智能小车设计-开题报告

（一）智能控制的基本概念

智能控制技术作为计算机科学的一个重要分支将智能的本质阐述了出来，生产出一种具有人类智能的机器。其研究的主要内容有对图像和语言的识别、专家系统、语言处理以及机器人等系统。

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。

（二）智能控制技术的主要方法  

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。

自从 1965年美国自动控制理论专家Zadeh L A提出用模糊集合描述客观世界中存在的不确定性信息以来，模糊逻辑理论有了飞跃性的发展，并得到了广泛的应用。模糊控制（fuzzy control)是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊控制逻辑推理为基础的一种智能控制方法，从行为上模拟人的思维方式，对难建模的对象实施模糊推理和决策的一种控制方法，实际上是一种非线性控制。模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法，已经在工业控制领域、家用电器自动化领域和其他很多行业中解决了传统控制方法无法或者是难以解决的问题，取得了令人瞩目的成效，引起了越来越多的控制理论的研究人员和相关领域的广大工程技术人员的极大兴趣。

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。

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。

4.集成智能控制

智能控制技术的集成包括两方面:一方面是将几种智能控制方法或机理融合在一起，构成高级混合智能控制系统，如模糊神经(FNN)控制系统、基于遗传算法的模糊控制系统、模糊专家系统等；另一方面是将智能控制技术与传统控制理论结合，形成智能复合型控制器，如模糊PID 控制、神经元PID控制、模糊滑模控制、神经网络最优控制等。

（三）智能控制的应用

杨智寅（2008）对智能控制的主要研究和应用领域进行讨论，包括智能机器人的规划与控制、生产过程的智能控制、自动加工系统的智能控制、智能故障检测与诊断、飞行器智能控制、医疗过程智能控制等几方面内容，并指出目前智能控制应用研究中存在的问题，展望智能控制的发展。

李莉宏（2012）以PID控制为核心，结合并应用智能控制技术，对基于智能控制的PID控制方式进行了研究。分析了PID控制的特点和智能控制的优势，介绍了专家PID控制、模糊PID控制、神经网络PID控制的结构、原理、功能、特点及应用，提出了一种新型智能PID控制思想。

高锐（2010）应用MATLAB进行智能算法仿真的基础上，以西门子S7-300PLC作为控制器，采用结构化编程方法，利用STEP7的STL语言编制了模糊神经网络控制算法，成功地将智能控制算法嵌入PLC中运行，实现了PLC模糊神经网络控制器对一个特定的温度控制系统的闭环控制，获得了较理想的控制效果。

二、^范文提纲

第一章  绪论

第二章  系统方案设计

2.1 方案比较与选择

2.2 总体设计框图

第三章  系统硬件电路设计

3.1 最小系统电路

3.2 电机驱动电路

3.3 循迹探测电路

3.4 避障模块检测电路

3.5 无线遥控控制电路

第四章  系统软件设计

4.1 电机控制子程序设计

4.2 红外循迹模块子程序设计

4.3 红外避障模块子程序设计

4.4 无线遥控模块子程序设计

4.5 主控制模块主程序设计

第五章  总结与展望

 

三、参考文献

[1]顾毅.智能控制发展综述[J].信息技术.2010(06)

[2]韦巍,张国宏.面向21世纪自动化专业智能控制教材体系的研究[J].电气电子教学学报.2011(01)

[3]郝力文,王子文.车间运输小车的智能控制[J].机械.2011(S1)

[4]田秀华.可电话遥控的家用电器智能控制的研究[J].自动化技术与应用.2011(05)

[5]张涛,李香平,徐立军.智能控制双通道伪随机信号发生器[J].仪器仪表学报.2002(04)

[6]薛迎成,潘俊民.自动浇注系统的智能控制[J].自动化仪表.2002(11)

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