面所设计的智能控制系统的可靠性。实验系统流程图如图2所示。制冷系统主要通过外平衡式热力膨胀阀来实现节流效应。由于实验装置是低温库系统，所以系统设有储液罐，当系统到达－38℃时，系统内部制冷剂的质量流量大大减小，制冷量降低，此时制冷剂可以回到储液罐中，系统停机之后储液罐也可以容纳蒸发膨胀的制冷剂蒸气。本实验系统最重要的是控制系统，要求控制系统能够准确及时地记录实验系统运行时系统内部相关参数，并进行合理的调节控制。其主要功能是控制制冷装置的启停；对温度、压力等相关数据的采集；经过算法控制器计算后输出数据以实现对变工况制冷装置的合理控制。控制硬件包括PC上位机，横河数据传输系统MX180－E－3R，变频器，继电器，电磁阀等执行器。系统各点温度由铜—康铜热电偶（分度号T）和Pt100铂电阻测定。为了进一步保证温度测量的准确性，需要对热电偶进行校验，校验方法是将热电偶测点探头分别放置在冰水混合物及沸水中进行标定，同时为保证热电偶的线性，将热电偶的温度信号与标准温度计对比，保证热电偶的误差小于0．5℃。为了更加准确地测量低温库内的温度，在低温库中使用了三根上海自动化三厂生产的精度等级为A级的Pt100铂电阻，并且放置在不同位置进行温度测量。由热电偶和热电阻得到的电信号直接输入日本横河YOKOGAWA数据采集仪MX100，可得到实时的温度数值。实验及结果分析（一）各稳定工况下制冷系统的性能分析开启冷库制冷系统，通过调节低温库里的电加热器的加热功率，使库内温度依次稳定在－30℃、－25℃、－20℃、－15℃、－10℃、－5℃。每个工况下系统稳定运行半小时以后，开始每5分钟采集一组数据，共采集6组。测定各个工况下系统的制冷量与能效比，如图3、图4所示。从图3和图4中可以看出，库内温度越低，系统制冷量、EER越小，随着库内温度的不断升高，制冷量不断增加，实验值和模拟值虽有一定差距，但增长趋势是一致的。分析产生误差的原因，主要是由于冷库本身保温性能不够好，会有一定的漏冷量；在低温工况下运行时，蒸发器表面会结霜，会使传热的不可逆损失增大。（二）变频条件下制冷系统的性能分析在15Hz以下时压缩机功率随频率的变化比较平缓，随着频率的降低功率变化较小，这是由于电机效率的降低以及压缩机摩擦功耗占据压缩机功耗的主要部分，此时制冷量较小节能效果不明显。所以设定压缩机运转频率的下限为15Hz。保持恒定库温，然后使压缩机频率从15－50Hz每隔5Hz变化，研究不同频率下系统的制冷量和EER值的变化情况。制冷量和EER值随频率的变化情况如图5所示。从制冷系统的性能与压缩机频率的关系图中可以看出，压缩机耗功与频率基本呈非线性关系。随着运行频率的升高，压缩机输入功率不断增大，但是随着频率的增加，制冷量的变化规律是线性的，频率越高，制冷量增加得越少。随着频率的增加EER值基本呈下降的趋势，在30Hz以下的EER值明显高于30Hz以上的EER值。实验结果表明，虽然压缩机在较高频率运转时制冷量较大，但同时耗功量也较大，根据EER值随频率的变化关系可以发现，压缩机在低频运转时系统具有较好的节能效果。（三）变频系统与定频系统的能耗对比设定电加热器加热功率为0．6kW，分别采用变频连续调节以及定频开停控制两种方法对制冷系统进行控制，保持库内温度为－15℃。分别进行系统能耗的分析对比与稳定性分析。对比结果如表1所示。从表中可以看出，采用变频连续调节较定频开停控制在相同时间内可以节能约10％。这主要是因为，变频制冷系统在刚开机阶段频率逐渐增大，达到最大运转频率，制冷量增大，使库温迅速降低，降低到设定值以后，频率减小，制冷量相应减小以平衡热负荷，压缩机一直运行在低频率、低功耗的状态下。而定频系统在达到库温设定值以下时停机，当库温升高超过设定值时，系统重新启动，这样系统一直处于不断地开、停过程中，耗电量比较大。从实验结果可以看出，随着系统运行时间的增加，节能效果还可以进一步增加。（四）变负荷条件下变频调节与定频调节的对比初始电加热器功率为600W，使库内温度稳定在－15℃，系统稳定运行一段时间后，调节电加热器功率为1500W，在此热扰动下，比较变频系统与定频系统的调节性能。调节结果如图6所示。从图中可以看出，变负荷情况下，利用压缩机的变频调节要比定频调节的响应速度更快，调节时间更短，几乎无超调现象。

