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人工智能 11

新一代智能制造 10

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能源 7

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控制 5

智能控制 4

机器学习 4

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交通 3

工业软件 3

新一代人工智能 3

智能工业 3

模糊控制 3

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智能自主寻迹小车测控系统的研究与设计

王玲,张强,李雪梅

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第3期   页码 92-98

摘要：

智能小车的测控系统是小车设计中的关键技术之一，灵敏完备的测控系统可以有效提高智能小车运行的稳定性，介绍了智能自主寻迹小车测控系统的整体架构和软硬件设计过程。以飞思卡尔M9S12XS128微处理器作为小车的控制核心，采用红外光电传感器采集路径信息，微处理器根据路径信息和小车当前状态采用脉冲宽度调制（PWM）方式对驱动电机和舵机进行控制。优良的控制算法对智能小车寻迹的准确性和稳定性起着关键的作用，文中采用模糊比例-积分-微分（PID）控制策略对直流电机的转速进行控制，利用双P控制算法控制智能小车舵机的转向；测试结果表明，智能小车运行快速平稳，能够自主准确寻迹。

关键词： 智能小车     测控系统     模糊PID控制     双P控制算法    

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A systematic review of current and emergent manipulator control approaches

Syed Ali AJWAD,Jamshed IQBAL,Muhammad Imran ULLAH,Adeel MEHMOOD

《机械工程前沿（英文）》 2015年 第10卷 第2期   页码 198-210 doi: 10.1007/s11465-015-0335-0

摘要：

Pressing demands of productivity and accuracy in today’s robotic applications have highlighted an urge to replace classical control strategies with their modern control counterparts. This recent trend is further justified by the fact that the robotic manipulators have complex nonlinear dynamic structure with uncertain parameters. Highlighting the authors’ research achievements in the domain of manipulator design and control, this paper presents a systematic and comprehensive review of the state-of-the-art control techniques that find enormous potential in controlling manipulators to execute cutting-edge applications. In particular, three kinds of strategies, i.e., intelligent proportional-integral-derivative (PID) scheme, robust control and adaptation based approaches, are reviewed. Future trend in the subject area is commented. Open-source simulators to facilitate controller design are also tabulated. With a comprehensive list of references, it is anticipated that the review will act as a first-hand reference for researchers, engineers and industrial-interns to realize the control laws for multi-degree of freedom (DOF) manipulators.

关键词： robot control     robust and nonlinear control     adaptive control     intelligent control     industrial manipulators     robotic arm    

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新一代人工智能引领下的智能产品与装备

谭建荣,刘振宇,徐敬华

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第4期   页码 35-43 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.04.007

摘要：

智能产品与装备是智能制造和服务的价值载体、技术前提和物质基础。智能产品与装备的内涵体现在两个辩证的方面：一是智能技术的产品化，主要体现在物联网、大数据、云计算、边缘计算、机器学习、深度学习、安全监控、自动化控制、计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术等的综合应用；二是传统产品的智能化，借势新一代人工智能，赋予传统产品以更高智慧，在智能制造装备、智能生产、智能管理等方面注入强劲生命力和发展动能。在广泛科学调研和已有研究基础上，结合《中国制造2025》的十大重点领域及《人工智能三年行动计划》等宏观政策，拟定了智能产品与装备的十二大装备领域。研究表明，新一代智能产品与装备以知识工程为核心，以自感应、自适应、自学习和自决策为显著特征。未来将重点发展该领域的十大关键技术。

关键词： 智能产品与装备     知识工程     智能状态感应     智能变异适应     智能知识学习     智能控制决策    

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Theoretical and experimental study on seismic response control on top of Three-Gorges ship lift towersusing magnetorheological intelligent isolation system and its key technique

Weilian QU, Jianwei TU

《结构与土木工程前沿（英文）》 2009年 第3卷 第1期   页码 32-41 doi: 10.1007/s11709-009-0003-8

摘要： A vertical ship lift under earthquake excitation may suffer from a whipping effect due to the sudden change of building lateral stiffness at the top of the ship lift towers. This paper proposes a roof magnetorheological (MR) intelligent isolation system to prevent the seismic whipping effect on machinery structures. Theoretically, the dynamic models of MR damper and the mechanical model of ship lift was established, the inverse neural network controlling algorithm was proposed and the fundamental semi-active control equation for the Three-Gorges ship lift where the MR intelligent isolation system was installed was deduced. Experimentally, the experimental model of the ship lift was given, the vibrating table experiment of the MR intelligent isolation system controlling the whipping effect was carried out and the results of the inverse neural network control strategy and passive isolation strategy were compared. In practical aspect, the large-scale MR damper (500 kN) and a sliding support with limited stiffness were designed and fabricated. It was proven that the MR intelligent isolation system with proper control strategy can greatly reduce the seismic whipping effect on the top workshop of the ship lift and be simple and effective enough to be applied to real engineering structures.

