第四章-专家系统与专家控制课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1,第,4,章 专家系统与专家控制,1第4章 专家系统与专家控制,第,4,章 专家系统与专家控制,4.1,专家系统的概念,4.2,专家系统的结构,4.3,专家系统的应用与发展概况,4.4,专家系统设计与实现,4.5,专家系统开发工具与环境,4.6,新一代专家系统,4.7,专家控制及应用,2,第4章 专家系统与专家控制 4.1 专家系统的概念 2,4.1 专家系统的概念,4.1.1,什么是专家系统,自从,1965,年世界上第一个专家系统问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的,40,年间获得了长足的进步和发展。特别是,20,世纪,80,年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。那么，究竟什么是专家系统呢？,4.1 专家系统的概念 4.1.1 什么是专家系统,专家系统（,Expert System),亦称专家咨询系统，它是一种智能计算机,(,软件,),系统,。,顾名思义，,专家系统就是能像人类专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机,(,软件,),系统,。,我们知道“专家”就是专门家，是某一专门领域的行家里手。专家之所以是专家，是因为他（她）解决问题时具有超凡的能力和水平。专家之所以具有超凡的能力和水平，是因为：,4.1 专家系统的概念,专家系统（Expert System)亦,(1),专家拥有丰富的专业知识和实践经验，或者说他（她）拥有丰富的理论知识和经验知识，特别是经验知识；,(2),专家具有独特的思维方式，即独特的分析问题和解决问题的方法和策略。,专家系统应该具备以下四个要素,：,(1),应用于某专门领域；,(2),拥有专家级知识；,(3),能模拟专家的思维；,(4),能达到专家级水平。,4.1 专家系统的概念,(1)专家拥有丰富的专业知识和实践经验，,所以，准确一点讲，,专家系统应该是：应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机,(,软件,),系统,。,4.1 专家系统的概念,所以，准确一点讲，专家系统应该是：应用于,4.1.2,专家系统的特点,同一般的计算机应用系统（如数值计算、数据处理系统等）相比，,专家系统具有下列特点,：,(1),从处理的问题性质看，专家系统善于解决那些不确定性的、非结构化的、没有算法解或虽有算法解但在现有的机器上无法实施的困难问题。,(2),从处理问题的方法看，专家系统则是靠知识和推理来解决问题（不像传统软件系统使用固定的算法来解决问题），所以，专家系统是基于知识的智能问题求解系统。,4.1 专家系统的概念,4.1.2 专家系统的特点 4.1 专家系统的概念,(3),从系统结构来看，专家系统强调知识与推理分离，因而系统具有很好的灵活性和可扩充性。,(4),专家系统一般还具有解释功能，即在运行过程中一方面能回答用户提出的问题，一方面还能对最后输出（结论）或处理问题的过程作出解释。,(5),有些专家系统还具有“自学习”能力，即不断对自己的知识进行扩充、完善和提炼。这一点是传统系统所无法比拟的。,(6),专家系统不像人那样容易疲劳、遗忘，易受环境、情绪等的影响，它可始终如一地以专家级的高水平求解问题。,4.1 专家系统的概念,(3)从系统结构来看，专家系统强调知识与,4.1.3,专家系统的类型,关于专家系统的分类，目前还无定论。我们仅从几个不同的侧面对此进行讨论。