四、结论

智能化控制系统范文第2篇

关键词：机电一体化系统；智能控制；应用

1.智能控制的相关概述

所谓的智能控制，指的是不需要人工进行干预，机械化的智能机器能够自主的依据指令来完成目标任务。即就是通过计算机技术对人类思维活动情况加以模拟，从而使得智能控制的要求得到大大的提高。在人类社会中，智能控制技术的应用具有非常大的发展空间，通过在机电一体化系统当中应用智能控制技术，能够利用智能化而实现自我驱动操作，从而对比较复杂的控制任务加以完成。虽然智能控制的发展时间比较短，但是当前其已经从传统的简单控制逐渐转化为多学科交叉控制的方式。在实际的控制过程当中，主要研究的为运筹学、信息论以及自动控制论等等。相比于传统的控制方式，在当前智能控制在智能控制结构忒单、高层核心控制以及非线性特性控制器当中得到了很好的发展。

2.智能控制系统分类

2.1分级控制

分级控制是分级递阶智能控制的简称，在这一系统当中，其运作主要是以自组织控制、自适应控制等作为前提来加以实现的。一般情况下，在分级控制的古城中，会有不同方面的控制，包括协调级、组织级以及执行级，每一集的功效具有独特性。

2.2学习控制

学习控制系统借助的是对自身内部结构的认知、辨识以及调整，可以利用相关数据信息的循环输入处理，从而使得整个系统运行的有效性得到充分的保证；除此之外，在实际的运行过程当中，学习控制系统还能够以部分非预制信息为参照来进行自控。

2.3专家控制

在这一系统当中，其本质上是将人的知识、技能以及经验等进行整合，将其应用到计算机系统当中的一种重要方式。在实际的运行过程中，专家控制系统能够依据计算机当中所发出来的各种指令程序来对不同的操作相应的完成。在专家系统当中，一般情况下由于存储了比较多的理论知识与经验，所以在面对各种实际问题的时候，可以进行有效地辨识从而进行处理，提高处理结果的有效性。

2.4神经网络控制

在当前阶段中，人工神经网络控制是应用比较广泛的一种控制系统，在这种智能控制系统当中，其结构布设是以人体的神经网络为重要参照，利用人工神经元、神经细胞来进行构成的。

3.机电一体化系统中智能控制的应用

自从20世纪90年代的后期开始，机电一体化系统逐渐朝着智能控制的方向进行发展，从而开启了机电体系化系统的智能控制发展的新时期，在未来的发展过程中，这一系统将会将智能化作为主要基础，从而促进机电一体化的发展。

3.1应用在机器人领域

在动力系统当中，机器人所表现出来的特点比较多，例如时变性、非线性以及强耦合性，与此同时其多边形与多任务性在系统控制参数中所变现出来的效果也是非常明显的。因此，在机器人中加强智能控制技术的应用能够大大提升其性能。在当前阶段中，机器人领域当中所应用到的智能控制技术主要有：控制机器人的动作、手臂姿势；跟踪机器人的行走轨迹以及行走路径；对机器人的视觉问题以及多传感器的信息融合问题进行控制；控制机器人的运动环境。