关键词： Three-Gorges ship lift tower     whipping effect     magnetorheological (MR) intelligent isolation system     neural network     sliding steel supporting    

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Advanced nitrogen removal using pilot-scale SBR with intelligent control system built on three layer

YANG Qing, WANG Shuying, YANG Anming, GUO Jianhua, BO Fengyang

《环境科学与工程前沿（英文）》 2007年 第1卷 第1期   页码 33-38 doi: 10.1007/s11783-007-0006-4

摘要： Since eutrophication has become increasingly severe in China, nitrogen and phosphorous have been the concern of wastewater treatment, especially nitrogen removal. The stabilization of the intelligent control system and nitrogen removal efficiency were investigated in a pilot-scale aerobic-anoxic sequencing batch reactor (SBR) with a treatment capacity of 60 m/d. Characteristic points on the profiles of dissolved oxygen (DO), pH, and oxidation reduction potential (ORP) could exactly reflect the process of nitrification and denitrification. Using the intelligent control system not only could save energy, but also could achieve advanced nitrogen removal. Applying the control strategy water quality of the effluent could stably meet the national first discharge standard during experiment of 10 months. Even at low temperature ( = 13vH), chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) in the effluent were under 50 and 5 mg/L, respectively.

关键词： eutrophication     pilot-scale aerobic-anoxic     stabilization     oxidation reduction     nitrification    

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多智能体分布式智能控制在VAV空调系统中的应用

张宏伟,吴爱国,盛涛

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第7期   页码 58-62

摘要：

针对变风量（VAV）空调系统的特性，将VAV系统分解为多个智能体，提出了基于多智能体技术的分布式智能控制方法，有效地解决了变风量空调系统回路间的解耦和协调问题。建立了VAV系统的动态仿真程序，仿真结果表明该控制方法是有效的。

关键词： 变风量     智能体     多智能体系统     分布式智能控制    

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动态变化滚珠丝杠进给系统的智能非同位控制策略

刘辉, 张俊, 赵万华

《工程（英文）》 2017年 第3卷 第5期   页码 641-647 doi: 10.1016/J.ENG.2017.04.007

摘要：
滚珠丝杠进给驱动系统由于其细长的螺旋主轴和部件之间连接部分的灵活性，具有变化的高阶动态特性，并且当采用直线光栅尺进行直接位置测量时，它还具有非同位控制的明显特征。长期以来，动态特性和非同位状况一直是运动和振动控制困难的根源，它们还会降低轴的运动精度。在本研究中，考虑到灵活性及其变化，我们建立了基于频率的子结构动态模型，并充分研究了动态特性对位置变化的依赖，开发出由模态特征修正器（MCM）和智能自适应调整算法（ATA）组成的控制策略。MCM 由峰值滤波器和陷波滤波器组成，从而将设备动态变为虚拟同位系统，且可以避免控制溢出。使用人工神经网络（ANN）作为平滑参数插值器，可以实时更新滤波器的参数，以便应对进给驱动系统的动态变化。我们已经在实际的进给驱动系统中验证了所提出策略的有效性和鲁棒性。

关键词： 滚珠丝杠进给驱动系统     变化高阶动态     非同位控制     模态特征修正器     智能自适应调整算法    

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重大耗能设备低碳运行智能控制方法 Article

柴天佑, 李明宇, 周正, 程思宇, 贾瑶, 吴志伟

《工程（英文）》 2023年 第27卷 第8期   页码 84-95 doi: 10.1016/j.eng.2023.05.018

摘要：

本文在分析重大耗能设备运行专家的运行控制行为的基础上，将机理分析与深度学习，控制与优化和预测相结合，决策与控制相集成，提出了使单吨能耗在目标范围内尽可能小的低碳运行智能控制方法。该方法由设定值控制、自优化校正、跟踪控制组成。采用工业互联网端边云协同技术，研制了低碳运行的智能控制系统，成功应用于电熔镁炉，取得减少碳排放的显著效果。