,（,1,）按用途分类,按用途分类，专家系统可分为：诊断型、解释型、预测型、决策型、设计型、规划型、控制型、调度型等几种类型。,（,2,）按输出结果分类,按输出结果分类，专家系统可分为分析型和设计型。,4.1 专家系统的概念,4.1.3 专家系统的类型 4.1 专家系统的概念,（,3,）按知识表示分类,目前所用的知识表示形式有：产生式规则、一阶谓词逻辑、框架、语义网等。,（,4,）按知识分类,知识可分为确定性知识和不确定性知识，所以，按知识分类，专家系统又可分为精确推理型和不精确推理型（如模糊专家系统）。,（,5,）按技术分类,按采用的技术分类，专家系统可分为符号推理专家系统和神经网络专家系统。,4.1 专家系统的概念,（3）按知识表示分类 4.1 专家系统的概念,（,6,）按规模分类,按规模分类，可分为大型协同式专家系统和微专家系统。,（,7,）按结构分类,按结构分类可分为集中式和分布式，单机型和网络型,(,即网上专家系统,),。,4.1 专家系统的概念,（6）按规模分类 4.1 专家系统的概念,4.1.4,专家系统与知识系统,专家系统能有效地解决问题的主要原因在于它拥有知识，但专家系统拥有的知识是专家知识，而且主要是经验性知识。近年来，由专家系统的出现和发展而发展起来的一种称为知识系统（,Knowledge Based System),的智能系统，其中的知识已不限于人类专家的经验知识，而可以是领域知识或通过机器学习所获得的知识等。所以，对于这种广义的知识系统来说，专家系统就是一种特殊的知识系统。,狭义地讲，专家系统就是人类专家智慧的拷贝，是人类专家的化身。广义地讲，专家系统泛指那些具有“专家级”水平的的知识系统，甚至各种知识系统,。,4.1 专家系统的概念,4.1.4 专家系统与知识系统 4.1 专家系统的概念,4.1.5,专家系统与知识工程,由于专家系统是基于知识的系统，那么，建造专家系统就涉及到,知识获取,（,Knowledge Acquisition,，即从人类专家那里或从实际问题那里搜集、整理、归纳专家级知识,),、,知识表示,（,Knowledge Representation,，即以某种结构形式表达所获取的知识，并将其存储于计算机之中,),、,知识的组织与管理,(,即知识库（,Knowledge Base),建立与维护等,),和,知识的利用,(,即使用知识进行推理,),等一系列关于,知识处理的技术和方法,。,4.1 专家系统的概念,4.1.5 专家系统与知识工程 4.1 专家系统的概念,特别是一般知识库系统的建立，更加促进了这些技术的发展。所以，现在关于知识处理的技术和方法已形成一个称为“,知识工程,”（,Knowledge Engineering,）的学科领域。这就是说，专家系统促使了知识工程的诞生和发展，知识工程又是为专家系统服务的。正是由于这二者的密切关系，所以，现在的“专家系统”与“知识工程”几乎已成为同义语。,4.1 专家系统的概念,特别是一般知识库系统的建立，更加促进了这,4.1.6,专家系统与人工智能,专家系统是智能计算机系统。从学科范畴讲，专家系统属人工智能的一个分支，而且是,应用性最强、应用范围最广的一个重要分支,。所以，现在“专家系统”这一名词既是系统名称又是一个学科名称。专家系统已是当前计算机应用的一个热门研究方向。,4.1 专家系统的概念,4.1.6 专家系统与人工智能 4.1 专家系统的概,4.2 专家系统的结构,专家系统是一种计算机应用系统,。由于应用领域和实际问题的多样性，所以，专家系统的结构也就多种多样。但抽象地看，它们还是具有许多共同之处。,4.2.1,概念结构,从概念来讲，一个专家系统应具有如图,4-1,所示的一般结构模式。其中知识库和推理机是两个最基本的模块。