1引言小時候大家都有自己的夢想，有的想成為科學家；有的想成為明星；有的想成為飛行員……我的理想就是成為一名科學家。雖然那時候還不知道科學家和工程師的具體含義及區別，但腦海中總有這樣乙個概念，科學家是搞研究工作的；工程師就是像建房屋那些幹工程的。說句實話，上面雖說想當科學家，其實我內心深處既想搞研究，又想幹工程。
到了上高中的時候，我經常問自己應該何去何從，報志願的時候，這個問題更是在我大腦裡不斷閃現。近年來，人們常說往工科方向發展是乙個不錯的選擇，尤其是電力方向。一方面，自己從小就對電力、電子方向感興趣；另一方面，也為了自己將來有乙份理想的事業，所以我報志願時首選工科，第一專業選擇電氣工程及其自動化，第二專業選擇機械工程及其自動化，第三專業才選擇自動化。
此外，通過學長們的了解就自認為，電氣工程及其自動化是自己最理想的專業，也特希望將來自己能向電力方向發展。但我受到通知書後，看到上面的「資訊工程與自動化學院」便主觀認為以後往通訊方向發展，頓時，對前途的渺茫之感油然而生。但當時也沒想太多，還是準備上大學吧，以後的事還是上了大學後再說。
2關於自動化（專業）
進入大學聽了自動化（專業）的介紹後，我發現自動化（專業）的發展方向是那樣廣闊，它涉及農業、交通、電力等方面，這時我感到自動化也有我的興趣所在。此後，我接觸到關於自動化（專業）的第一本書—《自動化（專業）概論》，當然，它也是我進入該專業的入口。通過它，我對自動化（專業）有了更進一步的了解：
所謂自動化，是指機器或裝置在無人干預的情況下，按規定的程式或指令自動地進行操作或執行。自動化是乙個國家或社會現代化水平的重要標誌，其最重要的指導思想是控制論。其學科組成如下：
2.1自動控制系統的型別和組成
恆值自動調節系統，程式自動控制系統，隨動系統（伺服系統），自動控制系統的組成，自動化儀表，控制器控制和計算機控制，自動控制和遠距離控制，線性和非線性控制系統，多變數自動控制系統。
2.2控制方法和相關技術
反饋控制和擾動補償，比例積分微分控制（pid控制），最優控制，自適應控制，智慧型控制，非線性系統及其控制，優化控制，產品質量控制，系統辨識，故障診斷，網路化控制系統，控制資訊與系統。
2.3控制與自動化技術的應用範疇
機械製造自動化，過程工業自動化，電力系統自動化，飛行器控制，智慧型建築，智慧型交通系統，生物控制，生態與環境控制，社會經濟控制，大系統控制與系統工程。
基於對上面的了解，在控制方法和技術方面，我最感興趣的是自適應控制和智慧型控制。我認為它們體現了當今自動化的最高水平，真正體現了「自動化」三個字。在控制與自動化技術的應用方面，我最感興趣的是電力系統自動化。
相對來說，雲南的水利水電資源還是比較豐富的，我希望自己將來能為家鄉和祖國的電力事業貢獻自己的乙份力。為此我在課外翻閱了一些資料，也有一定的收穫。
3自適應控制
3.1不確定非線性系統神經網路自適應控制
一般情況下，實際的工業過程常常具有非線性、時變性和不確定性，難以建立精確的數學模型。即使一些物件能夠建立數學模型，通常也都是近似的，結構也往往十分複雜，難以設計和實現有效的控制，這就導致了模型不確定性的出現。除數學模型的不精確外，在實際系統的工作過程中還存在著物件不確定性。
顯然，模型不確定性和物件不確定性將嚴重影響實際系統的正常工作。而神經網路的一些本質特徵，如良好的非線性對映能力、自適應能力和並行資訊處理能力等，使它能夠適應控制理論和控制工程領域發展的基本要求，為解決未知不確定非線性系統的建模和控制問題提供了一條新的思路，因而吸引了國內外眾多學者和工程技術人員從事神經網路控制的研究，並取得了豐碩的成果。它們提出了許多成功的理論和方法，許多文獻通過神經網路控制來處理包括不確定項和未知非線性項的複雜系統，因此神經網路控制已逐步發展成為智慧型控制的乙個重要分支。
具有未知不確定性的複雜非線性系統的最優調節和跟蹤控制設計問題是當前控制領域中兩個典型的問題。相比較而言在實際應用系統中，特別是對於非線性系統，跟蹤控制設計更為困難。