3.2应用在建筑工程中

在建筑工程中进行智能控制技术的应用，主要用于以下几个方面：对建筑物当中的空调进行智能控制，对于空调在不同季节的使用风阀以及模式按照一定的比例积分对调节器的闭环方式进行合理的调整。利用这样的智能控制方式，不仅使得建筑物当中的空气质量得到保证，还能够对电能进行节约；对建筑物室内的照明系统进行智能控制，主要的做法是将通信系统和计算机控制系统进行联网，然后对比照明时间以及照明逻辑从而来完善智能化控制。在照明系统中加强智能哈控制系统的应用，能够保证工程项目的顺利进行，并保证工程的建设质量与效益。

3.3应用在机械制造中

在机械制造过程中，将计算机辅助技术与智能控制技术相结合，能够将机械制造技术大大提升，通过这样方式能够更好地促进智能机械制造技术的发展。在机械制造中加强智能控制技术的应用，能够利用计算机技术来代替人类的脑力活动，从而使其最终的目标得以实现。除此之外，采用智能控制技术，可以动态模拟机械制造现状，然后利用传感器融合技术来对相关信息进行预处理，从而对墨汁当中的每一项参数都进行合理的控制，并且对预处理进行合理的修改。在当前的机械工程中，智能控制技术主要在机械故障的诊断以及智能传感器方面进行应用。

3.4智能控制在煤矿机电一体化系统中的应用

一般情况下，煤矿机械工作的环境比较恶劣，大多数时间都是在井下进行作业的，这样的话就会使得煤矿中的机械设备容易受到环境的影响，严重情况下会受到各种采煤振动以及冲击的干扰。由此可知，在煤矿井下作业的过程中，存在着很大的危险性，所以就需要保证煤矿机械能够适应环境的需求，从而提高生产质量。所以，加强智能控制技术的应用，能够使得井下作业的危险性大大降低，保证煤矿开采工作的安全性。总之，智能控制技术作为现代机电一体化系统中应用最广泛的形式之一，凭借自身独有的“高效能、高质量”，在越来越多领域替代传统控制方式。因此，只有不断强化智能控制在机电一体化系统中的方法研究，并将探索得出的经验积极运用到生产实践中，才能使得操作效率与科技发展得到保障，进而也促进整个行业的繁荣发展。

参考文献：

[1]胡鹏,刘宏.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].通讯世界,2016,03:228.

[2]张秀军.机电一体化系统中智能控制的应用探析[J].河南建材,2016,04:203-204.

智能化控制系统范文第3篇

关键词：PLC；化工场所；照明控制；智能系统

引言

目前，照明用电在我国电能的消耗方面占有很大的比重，尤其是工业消耗，由于工业照明缺乏系统的控制，很多电能的消耗存在浪费现象，而且对于照明系统的控制方式也比较陈旧，从而加剧了电能的浪费，同时，陈旧的照明控制方式还存在很多不合理的地方和人力的浪费，为此，针对化工场所的照明情况进行了智能化的改革，将PLC智能控制系统应用于对化工场所的照明控制，这不仅能够有效改善化工场所的照明控制情况，还能够有效解决电能浪费的现象，是一种适合长久使用的智能照明控制系统。

1.PLC智能控制系统的设计原则和注意事项

(1)PLC智能控制系统的设计原则第一，实用性原则，在设计控制系统时要了解使用对象、使用环境以及设计的目的，最终满足客户需求。第二，可靠性原则，是指设计完成后能够保证系统长期安全稳定运行，或者是系统故障在可控范围内。第三，可扩展性原则，在设计构思时，考虑到用户长远的发展，对于控制计算能力留有余量，同时留有扩展接口，满足用户的改进和扩展，例如对于化工场所照明系统的扩展和改进。第四，先进性原则，保证设计技术的先进性，保证产品规格的先进性，以满足市场的发展需求，使系统有较高的性价比。(2)注意事项第一，根据系统的大小和用户的要求来选择PLC单机控制还是联网控制，是采用远程I/O还是本地I/O。第二，控制器除了与监控系统之间通信是否需要与其他部分通信。第三，采用profibusdp还是profinet通信方式。第四，是否留有备份系统防止数据丢失。通过以上比较可知智能照明线路具有较大优势。