,4.2 专家系统的结构 专家系统是一种计,图,41,专家系统的概念结构,图41 专家系统的概念结构,（,1,）知识库（,Knowledge Base),所谓知识库，就是以某种表示形式存储于计算机中的知识的集合。知识库通常是以一个个文件的形式存放于外部介质上，专家系统运行时将被调入内存。知识库中的知识一般包括专家知识、领域知识和元知识。元知识是关于调度和管理知识的知识。,4.2 专家系统的结构,4.2 专家系统的结构,（,2,）推理机（,Inferense Engine,）,所谓推理机，就是实现（机器）推理的程序，是使用知识库中的知识进行推理而解决问题的。所以，推理机也就是专家的思维机制，即专家分析问题、解决问题的方法的一种算法表示和机器实现。,4.2 专家系统的结构,（2）推理机（Inferense Engine）4.2,（,3,）动态数据库,动态数据库也称全局数据库、综合数据库、工作存储器等，它是存放初始证据事实、推理结果和控制信息的场所，是上述各种数据构成的集合。,（,4,）人机界面,这里的人机界面指的是最终用户与专家系统的交互界面。,（,5,）解释模块,解释程序模块专门负责向用户解释专家系统的行为和结果。,4.2 专家系统的结构,（3）动态数据库4.2 专家系统的结构,（,6,）知识库管理系统,知识库管理系统是知识库的支撑软件,。知识库管理系统对知识库的作用，类似于数据库管理系统对数据库的作用，其功能包括知识库的建立、删除、重组；知识的获取 （主要指录入和编辑）、维护、查询、更新；以及对知识的检查，包括一致性、冗余性和完整性检查等等。,4.2 专家系统的结构,（6）知识库管理系统4.2 专家系统的结构,图,42,专家系统的理想结构,图42 专家系统的理想结构,4.2.2,实际结构,上面介绍的专家系统结构，是专家系统的概念模型，或者说是只强调知识和推理这一主要特征的专家系统结构。但专家系统终究仍是一种计算机应用系统。所以，它与其它应用系统一样是解决实际问题的。而实际问题往往是错综复杂的，比如，可能需要多次推理或多路推理或多层推理才能解决，而知识库也可能是多块或多层的。,给通常的各种应用系统添上专家模块也就是专家系统了。专家系统与通常的计算机应用系统应该溶为一体。,4.2 专家系统的结构,4.2.2 实际结构4.2 专家系统的结构,图,43,专家系统的实际结构示例,总 控,处理模块,1,处理模块,n,专家模块,1,专家模块,m,图43 专家系统的实际结构示例 总 控处理模块,图,44,地质图件绘制智能辅助系统结构,图44 地质图件绘制智能辅助系统结构,4.2.3,网络与分布式结构,在网络环境下，专家系统也可以设计成网络结构，如“客户机,/,服务器”,(Client/Server),结构（如图,4-5(a),所示），或浏览器,/,服务器,(Browser/Server),结构,(,如图,4-5(b),所示,),。我们称后一种结构的专家系统为,网上专家系统,。,分布式结构则是一种适合于分布式计算环境的专家系统。例如那些多学科、多专家联合作业，协同解题的大型专家系统，就可以设计成分布式结构。这类专家系统也就称为,分布式专家系统,。,4.2 专家系统的结构,4.2.3 网络与分布式结构4.2 专家系统的结构,图,4-5,专家系统的客户,(,机,)/,服务器结构及浏览器,/,服务器结构,知识库,推理机,推理机,知识库,人,机界面,人,机界面,客户（机）,Browser,服务员,Web Server,Internet,4.2 专家系统的结构,图4-5 专家系统的客户(机)/服务器结构及浏览器/服务器结,4.3 专家系统的应用与发展,4.3.1,专家系统的意义,专家系统是一种智能计算机系统,，所以，专家系统将计算机的应用提高到了一个新的高度和水平。