3.1.1基於rbf神經網路的自適應控制器設計
徑向基（rbf）網路是一種三層前向網路。輸入層由訊號原點組成；第二層為隱含層，單元數視所描述的問題的需要而定；第三層為輸出層，它對輸入模式的作用做出響應。隱單元的變換函式是rbf，它是一種區域性分布的中心點徑向對稱衰減的非負非線性函式。
rbf網路的基本思想是：用rbf作為隱單元的「基」構成隱含層空間，這樣就可以將輸入向量直接（即不通過權連線）對映到隱空間。rbf的乙個中心點確定以後，這種對映關係也就確定了。
而隱含層空間到輸出空間的對映是線性的，即網路的輸出是隱單元輸出的線性加權和。
3.2自適應魯棒最優pi控制器
比例-積分-微分（pid）控制器是工業過程中最常見的一種控制調節器，它廣泛用於化工、造紙、冶金、熱工和輕工等工業過程控制系統中。在工業過程控制中，95%以上的控制迴路具有pid結構，而大多數迴路實際上都是pi控制。pid控制器被廣泛應用主要是因為其結構簡單，在實際中容易被理解和實現。
各種先進過程控制和優化都是以pid控制迴路為基礎的，所以pid控制迴路執行的好壞直接影響到工業過程裝置的執行效率以及企業的經濟效益。然而pid控制器引數的整定一般需要經驗豐富的工程技術人員憑經驗手動來完成，既耗時又耗力，加之實際系統千差萬別，又有滯後、非線性等因素，使pid控制器引數的整定有一定的難度，有些甚至不得不切換到開環手動狀態，為此人們開始研究pid控制器的自整定技術和方法。自整定額含義是控制器的引數可以根據工作人員的需要或乙個外部訊號的要求自動進行引數整定。
astrom等於2023年首先提出了基於繼電反饋控制的自整定方法，突破了經典的ziegler-nichols人工整定方法，將pid控制器的引數整定技術由傳統的人工整定發展到自動整定，開創了自整定方法和技術的先河。隨後20多年來，pid控制器的自整定技術得到了長足的發展，一些著名的自動化公司也紛紛推出了自己的產品。然而，國外的權威報告指出，實際工業中僅僅有20%的pid控制迴路工作比較滿意，80%的pid控制器的整定仍然較差。
乙個重要的原因是pid自整定功能一般都需要先**通過某外加的試驗來得到過程物件模型，如階躍響應試驗或繼電反饋試驗等，然後通過某種演算法確定pid引數，所以一般只適用於控制迴路的初次執行和除錯階段。如果系統已投入執行，如工業企業中無數正在執行中的pid控制迴路，由於各種原因導致控制效能變差，若要重新對控制器進行自整定，就需要中斷現有的正常執行、切換到試驗狀態去辨識過程物件模型，從而確定新的pid引數值。這往往很不方便，而且在大多數情況下，現場也是不允許的。
另外，實際的過程物件和執行條件都會隨時間變化，原先整定好的控制迴路的效能也會變差。所以pid控制器引數需要不斷調整才能滿足生產要求，而這些都是pid自整定功能難以滿足的，因此人們開始進一步關注pid控制器的自適應功能，它是基於pid自整定功能之上的更先進的功能。目前，自動化領域的一些跨國公司已經開始研究開發新型的自適應pid控制系統，積極形成自己的智財權。
自適應pid控制不同於pid控制器的整定功能，自適應控制過程是在控制迴路正常執行中進行的，不需要中斷現有正常的執行而切換到試驗狀態，所以可以很好地彌補自整定功能的不足，進而解決目前工業過程pid控制存在的問題。
4智慧型控制
4.1多智慧型體沿多條給定路徑編隊運動的有向協調控制
近年來，隨著對生物群集行為研究的不斷深入，協同控制已經成為了乙個新興領域，與此同時，感測器網路的快速發展使得多個運動體能像生物體那樣通過編隊來共同完成一些複雜的任務，如多移動機械人圍捕入侵者，多衛星的太空觀測等，這就激發了科研人員發展協同控制方法來解決工程應用中多智慧型體編隊問題。