2.化工场所照明控制系统的设计方案

化工场所智能照明控制系统主要由PLC、中间继电器、照明灯和开关组成。通过PLC的编程对化工场所的室内照明、道路照明和其他照明设备进行控制，在进行设计时，既要满足照明的需求，又要考虑节能性，因此，在设计时要充分考虑对照明系统的控制和管理。化工场所智能照明控制系统的主要组成是室内环境光检测模块、人体信号采集模块、看门狗模块等三部分组成，主要原理是将室内环境光线强度作为输入信号，当室内光线较强时，不允许开灯，当室内光线较弱且有人时，允许开灯，当人离开一段时间后，将灯熄灭，采用单刀双掷开关进行控制，当超过一定时间没有人时，关闭智能控制，采用手动控制，主要原理图如图1所示。(1)照明智能控制系统的组成化工场所智能控制系统主要由两部分组成：主程序和子程序。通电后，先运行主程序的任务，在满足主程序任务的条件下，执行子程序，主程序可以同时执行多个子程序，子程序可以并行执行，在执行程序的过程中，主程序通过对子程序的反复调用来实现对程序的控制。子程序包括功能型和中断型两种，这两种子程序是可以相互嵌套和调用的，因此，智能控制系统就是通过主程序对子程序进行反复的调用并选择性执行程序的循环的过程。所以，在进行智能控制系统的设计时，要将各个模块的功能设计成子程序的形式，使其能够满足主程序的反复调用，实现模块的功能。化工场所智能控制系统的总体流程图如图2所示。(2)室内环境光线采集模块室内环境光线采集模块电路如图3所示，其主要原理是当化工场所室内的光线强度小于一定值时，执行通电电路；当室内光线大于一定值时，执行断电电路。电路的组成包括光敏三极管、可变电阻、电容等。(3)人体信号检测模块人体信号采集模块电路如图4所示，该模块的主要作用就是室内是否有人，该模块的电路组成主要是传感器，因此，对传感器的要求较高，既要保证其灵敏度和稳定性，还要保证其抗干扰能力和延时性能好。(4)看门狗电路看门狗电路的主要作用是保护系统，避免程序的错乱和系统的死机和进入死循环状态，保证系统的正常运行，电路的主要组成通过电阻、电容和与PLC的复位端相链接，保证系统的复位状态，具体电路如图5所示。

结束语

综上所述，本化工场所照明系统智能控制系统的设计当中，在设计照明智能控制系统时，主要设计了三个子系统和一个主系统，通过主系统对三个子系统的反复调用来实现对照明系统的智能控制，这种控制方式可以无限循环使用，是一种经济性和智能性相结合的控制系统，既节约了电能又使得照明系统的控制实现智能化。

【参考文献】

[1]苏和.基于PLC的大型化工企业照明控制系统的设计探讨[J].煤炭技术,2011(06).

[2]张建平,张庆松.小型办公场所智能照明控制系统的设计[J].应用实践,2013(03).

智能化控制系统范文第4篇

该工程为一行政金融中心，建筑面积约七千平方米，整个弱电系统分四个子系统，分别为办公自动化系统、综合布线系统、安全防范系统、通讯网络系统，主要采用主流、中高档的产品，软件，总造价 ，项目管理部受业主委托对整个弱电智能化系统进行全过程控制。在工程实施的四个阶段，进行了监督、管理、咨询、建议，并取得较好的效果。

一 、招标阶段的监理控制

在招标阶段，业主最关心的是智能化系统功能的确定、方案论证、标书的起草及发放、投标单位的确定及考察、投标方案的审查及施工单位的选定。为此，监理围绕业主的要求主要进行如下几方面的工作：

1、协助业主对智能化系统进行功能确定及方案论证

根据业主对智能化系统所需要完成的任务、要求及要达到的功能，参照装饰设计的总体平面布局，工程师运用专业人员的知识，协助业主明确智能化系统所需达到的功能、明确系统所需控制的区域，机房的设置位置、控制线路的走向、执行机构的设置方案，及初步确定网络系统的型式、材料设备的档次（国产还是进口）等。这期间需明确三个不等于：