专家系统的建立，实现了人类专家的“分身”和“延年”,使专家们丰富而宝贵的知识和经验能不受时间和空间的限制，而得到最大限度地传播和应用，从而产生最大的社会效益和经济效益。,4.3 专家系统的应用与发展 4.3.1 专家系统的,另一方面，建造专家系统可以使专家本人得到提高和发展。因为，建造和使用专家系统的过程，本身就是专家知识的一个不断积累、总结、补充、完善、升华、提高、发展的过程。另外，还可将多个专家的知识和经验综合在一起，构成多专家系统。,4.3 专家系统的应用与发展,另一方面，建造专家系统可以使专家本人得到,4.3.2,专家系统的应用,由于专家系统就是一种计算机应用系统，所以，其应用范围没有什么限制。如它可以代替高级医生看病、开处方，可以协助地质学家估计矿藏量、确定打井位置，可以代替育种专家提出各种杂交亲本的选配方案，可以根据市场以及生产中提出的数据和信息，依据一定的数学方法科学地安排生产流程，等等。凡是存在或需要专家的地方都可以建立和使用专家系统。,4.3 专家系统的应用与发展,4.3.2 专家系统的应用4.3 专家系统的应用与发,4.3.3,专家系统的发展概况,（,1,）产生,世界第一个专家系统是由美国斯坦福大学的费根鲍姆教授于,1965,年开发的。,该系统的成功使人工智能研究向实用阶段过渡，标志专家系统的诞生。使人工智能的研究从推理为中心转向以知识为中心。,（,2,）发展,与上述系统同时开发的还有数学专家系统,MACSYMA,。它是一个大型的人机交互式系统。,4.3 专家系统的应用与发展,4.3.3 专家系统的发展概况4.3 专家系统的应用,在医疗领域最具代表性的专家系统有,MYCIN,，是,Shortiliffe,等人,1972,年研制的用于诊断和治疗感染性疾病的医疗专家系统。它可以采用自然语言同用户对话，并回答用户的问题；还可以在专家指导下学习新的医疗知识。使用知识库和似然推理技术，对专家系统的理论和实践有较大贡献，成为以后许多专家系统的基础。,（,3,）趋势,进入,20,世纪,90,年代，模糊技术、神经网络和面向对象、网络等新技术迅速崛起，为专家系统注入了新的活力。同时与传统计算机应用系统相融合。,4.3 专家系统的应用与发展,在医疗领域最具代表性的专家系统有MYCI,4.4 专家系统设计与实现,4.4.1,一般步骤与方法,由于专家系统也是一种计算机应用系统，所以，一般说来，,其开发过程也要遵循软件工程的步骤和原则，即也要进行系统分析、系统设计等几个阶段的工作,。但又由于它是专家系统，而不是一般的软件系统，所以，又有其独特的地方。如果我们仅就“纯专家系统”而言，则其设计与实现的一般步骤可如图,46,所示。,4.4 专家系统设计与实现 4.4.1 一般步骤与方,图,46,建立专家系统的一般步骤,图46 建立专家系统的一般步骤,由图,46,可以看出，专家系统的开发有如下特点：,(1),知识获取与知识表示设计是一切工作的起点；,(2),知识表示以及知识描述语言确定后，各项设计（图中并列的六个设计）可同时进行。,还需说明的是：,(1),对于一个实际的专家系统，在系统分析阶段就应该首先弄清楚：系统中哪里需要专家知识，专家知识的作用是什么？以及系统中各专家模块的输入是什么？处理是什么？输出又是什么？,4.4 专家系统设计与实现,由图46可以看出，专家系统的开发有如下,(2),系统投入运行后，一般来说，其知识库还需不断扩充、更新、完善和优化。所以专家系统的开发更适合采用快速原型法。,(3),对系统的评价主要看它解决问题是否达到专家水平。,(4),上述的所谓“纯专家系统”就是一个实际专家系统中的专家模块部分。那么，对于系统其他部分的分析与设计，原则上讲，与一般计算机应用系统完全一样，即可按软件工程规范和程序进行。