大多數早期的編隊控制的主要工作是，設計協同控制律使得智慧型體間的相對位置或者距離大到期望值，並不在意每個智慧型體的運動軌跡。隨著靈敏感測器網路的廣泛運用，人們發現在執行許多編隊任務（如水下滑翔機協同探測海洋生態系統，多水下探測器的海底聲納探測）時，如果在多智慧型體編隊運動的同時對每個智慧型體運動軌跡加以限制，不僅能最大限度的發揮每個智慧型體感測器的能力，而且能夠大大減少燃料的消耗以及完成任務的時間。顯然，傳統的編隊控制律不能解決此類特殊的編隊問題。
因而促使研究者創造新的系統方法來設計協同控制律，實現多智慧型體沿一組給定曲線編隊運動。
當前，對於多智慧型體沿一組給定曲線編隊運動的協同控制問題研究十分有限，主要集中於智慧型體的運動以及給定曲線都是在serret-frenet區域性座標系統下描述的。通過構建運動在期望曲線上的虛擬智慧型體的運動，將路徑跟蹤和智慧型體間的協同運動解耦。每個移動機械人的路徑跟蹤通過控制機械人的力矩來實現。
根據無向或有向通訊得到的相鄰機械人的狀態來設計機械人的速度，用以完成多機械人間的協同運動。類似的思想被用於全驅動的多水下智慧型體的路徑跟蹤、協同控制。
4.2模糊控制
4.2.1模糊控制系統的基本概念與發展歷史
自從2023年美國加利福尼亞大學控制論專家zadeh提出模糊數學以來，其理論和方法日臻完善，並且廣泛地運用於自然科學和社會科學各領域。把模糊邏輯運用於控制則始於2023年。下表為模糊控制發展的各階段
模糊控制建立的基礎是模糊邏輯，它比傳統的邏輯系統更接近於人類的思維和語言表達方式，而且提供了現實世界不精確或近似知識的獲取方法。模糊控制的實質是將基於專家知識的控制策略轉換為自動控制的策略。它所依據的原理是模糊隱含概念和復合推理規則。
經驗證明，在一些複雜系統，特別是系統存在定性的不精確和不確定資訊的情況下，模糊控制的效果常優於常規控制。
有關模糊控制器和系統的設計與分析，大多建立在經驗基礎上，至今還缺乏系統的理論指導。但是近幾年來，對模糊系統的動態建模以及穩定性的分析已引起許多學者的注意，研究出了不少成果，人們企圖在模糊智慧型控制系統方面建立較完整的理論、分析方法和工具，以進一步推廣模糊控制器和系統的運用。
很多國家，尤其在日本，模糊控制器已成為產品，用於控制攝像機的自動聚焦；用於家用電器，如模糊吸塵器（被吸表面的自動辨識）、模糊空調器（自動調節溫度，節能30%）、模糊洗衣機（自動調節洗衣時間及洗衣劑量）；還用於電梯控制（乘客平均等待時間減少20%～30%）。近來還進一步用於地鐵火車的自動啟動制動，達到平穩、舒適和定位準確。利用模糊控制，日本已在橫須賀港建立了貨櫃吊車模糊控制系統。
經驗表明，這個系統只需乙個非熟練的工人操作，每小時可裝載30個貨櫃，這相當於乙個非常熟練的工人操作所能達到的水平。
自動化報告
自動控制系統及應用 課程設計報告 題目 工廠 小區 學校大門公升降杆自動系統 組長 朱清 成員 王菁 班級 12級電氣1班 教師 崔慶權 日期 2014.6.10 機電工程學院 2014.6 目錄一 設計內容 3 二 設計思路 3 1.意義 3 2.內容 3 3.現狀 3 4.設計原理 4 5.分析...
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實習報告 姓名班級 學號指導教師 資訊科學與技術部 一 實習地點 實習目的 1.通過實習加深我們對自動化專業在國民經濟中所處地位和作用的認識，鞏固專業思想，提高專業技能，並激發我們對本專業學習的興趣。2.通過現場操作實習和與企業員工的交流指導，理論聯絡實際，把所學的理論知識加以印證 深化 鞏固和充實...
自動化實習報告
學院 電氣資訊學院 班級 姓名 學號 實習地點 成都國輻科技 實習時間 2013年8 月12 日至2013年9 月6 日 實習公司位址 四川省成都市成華區東三環路二段龍潭工業園 一 實習單位及實習崗位簡介 成都國輻科技 是從事核技術 電子資訊科技 軟體開發 環境監測技術研究及該類技術在地質普查 礦山...