即 A、在建筑物内采用了综合布线不等于实现了建筑智能化

B、在建筑物内设置的信息插座越多不等于智能化水平越高

C、系统集成不等于集中控制

还必须做到三个统一：

即 A、需求必须与经济可能统一

B、需求必须与技术可能统一

C、理论与实践要统一

系统集成应遵循统一规划，分期实施的原则。即各个子系统的信息接口、协议等应符合国家标准，在订货时统一预留，各子系统的供应商应共同遵守，承诺技术协议，为集成创造条件。待各子系统运行正常，条件成熟后再搞集成。

明确之后即可以协助业主进行标书的起草，确定评标方案及评分标准。由于在此之前进行的弱电智能化工程招标项目不多，没有足够经验，因此我们对评标方案及评分标准的确定格外慎重，在广泛听取各方面的意见的基础上，制定一套科学、合理、合法的评标方法，确保合理低价标中标。

本工程系统情况：

2、协助业主对投标单位进行考察

选择一个好的设计、施工单位是系统实施的关键。由于本工程的特殊性，我们采取邀请招标的方式，在招标前我们先对一些有意向的单位根据其提供的书面材料进行资格预审，从中选出实力较强者，由业主组织监理及有关专家对其进行有针对性的考察，重点考察投标单位的 ：

A、设计、施工资质；设计、施工资质是否满足国家的相应规定；

B、技术力量和售后服务情况，人员的组成，售后服务的响应时间，为业主提供培训情况等；

C、工程实体考察，着重对已完成的智能系统的设计、施工质量、开通率、系统运行情况和售后服务情况等进行核查。

考察完成后，将各单位的情况列表分析比较，形成考察报告向业主汇报，以便作为确定邀请招标单位的依据。

3、开标

对于各投标单位的投标方案，项目管理主要着重于审查：

A、其智能系统是否符合《智能建筑设计标准》（GB／T50314－2000）、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB／T50312－2000）、《民用电气设计规范》（JGJ／T16－92）、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32／181－1998）、《智能建筑设计防火规范》（DBJ08－47－95）等设计规范的要求；

B、投标方案中提及的设备监控系统是否满足标书中要求的功能；

C、方案中控制点的分布是否合理，是否满足扩充要求，现场执行机构是否能满足功能控制要求。并组织专家对方案中网络控制系统、控制网络技术．控制网络中的硬件等是否具有实用性、稳定性、扩充性、简单性、先进性、及易操作性，为业主开标提供技术依据。

4、确定方案，进行方案深化设计

进行开标，由评标委员会（由业主在全国邀请智能化方面的专家组成）根据招标文件进行商务标和技术标的综合评定、确定系统方案，确定设计、施工单位，进而签定设计、施工合同，进行进一步深化设计。

二、设计阶段的管理控制

智能系统的设计一般由智能系统设计、施工单位在装饰设计的基础上进行深化设计，其设计依据为装饰设计图纸、设计规范、产品应用设计标准和标书中确定的智能系统功能等。管理在设计阶段的主要工作是：

1、检查智能系统设计是否符合规范要求。

2、检查线管走向是否合理、经济，是否和其它管线相矛盾。

3、检查现场控制器设置位置是否合理、经济。数标书和原标书中确定的相符合，有无更改和增减。更改增减是否合理。

4、检查系统与强电系统的接口设计。

智能系统设计图纸经确认后即可用于现场施工。

三、施工阶段的管理控制

在施工单位提出开工申请后，专业监理工程师应认真审查施工单位报送的资质证书、施工许可证、安全许可证、项目经理证书等资料是否具备，是否在有效期内。同是对施工方案、形象进度计划进行审查，审查其施工方案中是否具有切实可行的技术措施，关键部位的施工方法是否符合设计和规范要求，形象进度计划是否能满足整体工程总体进度计划，在各项审查符合要求后，才可同意其开工。

施工单位进场施工后，主要把好以下关键点：

1、设备、材料的验收。设备、材料的好坏是智能系统是否能满足功能要求的一个重要因素，也是质量控制的一个关键点。普通材料如管材、线材、接线盒等要求提供合格证、质保书并按规范要求进行验收；重要设备、材料都为国外进口，需提供原产地证明、进口报关单、商检证明等相关资料；特殊材料还需进行安装前的测试，如五类线、超五类线、光纤等线材需进行传输速率测试、衰减测试、近端患扰测试；控制网络的网桥、网关及网络控制器需进行模拟通信测试；现场执行机构需进行模拟信号动作测试及通电测试等，以免安装后调试时因此类设备出现问题面增加查找难度。