关键词： 重大耗能设备     低碳运行     智能控制     端边云协同技术    

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Digital twin-enabled smart facility management: A bibliometric review

《工程管理前沿（英文）》 doi: 10.1007/s42524-023-0254-4

摘要： In recent years, the architecture, engineering, construction, and facility management (FM) industries have been applying various emerging digital technologies to facilitate the design, construction, and management of infrastructure facilities. Digital twin (DT) has emerged as a solution for enabling real-time data acquisition, transfer, analysis, and utilization for improved decision-making toward smart FM. Substantial research on DT for FM has been undertaken in the past decade. This paper presents a bibliometric analysis of the literature on DT for FM. A total of 248 research articles are obtained from the Scopus and Web of Science databases. VOSviewer is then utilized to conduct bibliometric analysis and visualize keyword co-occurrence, citation, and co-authorship networks; furthermore, the research topics, authors, sources, and countries contributing to the use of DT for FM are identified. The findings show that the current research of DT in FM focuses on building information modeling-based FM, artificial intelligence (AI)-based predictive maintenance, real-time cyber–physical system data integration, and facility lifecycle asset management. Several areas, such as AI-based real-time asset prognostics and health management, virtual-based intelligent infrastructure monitoring, deep learning-aided continuous improvement of the FM systems, semantically rich data interoperability throughout the facility lifecycle, and autonomous control feedback, need to be further studied. This review contributes to the body of knowledge on digital transformation and smart FM by identifying the landscape, state-of-the-art research trends, and future needs with regard to DT in FM.

关键词： digital twin     building information modeling     facility management     semantic interoperability     artificial intelligence     intelligent monitoring     autonomous control feedback    

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复杂系统智能控制：理论与应用 Editorial

Jie CHEN, Ben M. CHEN, Jian SUN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第1期   页码 1-3 doi: 10.1631/FITEE.1910000

