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      技術研究

      包裝生產線大系統控制理論的科學方法


      本文由全自動套袋機,紙箱套袋機,紙盒圓桶自動套袋機,自動化包裝生產線設備生產廠家——宏基自動化科技整理編撰,未經允許不得轉載
       
           包裝生產線實現自動化的過程中,系統控制理論的應用是十分關鍵的重要部分,而大系統控制理論的科學方法研究,對于自動化包裝生產線的發展和改進過程中的系統控制也是有著重要的影響以及作用。
           在大系統控制論中,一般應用下列研究方法:
           (1)啟發方法。啟發方法是指人們在實踐經驗的基礎上總結和歸納的技巧、策略和方法,例如在人工智能中的啟發式知識推理方法。“啟發”方法的優點在于其智能性和靈活性,有可能在信息不完全、數據不精確的情況下,以較少的推理或演算工作量求得問題的滿意解。其缺點是不能保證最優解的存在性和惟一性。采取“啟發”與己知算法相結合、定性與定量相結合靈活運用的方法,取長補短,發展大系統的啟發式優化技術,有助于求解復雜的、非確定、非確知的大系統分析和設計問題。
           (2)人機方法。實際的大系統往往都是主動系統或人機系統,人機協調與否是系統運行好壞的關鍵問題。人具有主動性、靈活性、創造性等優點,但由于生理或心理條件限制,存在易疲勞、有情緒、會遺忘、精度差、速度低、功率小等缺點。而這些正是可以和機器,特別是計算機的優缺點相互彌補的地方。所以在大系統控制、管理和決策系統設計中,應采取人機協調、智能結合的方法。
           (3)擬人方法。人體控制系統是迄今為止所發現的最完美的控制系統,也是復雜大系統。它是長期生物進化、自然淘汰優選、社會環境造就的產物。在大系統控制論中,采取“擬人”方法,研究各種大系統控制過程的共性,探討人體控制系統的機理,吸取有益的啟示,對人體控制系統進行模擬、延伸或擴展,用于工程技術、社會經濟大系統的設計中。
           (4)灰箱方法。在大系統控制論中,采取“黑箱”與“白箱”相結合的“灰箱”方法,也就是宏觀與微觀、外部與內部、結構與功能分析相結合的方法。例如采用“變粒度”方法進行大系統不同層次的分析和綜合,在多級、多層結構的大系統中,對于高級、高層的全局性分析采用“粗粒度”,而對于低級、低層的局部分析采用“細粒度”,從而可以對大系統的各個層次,以相應的粒度,進行適當精度、適當維數的分析和綜合,例如多層狀態空間方法、多重廣義算子方法。
           (5)集成方法。在大系統模型化、大系統分析與大系統綜合方面,需要運用多學科、多專業、多技術相結合的集成方法,特別是系統科學與計算機科學相結合,控制理論、運籌學與人工智能相結合,系統工程與知識工程相結合的方法。例如,人機智能專家系統技術與大系統多級控制、多層控制、多段控制理論相結合,發展大系統的智能控制、智能管理、智能決策技術,研究與開發多級專家系統、多層專家系統和多段專家系統。
           (6)分解方法。分解方法指“分解一協調”、“分解一集結”、“分解一聯合”等方法,用于求解大系統最優化、穩定化、模型化問題。例如,采用“分解一協調”方法求解大系統最優化問題,先將復雜的大系統分解為若干簡單的小系統,分別(并行或串行)求解各小系統的局部最優化問題,再通過協調,在各小系統局部最優解相互配合的基礎上,求解大系統的全局最優化問題。
           采用“分解一集結”方法求解大系統穩定化問題,先不計相互關聯,將大系統分解為若干無關聯的子系統,分別求得各子系統的穩定條件,再求相互關聯應滿足的穩定條件,通過這種相互關聯將各個系統集結起來,構成穩定的大系統,各子系統的穩定條件與相互關聯的穩定條件集結可得大系統的穩定條件。
           運用“分解一聯合”方法進行大系統模型化,先在物理上將大系統分解若干小系統,分別進行各子系統的模型化,再對各小系統之間的相互關聯進行模型化,利用關聯模型將各小系統的模型聯合起來,建立大系統的模型。
       

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