2、施工工序的验收。在施工过程中应对每道工序按规范要求严格进行验收，并做好记录。验收重点为：管线是否按图纸施工、支架设置是否正确、管线是否横平竖直符合规范要求、墙体内暗敷的管线埋设深度是否满足墙体装饰的要求、末端软管预留长度是否符合规范要求、管内穿线是否编号一一对应、配电箱安装位置及箱内接线是否正确、执行机构安装是否符合要求等。如本工程管线施工前期曾出现过由于管线埋深不够、固定不牢而导致墙体开裂。

3、中央监控室的验收 .中央监控室是智能系统的核心，验收时应会同业主一同进行，主要核对中央监控室内的设备是否按标书中的要求配置，其布局是否合理、美观，是否为后期发展留有余地，能否满足功能要求。

4、关系协调。由于智能系统设备安装需满足一定的安全要求后方可进行，防止遗失或损坏，需协调各方关系，提前将需安装设备房间的门窗和地面做好，为智能系统施工单位的安装提供方便。确保系统按图施工、按规范施工，顺利进入调试阶段。

四、调试验收阶段的项目控制

智能系统调试验收在施工单位自验合格的基础上进行。施工单位自验收合格后，准备好系统监控点设定表、系统框图、各楼层监控点分布平面图、自检调试记录、调试验收程序及调试人员、器具配备等相关资料报工程师，会同业主及相关单位一同进行，调试验收主要包括以下几点：

1、监控中心人机界面的验收。

人机界面是否良好、数据调用简单明了、监控功能内容直观齐全、报表显示简明易读、打印报表设置合理。

2、各控制点的独立动作及数据信号号和模拟信号的反馈情况验收。

验收人员分成二批，分别带对讲机以便联络，一批验收人员察看现场各控制点的动作情况，一批人员在控制中心察看各控制点反馈信号情况。根据调试验收程序的安排，逐一检查各控制点，由控制中心发出动作信号，检查现场动作是否正确；或由现场动作，检查控制中心信号的反馈是否正确，同是核查控制点的动作执行状况是否和控制中心显示状态一致，并调用、打印反馈信号数据，以便进一步核查。对已检查的控制点做好记录，动作符合要求的可进合调试。控制点动作或信号反馈不符合要求的，需仔细检查出问题的所在，整改合格后，再进行验收，及联合调试。

3、系统的联合调试

各控制点调试验收合格后，可进行联合调试。联合调试主要检查独立系统的联动顺序是否正确，是否符合设计联动要求。联动调试合格后，即可交付。

4、竣工阶段的监理工作

竣工阶段的主要工作是：

1）核查施工单位提交的竣工资料是否齐全，是否符合要求。

2）核查施工图纸是否和现场相符。

3）根据合同审核竣工结算，向业主提交审核意见，并协助审计工作。

4）督促施工方做好培训与善后服务工作。

智能化控制系统范文第5篇

关键词：武器控制系统，智能化，标准化

 

科技的飞速发展、世界局势的不稳定，使空中作战任务复杂多变，对飞机的战术技术性能和功能的要求也越来越高。在新机研制费用高、周期长的情况下，充分挖掘现有飞机的潜力、在兼顾先进武器系统和相对落后武器系统的情况下，提高飞机的战术性能成为首选方案。

机载武器控制系统是为适应空战的要求而发展起来的，用以实时控制和监视各种武器的工作状态，并提供和管理武器与其它系统之间的信息。近几十年来，军用战术飞机的设计朝多用途方向发展。为了执行多种战术任务，飞机必须能携带多种类型的武器。为了对所携带的多种武器实施有效地控制，保证武器系统的安全和提高作战成功率，必须有先进的机载武器管理系统。以往的作战飞机的武器控制系统大都使用硬线控制系统，而且对地攻击武器和对空攻击武器是分别控制的，分立式武器控制系统有诸多缺陷。因此，在计算机接口技术、多路传输总线技术、人工智能技术在军事领域应用不断深入的今天，设计统一管理对地攻击及对空攻击武器的智能化武器控制系统(Intelligentize Weapon Control System ，简称IWCS)，代替飞机上各自独立的武器控制系统，不仅能提高飞机的作战效能，而且能减轻飞行员的负担。

