技术研究
包装生产线大系统控制理论的科学方法
发布时间:2015-11-18 15:08
作者:宏基科技
本文由全自动套袋机，纸箱套袋机，纸盒圆桶自动套袋机，自动化包装生产线设备生产厂家——宏基自动化科技整理编撰，未经允许不得转载
包装生产线实现自动化的过程中，系统控制理论的应用是十分关键的重要部分，而大系统控制理论的科学方法研究，对于自动化包装生产线的发展和改进过程中的系统控制也是有着重要的影响以及作用。
在大系统控制论中，一般应用下列研究方法：
(1)启发方法。启发方法是指人们在实践经验的基础上总结和归纳的技巧、策略和方法，例如在人工智能中的启发式知识推理方法。“启发”方法的优点在于其智能性和灵活性，有可能在信息不完全、数据不精确的情况下，以较少的推理或演算工作量求得问题的满意解。其缺点是不能保证最优解的存在性和惟一性。采取“启发”与己知算法相结合、定性与定量相结合灵活运用的方法，取长补短，发展大系统的启发式优化技术，有助于求解复杂的、非确定、非确知的大系统分析和设计问题。
(2)人机方法。实际的大系统往往都是主动系统或人机系统，人机协调与否是系统运行好坏的关键问题。人具有主动性、灵活性、创造性等优点，但由于生理或心理条件限制，存在易疲劳、有情绪、会遗忘、精度差、速度低、功率小等缺点。而这些正是可以和机器，特别是计算机的优缺点相互弥补的地方。所以在大系统控制、管理和决策系统设计中，应采取人机协调、智能结合的方法。
(3)拟人方法。人体控制系统是迄今为止所发现的最完美的控制系统，也是复杂大系统。它是长期生物进化、自然淘汰优选、社会环境造就的产物。在大系统控制论中，采取“拟人”方法，研究各种大系统控制过程的共性，探讨人体控制系统的机理，吸取有益的启示，对人体控制系统进行模拟、延伸或扩展，用于工程技术、社会经济大系统的设计中。
(4)灰箱方法。在大系统控制论中，采取“黑箱”与“白箱”相结合的“灰箱”方法，也就是宏观与微观、外部与内部、结构与功能分析相结合的方法。例如采用“变粒度”方法进行大系统不同层次的分析和综合，在多级、多层结构的大系统中，对于高级、高层的全局性分析采用“粗粒度”，而对于低级、低层的局部分析采用“细粒度”，从而可以对大系统的各个层次，以相应的粒度，进行适当精度、适当维数的分析和综合，例如多层状态空间方法、多重广义算子方法。
(5)集成方法。在大系统模型化、大系统分析与大系统综合方面，需要运用多学科、多专业、多技术相结合的集成方法，特别是系统科学与计算机科学相结合，控制理论、运筹学与人工智能相结合，系统工程与知识工程相结合的方法。例如，人机智能专家系统技术与大系统多级控制、多层控制、多段控制理论相结合，发展大系统的智能控制、智能管理、智能决策技术，研究与开发多级专家系统、多层专家系统和多段专家系统。
(6)分解方法。分解方法指“分解一协调”、“分解一集结”、“分解一联合”等方法，用于求解大系统最优化、稳定化、模型化问题。例如，采用“分解一协调”方法求解大系统最优化问题，先将复杂的大系统分解为若干简单的小系统，分别(并行或串行)求解各小系统的局部最优化问题，再通过协调，在各小系统局部最优解相互配合的基础上，求解大系统的全局最优化问题。
采用“分解一集结”方法求解大系统稳定化问题，先不计相互关联，将大系统分解为若干无关联的子系统，分别求得各子系统的稳定条件，再求相互关联应满足的稳定条件，通过这种相互关联将各个系统集结起来，构成稳定的大系统，各子系统的稳定条件与相互关联的稳定条件集结可得大系统的稳定条件。
运用“分解一联合”方法进行大系统模型化，先在物理上将大系统分解若干小系统，分别进行各子系统的模型化，再对各小系统之间的相互关联进行模型化，利用关联模型将各小系统的模型联合起来，建立大系统的模型。
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