摘要： 复杂系统是指由多个不同的、自治的且相互作用的子系统组成的系统。正如亚里士多德所说，“整体大于部分之和”，复杂系统的性质并非其子系统性质的简单加和。复杂系统概念非常广泛，包括人脑、鸟类编队飞行、电网、交通系统、社交网络、通讯网络，等等。复杂系统具有高度非线性、涌现性、自适应性、自组织等特征，这些特征使得复杂系统难于精确建模，难于理解，难于控制。 对于智能控制，目前学术界还没有公认的定义。一般来讲，智能控制是指一类应用模糊逻辑、神经网络、进化计算、机器学习、群体智能等人工智能技术的控制方法。智能控制往往从物理、数学、生物学、神经学等领域汲取思想，实现对不确定环境中复杂过程的有效控制。智能控制是一种多学科交叉的前沿技术，综合了控制理论、计算机科学、人工智能、信息论等多个领域的知识。智能控制在传统控制方法不能胜任的领域往往可以取得良好控制效果。 为此，中国工程院院刊《信息与电子工程前沿（英文）》组织了“复杂系统与智能控制”专刊。本期专刊目的在于进一步促进该领域研究，展示该领域最新研究进展，特别是在基础理论与应用方面的成果。经过严格同行评议，精心挑选了11篇来自世界各地的论文，包括1篇综述，10篇研究论文。 电网作为一种典型复杂系统，给人民日常生活带来巨大变革，对电网进行精确、快速且鲁棒的状态估计无疑具有重要意义。王钢等全面深入地综述了电网状态估计的最新研究进展，着重介绍了非凸状态估计问题的最优解或近似最优解求取方法，并展望了未来的研究方向。 区域覆盖是移动机器人非常重要的应用之一。为解决移动机器人区域覆盖的路径规划问题，高冠强与辛斌提出一种基于拍卖机制的生成树覆盖算法。与现有方法相比，对布局复杂的大规模区域，该方法更加有效且用时更短。 蛇形机器人是一种模仿生物蛇运动形态的仿生机器人。为使蛇形机器人像生物蛇一样敏捷，蛇形机器人的步态生成与运动控制是两个需要考虑的重要因素。针对蛇形机器人，欧阳文娟等提出一种仿生控制算法。该算法包括中枢模式发生器、小脑模型神经网络控制器和比例微分（PD）控制器。仿真和实验结果表明该方法具有良好适应性和控制效果。 姚宁诗等展示了一款由佐治亚理工学院研发的气球机器人。该气球机器人被用于支持室内人机交互等方面的实验研究工作。采取基于深度神经网络的算法，可以有效检测人脸，跟踪人的运动并识别人的手势。实验结果表明，该气球机器人具有可靠的检测与跟踪能力。 执行控制是机器人结构设计中的关键环节，对机器人系统最终质量具有重要影响。Martin Molina等提出一种通用执行控制方法。实验结果验证了该方法的正确性、可行性与有效性。 近年来，多智能体系统受到国内外学者广泛关注。编队控制是多智能体协同控制中非常重要的研究方向。冉茂鹏等考虑了具有未知非线性动态与外界扰动的多智能体系统时变队形跟踪控制问题。设计了扩张状态观测器估计系统的总扰动，并提出一种基于扩张状态观测器的队形跟踪协议。将所提算法应用于多无人机目标合围问题，验证了所提理论方法的有效性。吕茂斌和刘璐研究了一类二阶异构非线性多智能体系统的领航—跟随问题，提出一类仅依赖于多智能体相对状态的分布式算法。 近年来，无人机已广泛应用于侦察、搜索与救援、监控、环境监测、包裹快递、农业服务等领域。在所有无人机中，四旋翼无人机最为流行。四旋翼无人机的导航与控制问题受到广泛关注。仲于江等针对四旋翼无人机提出一种可靠的容错跟踪控制方法。该方法应用径向基神经网络算法对模型的不确定性进行精确在线辨识，且自适应地修正参考模型，并在控制率中引入故障检测与诊断滤波器以及故障补偿项，应对执行器故障。赖叔朋等提出一种计算简便的安全飞行通道导航方法，该方法可以产生平滑且不停顿的安全飞行轨迹。 作为一类复杂系统，磁悬浮飞轮在储能装置中得到广泛应用。然而，磁悬浮飞轮的控制器设计问题非常具有挑战性。吕许俊等应用基于特征建模的全系数自适应控制方法对磁悬浮飞轮进行有效控制。仿真结果表明该方法对于模型不确定性、外界扰动和延时具有很强鲁棒性。 唐泽至等研究了主动磁悬浮轴承系统的干扰抑制问题，提出一种具有扰动观测器的迭代学习控制策略，该策略将传统迭代学习方法与扩张状态观测器有机结合。仿真结果表明该策略可以取得良好跟踪效果。 本期专刊涵盖了复杂系统与智能控制领域的多个研究方向，包括多智能体系统编队控制、四旋翼无人机导航与控制、机器人鲁棒控制、人机交互、具有外界扰动与模型不确定性系统的控制等前沿方向。我们希望本期专刊对该领域研究人员有所启发，能够促进该领域研究进一步深入。 本期专刊出版过程中，得到很多人支持，在此深表感谢。特别要感谢编辑部工作人员的大力帮助以及潘云鹤、卢锡城两位主编给予我们这次难得机会。

关键词： None    

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智能制造控制——多尺度研究领域的挑战

Han-Xiong Li, Haitao Si

《工程（英文）》 2017年 第3卷 第5期   页码 608-615 doi: 10.1016/J.ENG.2017.05.016

摘要：
《中国制造2025》计划要求从顾客到产品等全部环节的全面自动化。这将为生产制造系统的各个环节带来巨大挑战。在未来的加工制造领域中，全部的设备和系统应当具有对控制性和适应性的感知能力和基础智能化处理的能力。在研究中，经过关于多尺度动力学在现代加工制造系统中应用的讨论后，一个五层的功能结构被用于不确定的加工制造过程。多尺度力学包括：多时间尺度、多时空尺度以及多尺度的动力学标准。随着快速与慢速的时间尺度对设计的更多要求，不同的尺度所对应的不同控制行为也将呈现区分化。低速时间尺度下的操作需要更多的定量化手段，与此同时，高速时间尺度下的监管也需要更多高质量的手段。智能生产系统应当拥有灵活应变的能力、较好的适应能力及足够的智能化程度。这些能力需要我们通过控制性手段进行区分化处理并应用在不同方面，如智能感知、优化设计、智能学习等。最后，将一个典型的喷射点胶系统模型用于多尺度建模和控制。

关键词： 系统建模     过程控制     人工智能     加工制造     喷射点胶    

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Intelligent high-speed cutting database system development

XIANG Kejun, LIU Zhanqiang, AI Xing

《机械工程前沿（英文）》 2008年 第3卷 第2期   页码 180-188 doi: 10.1007/s11465-008-0038-x

摘要： In this paper, the components of a high-speed cutting system are analyzed firstly. The component variables of the high-speed cutting system are classified into four types: uncontrolled variables, process variables, control variables, and output variables. The relationships and interactions of these variables are discussed. Then, by analyzing and comparing intelligent reasoning methods frequently used, the hybrid reasoning is employed to build the high-speed cutting database system. Then, the data structures of high-speed cutting case base and databases are determined. Finally, the component parts and working process of the high-speed cutting database system on the basis of hybrid reasoning are presented.