1分立式武器控制系统的缺陷

1.1控制分散

飞机上使用的对地攻击和对空攻击武器控制系统都是相对独立的，是分立式武器控制系统，飞行员操作使用不便，武器系统不便统一管理。免费论文。

1.2线路复杂，标准化程度低

分立式武器控制系统大多使用常规模拟电路设计，部件多、分系统多、硬件电路复杂、为把更先进的武器系统加到武器控制系统中，常常需要重新设计和布线。免费论文。同时飞机与武器之间的互用性差。

1.3飞行员操作界面复杂、智能化程度低

飞行员座舱内武器控制面板上开关、按钮、指示灯数量多，位置分散，提示信息单调，使飞行员操作不便，作战效率低。

2IWCS的功能

智能化武器控制系统用以实时控制和监视各种武器的工作状态，并按作战要求将武器从飞机上投向目标，同时提供和管理武器系统与其它系统交联的信息。其主要功能是：提供武器接口；装入、保存并显示武器的种类、型号、位置、数量、状态等信息；选择武器和武器投放方案；确定武器外挂位置的战斗准备；控制武器的发射或投放顺序、时间间隔等，启动武器的投放；为导弹提供离轴制导；为光电制导武器的电子装置提供接口；具有应急投放功能；具有自检测功能，当出现不协调或故障时，能自动告警并提供应急选择方案。

3IWCS硬件组成

智能化武器控制系统主要由显示控制部件、武器控制计算机、传输总线系统、对地武器接口部件、对空武器接口部件、武器载荷等组成，其组成框图如图1所示。武器控制计算机是智能武器控制系统的核心，用来处理显示控制部件输入的信息及相关航空电子设备出送来的数据，信息通过多路传输总线1553B传输。通过软件处理所有数据，控制与其相连的其它部件。

武器控制计算机向系统提供全部控制、监视和投放信号。它与显示控制部件、航空电子分系统、武器接口部件等相连。处理各部件传来的数据并控制与其相连的部件。

显示控制部件是智能武器控制系统的人机接口部件，包括武器控制板和多功能显示器。多功能显示器通过标准显示器接口与武器控制计算机相连，用于显示武器挂点的状态，供飞行员监视外挂投放装置及武器的状态与使用条件；用于显示辅助决策专家系统的询问、攻击方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一个多功能专用板，由可编程开关、按钮、指示灯及数字小键盘组成，驾驶员可通过武器控制板输入机载武器控制系统需要的初始信息，并通过武器控制板对辅助决策专家系统作出响应。

传输总线系统完成系统各部件之间信息的传输，包括总线控制器、多路传输终端、传输线路、传感器等。总线控制器由软件编程控制，是武器控制计算机与传输线之间的接口。免费论文。多路传输终端用于将传输线与远距离终端连接起来。

对地武器接口部件及对空武器接口部件是将武器载荷与控制计算机相连接的部件，它通过多路传输总线与控制计算机相连，将武器载荷提供的武器信息调制转换成计算机可接受的信息，通过传输总线送入控制计算机；控制计算机传来的指令信息经功率驱动等处理后，传输给武器载荷。

武器载荷由武器悬挂装置（挂弹架、导弹发射架等）和所悬挂的武器弹药

组成。它们分别与对地武器接口部件和对空武器接口部件相连，悬挂装置的型号、状态及武器的有无、种类、型号等信息通过接口部件传给控制计算机，控制计算机发出的指令经接口部件传给武器载荷，完成武器最终发射或投放。

4IWCS软件设计

4.1 应用软件结构

本系统中应用软件的功能是采集并处理各种监控信号，并按指令向系统提供控制和武器发射/投放信号。应用软件采用模块化设计，包括主控模块、任务设置模块、辅助决策专家系统、自检测模块等，软件工作流程图如图2所示。

