儀器儀表智能化是熱門(mén)行業(yè)

展望十二五，中國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入到21世紀(jì)，我國(guó)制造業(yè)的高速發(fā)展，拉動(dòng)了對(duì)自動(dòng)化儀器儀表與控制系統(tǒng)向國(guó)際水平發(fā)展的需求，我國(guó)新上的大型項(xiàng)目所用自動(dòng)化儀器儀表和控制系統(tǒng)的先進(jìn)程度的需求已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平。當(dāng)前我國(guó)正處于工業(yè)化中期。工業(yè)化、信息化、現(xiàn)代化、市場(chǎng)化和國(guó)際化五化息息相關(guān)。

在控制系統(tǒng)中，儀器儀表作為其構(gòu)成元素，它的技術(shù)進(jìn)展是跟隨控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。目前，控制理論已發(fā)展到智能控制的新階段，自動(dòng)化儀器儀表的智能化就成為必然了。儀器儀表的智能化主要?dú)w結(jié)于微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。例如運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化計(jì)算、混沌控制等智能技術(shù)，使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高機(jī)動(dòng)靈活等性能。再如，運(yùn)用模糊規(guī)則的模糊推理技術(shù)，對(duì)事物的各種模糊關(guān)系進(jìn)行各種類(lèi)型的模糊決策。又如，用軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波，如快速傅立葉變換、短時(shí)傅立葉變換、小波變換等技術(shù)，是簡(jiǎn)化硬件，提高信噪比，改善傳感器動(dòng)態(tài)特性的有效途徑;還如，充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)強(qiáng)有力的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力，聯(lián)想、記憶功能以及對(duì)非線(xiàn)性復(fù)雜關(guān)系的輸入、輸出間的黑箱映射特性等。

當(dāng)前，我國(guó)智能化領(lǐng)域最薄弱、最需要發(fā)展的是儀器、儀表、傳感器等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動(dòng)化程度的不斷提高，我國(guó)儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，特別是智能化，將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流?；谥悄芸刂评碚摶A(chǔ)的智能儀器儀表目前大致有以下幾方面的進(jìn)展：

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的信息處理能力，提高了系統(tǒng)的智能水平。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，簡(jiǎn)稱(chēng)神經(jīng)控制，它是指采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一技術(shù)對(duì)復(fù)雜的非線(xiàn)性對(duì)象進(jìn)行建模，或擔(dān)當(dāng)控制器，或優(yōu)化計(jì)算，或進(jìn)行推理，或故障診斷等工作。

需要注意的是：在儀器儀表的智能化領(lǐng)域，無(wú)論是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊控制或混沌控制，盡管我國(guó)學(xué)者發(fā)表的文章很多，但是，嚴(yán)格細(xì)致和自主創(chuàng)新的工作與成果卻并不多。一些高端儀器儀表還仍然需要向國(guó)外進(jìn)口。

模糊控制器

模糊控制器，也稱(chēng)模糊邏輯控制器。由于模糊控制技術(shù)具有處理不確定性、不精確性和模糊信息的能力，對(duì)無(wú)法建造數(shù)學(xué)模型的被控過(guò)程能進(jìn)行有效的控制，能解決一些用常規(guī)控制方法不能解決的問(wèn)題，因而模糊控制在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

專(zhuān)家控制器

專(zhuān)家控制系統(tǒng)是典型的基于知識(shí)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)具有大量的專(zhuān)門(mén)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。它運(yùn)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程，解決那些需要人類(lèi)專(zhuān)家才能解決好的復(fù)雜問(wèn)題。