关键词： control     hybrid reasoning     process     component     uncontrolled    

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基于大数据的智能风险防控平台设计与实现

章明,刘培

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第6期   页码 111-120 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.06.015

摘要：

金融安全是国家安全的重要组成部分，防范化解金融风险是金融工作的根本性任务。为帮助商业银行加快打造适应数字经济时代发展需要的风险防控平台，本文基于大数据应用的关键技术，提出了一种 “五层两域”智能风险防控平台总体框架；纵向包含风险数据层、特征计算层、风险模型层、决策引擎层、业务接入层，各层之间松耦合、无状态、可扩展；横向则划分为生产部署域、业务运营域，可最大程度兼顾系统运行的稳定性与业务应用的灵活度。该设计有助于商业银行实现风险数据的统一治理和统一管理，在保证风险防控平台高效稳定运行的同时，又能在风险防控运营、数据分析、模型设计、规则调整等方面为风险防控业务人员提供充足的支撑。以某金融机构部署的智能风险防控平台为例，阐述了该平台的应用情况及实际成效，并对智能风险防控平台的应用发展提出建议。

关键词： 风险防控，大数据，机器学习，实时计算，金融行业    

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三级倒立摆的云控制方法及动平衡模式

李德毅

《中国工程科学》 1999年 第1卷 第2期   页码 41-46

摘要：

文章提出了定性和定量之间转换的云模型的形式化表示方法，用来反映语言值中蕴涵的模糊性和随机性，给出云发生器的生成算法，解释多条定性推理规则同时被激活时的不确定性推理机制。利用这种智能控制方法有效地实现了单电机控制的一、二、三级倒立摆的多种不同动平衡姿态，显示其鲁棒性，并给出了详细试验结果。研究成果不仅可用于对太空飞行器以及机器人控制，而且对揭示定性定量转换规律和策略具有普遍意义。

关键词： 智能控制     云模型     定性推理     倒立摆    

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标题 作者 时间 类型 操作

智能自主寻迹小车测控系统的研究与设计

王玲,张强,李雪梅

期刊论文

A systematic review of current and emergent manipulator control approaches

Syed Ali AJWAD,Jamshed IQBAL,Muhammad Imran ULLAH,Adeel MEHMOOD

期刊论文

新一代人工智能引领下的智能产品与装备

谭建荣,刘振宇,徐敬华

期刊论文

Theoretical and experimental study on seismic response control on top of Three-Gorges ship lift towersusing magnetorheological intelligent isolation system and its key technique

Weilian QU, Jianwei TU

期刊论文

Advanced nitrogen removal using pilot-scale SBR with intelligent control system built on three layer

YANG Qing, WANG Shuying, YANG Anming, GUO Jianhua, BO Fengyang

期刊论文

多智能体分布式智能控制在VAV空调系统中的应用

张宏伟,吴爱国,盛涛

期刊论文

动态变化滚珠丝杠进给系统的智能非同位控制策略

刘辉, 张俊, 赵万华

期刊论文

重大耗能设备低碳运行智能控制方法

柴天佑, 李明宇, 周正, 程思宇, 贾瑶, 吴志伟

期刊论文

Digital twin-enabled smart facility management: A bibliometric review

期刊论文

复杂系统智能控制：理论与应用

Jie CHEN, Ben M. CHEN, Jian SUN

期刊论文

智能控制——超越世纪的目标——国际自动控制联合会第14次代表大会报告

宋健

期刊论文

智能制造控制——多尺度研究领域的挑战

Han-Xiong Li, Haitao Si

期刊论文

Intelligent high-speed cutting database system development

XIANG Kejun, LIU Zhanqiang, AI Xing

期刊论文

基于大数据的智能风险防控平台设计与实现

章明,刘培

期刊论文

三级倒立摆的云控制方法及动平衡模式

李德毅

期刊论文