主控模块负责整个武器控制系统的管理，包括人机界面、输入/输出接口的管理、功能菜单的管理等；动态监视系统各部分的状态信息，接收与系统交联的其它系统传送的数据，通过专家系统进行推理判断，调用相应的处理程序。

任务设置模块的功能是：设置目标类型、相对本机的位置等初始条件，启动辅助决策专家系统。

自检测模块用于检测发射/投放电路的完好情况，当出现故障时，自动切换到备用方案。

4.2辅助决策专家系统的设计

辅助决策专家系统属于嵌入式专家系统，具有较小的知识库、简单的推理机制，由于其结构简单、又能满足系统需要，是一种比较实用的专家系统。系统用来对飞机武器控制过程中出现的各种情况进行辅助决策，根据初始条件、提出可供选择的战斗方式，并推荐武器类型、发射/投放方式、投放顺序等最佳使用方案。驾驶员可以对系统推荐的方案进行取舍或修改，修改后的方案又作为新知识充实到知识库中。

专家系统是人工智能的一个最新的研究领域，是具有相当数量权威性知识，并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。它根据用户提供的数据、信息或事实，运用系统存储的专家经验或知识，进行推理判断，最后得出结论，同时给出结论的可信度，以供用户决策之用。人们事先把某些专家的知识总结出来，分成事实和规则，以适当的形式存入计算机，建立起知识库，并根据某些商定的原则，确定推理规则。根据这些专门的知识和规则，系统对输入的原始数据进行推理，做出判断和决策，因此能起到专家的作用，大大提高了工作效率和工作质量。专家系统的结构如图3所示。

知识库是问题求解知识的集合，含有显示地表示的各种知识块，包括基本事实、规则和其他有关信息，是专家系统的核心组成部分。本系统中知识库的建立依靠武器控制领域专家的经验知识和理论知识，经验知识从有丰富经验的驾驶员对武器操作经验中总结获得；理论知识是经过大量的理论研究计算得到的。

推理机是专家系统的“思维”机构，是实施问题求解的核心执行机构。其主要功能是协调、控制系统，决定如何选用知识库中的知识，对用户提出的证据进行推理，求得某个问题的解答。因为在空战过程中，作战环境不断变化，系统对外界的反应也应随之变化，这样就形成了一些不确定的和不精确的事实，为了满足系统的不确定性和不精确推理判断技术以及系统的实时推理算法，专家系统采取确定性和概率性的推理运算机制，同时，考虑经验系数，以提高系统的置信度。

知识库与推理机分离的设计体系，使得知识的增减和修改不影响整个专家系统的工作，随着时间和条件的变迁，可以及时更改知识库，以提高系统的智能化水平。

4.3 挂点的显示格式

合理的选择挂点的显示格式，能减轻飞行员的思考负担，使飞行员能更快速准确的作出反应，提高作战效率。现代航空电子中常用的显示格式有字母、图像、字母与图像兼有三种格式。系统选用字母与图像兼有的显示画面，分别用

表示飞机、挂架、火箭（用字母R表示）、炸弹（用字母B表示）、导弹（用字母M表示）等。向下箭头所指位置为当前攻击武器。图4为一挂点显示画面实例。

5结束语

本系统应用计算机接口技术、数据传输系统技术、专家系统技术设计了智能武器控制系统，克服了以往武器控制系统部件多、分系统多、硬件电路复杂、维护困难、增加新武器系统难等弊端。友好的人机界面使飞行员的操作变得更简单，标准化的接口设计使得增加新武器系统和在不同飞机和武器之间移植只需改变相应软件即可实现，使系统具有一定的通用性。本系统已在实验室的机载武器控制智能仿真系统中实现，并收到了良好的效果。

参考文献：

[1].李青等. 某型军用飞机外挂物管理系统应用潜力分析. 火力与指挥控制.2001年第1期

[2].蔡自兴. 智能控制----基础与应用. 北京：国防工业出版社. 1998年

[3].陆彦陈根社.飞机外挂物管理系统研究.光电与控制.1991年第1期

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