,4.4 专家系统设计与实现,(2)系统投入运行后，一般来说，其知识库还需,4.4.2,快速原型与增量式开发,所谓快速原型与增量式开发，就是在开发一个大型软件系统之前，先尽快地建立一个简单的小型的系统“模型”,称之为系统原型；然后，对原型进行扩充，即在原型的基础上进行地继续开发，即增量式开发，这样像滚雪球似地直至完成整个系统。,快速原型法的优点是，利用系统原型，开发者可以更好地分析和理解系统；用户也能尽快地看到系统的概貌，以便及早地反馈有关信息，使后面的工作少走弯路；同时，也方便了开发者和用户的相互交流。,专家系统的开发更适合采用快速原型法。,4.4 专家系统设计与实现,4.4.2 快速原型与增量式开发4.4 专家系统设计,4.4.3,知识获取,知识获取是建造专家系统的关键一步，也是较为困难的一步，被称为建造专家系统的“瓶颈”。知识获取大体有三种途径。,（,1,）人工获取,人工获取，即计算机人员（或知识工程师）与领域专家合作，对有关领域知识和专家知识，进行挖掘、搜集、分析、综合、整理、归纳，然后以某种表示形式存入知识库。,4.4 专家系统设计与实现,4.4.3 知识获取4.4 专家系统设计与实现,（,2,）半自动获取,半自动获取，即利用某种专门的知识获取系统，采取提示、指导或问答的方式，帮助专家提取、归纳有关知识，并自动记入知识库。,（,3,）自动获取,自动获取可分为两种形式：一种是系统本身具有一种机制，使得系统在运行过程中能不断地总结经验，并修改和扩充自己的知识库；另一种是开发专门的机器学习系统，让机器自动从实际问题中获取知识，并填充知识库。,目前面向对象、机器学习、知识发现、数据挖掘技术为知识获取提供了强有力的支持。,4.4 专家系统设计与实现,（2）半自动获取4.4 专家系统设计与实现,4.4.4,知识表示与知识描述语言设计,知识表示与知识描述语言设计是根据所获得知识的特点，选择或设计某种知识表示形式，并为这种表示形式设计相应的知识描述语言。所谓知识描述语言，就是知识的具体语法结构形式。所以，知识描述语言既要面向人、面向用户，又要面向知识表示、面向机器，还要面向推理、面向知识运用。这就要求知识描述语言既能为用户提供一种方便、易懂的外部知识表达形式，又能将这种外部表示转换成容易存储、管理、运用的内部形式。,4.4 专家系统设计与实现,4.4.4 知识表示与知识描述语言设计4.4 专家系,4.4.5,知识库与知识库管理系统设计,知识库是专家系统的核心。知识库的质量直接关系到整个系统的性能和效率。因此，知识库涉及知识的组织与管理。知识的组织决定了知识库的结构，知识的管理包括知识库的建立、删除、重组及维护和知识的录入、查询、更新、优化等，还有知识的完整性、一致性、冗余性检查和安全保护等方面的工作。知识管理由知识库管理系统负责。,4.4 专家系统设计与实现,4.4.5 知识库与知识库管理系统设计4.4 专家系,（,1,）知识库设计,知识库设计主要是设计知识库的结构，即知识的组织形式。专家系统（或知识工程）中所涉及的知识库，一般取层次结构或网状结构模式。这种结构模式是把知识按某种原则进行分类，然后分块分层组织存放，如按元知识、专家知识、领域知识等分层组织；而每一块和每一层还可以再分块分层。这样，整个知识库就呈树型或网状结构。例如，图,47,所示的就是一个医疗诊断知识库的层次结构。,分布式知识库将成为知识库的一个重要发展方向。,4.4 专家系统设计与实现,（1）知识库设计4.4 专家系统设计与实现,图,47,医疗诊断知识库层次结构,医疗诊断知识库,消化,系统,知识,库,呼吸,系统,知识,库,肝病,知识,库,胃病,知识,库,图47 医疗诊断知识库层次结构 医疗诊断知识库消化呼吸,（,2,）知识库管理系统设计,知识库管理系统应包括知识一级和知识库一级的各种管理功能。,1),知识操作功能设计,知识操作功能包括知识的添加、删除、修改、查询和统计等。这些功能可采用两种方法来实现。一种方法就是利用屏幕窗口，通过人机对话方式实现知识的增、删、改、查等；另一种方法就是用全屏幕编辑方式，让用户直接用键盘按知识描述语言的语法格式编辑知识。,4.4 专家系统设计与实现,（2）知识库管理系统设计4.4 专家系统设计与实现,2),知识检查功能设计,知识检查包括知识的一致性、完整性、冗余性等检查。,所谓知识的一致性，就是知识库中的知识必须是相容的，即无矛盾。例如，下面的两条规则,r1:if P then Q,r2:if P then Q,就是矛盾的。那么，像这样的规则就不能同时存在于一个知识库中。,4.4 专家系统设计与实现,2) 知识检查功能设计4.4 专家系统设计与实现,所谓完整性，是指知识中的约束条件，称为完整性约束。例如，小王的身高,x,米，则必须满足：,x3,米；又如，弟弟今年,x,岁，哥哥今年,y,岁，则必须满足,x,M,1 THEN,U,(,t,)=,U,max,(2) Rule IF,e,(,t,)-,M,1 THEN,U,(,t,)=,0,(3) Rule IF |,e,(,t,)|=,M,1 THEN,U,(,t,)=,U,(,t-1,)+,Kp,*(,e,(,t,)-,e,(,t,-1)+,Ki,*,e,(,t,),(4) Rule IF,U,(,t,),U,max THEN,U,(,t,)=,U,max,4.7 专家控制及应用,(1) Rule IF e(t)M1 THEN U(t),4.7.2,间接专家控制,基于知识的控制器既包含算法又包含逻辑，在这种情况下，系统自然可以按算法和逻辑分离进行构造。系统的底层可能是简单的,PID,等控制算法。系统根据一些用规则实现的启发性知识，使不同功能算法都能正常运行。这种专家控制是专家系统间接地对控制信号起作用，因而被称为间接专家控制系统。,4.7 专家控制及应用,4.7.2 间接专家控制 基于知识的控制器既包,例,一种基于专家模糊控制的磨削加工质量控制系统,1,）问题描述,磨削加工质量控制就是通过控制磨床砂轮的进给速度来控制加工物品的表面粗糙度,Ra-,为表面粗糙度值,(m),f-,为砂轮进给速度,(mm/rev),Vw-,为磨削速度,(m/s),Vs-,为砂轮线速度,(m/s),K-,为油、水冷却条件,.,例 一种基于专家模糊控制的磨削加工质量控制系统 1）问题描,2,）系统设计,其中,Ra_d,为预期的表面精糙度,;Ra,为实际表面粗糙度的测量值,;e,为,Ra_d,和,Ra,进行比较的偏差,;ef,为进给速度的变化率,4.7 专家控制及应用,2）系统设计 其中Ra_d为预期的表面精糙度;R,3,）知识库设计,在控制过程中，根据误差的变化情况选择不同的控制模式。,a,）当误差较大时，此时的控制目标是尽快消除误差，所以可以采用以最大的进给速度给进砂轮。,b,）当误差较小时，此时控制目标是提高控制精度，采用经典控制,c,）误差在前两种情况中间时，采用模糊控制，消除不确定性影响,IF |e|A, THEN OUT=1;Band-Band,IF |e|B, THEN OUT=2;FC,IF |e|A THEN ef=Umax;,IF eA THEN,Fuzzy,控制器的输入为偏差,e,和偏差变化率,ec,输出为,ef.,设定,E,、,EC,、,EF,的论域均为,:-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5.,对应的模糊子集为,:,非常大,(HB),、很大,(VB),、大,(B),、比较大,(NB),、一点点大,(LB),、零,(Z),、一点点小,(LS),、比较小,(NS),、小,(S),、很小,(VS),、非常小,(HS).,隶属函数采用高斯函数,.,FC,控制,4.7 专家控制及应用,Fuzzy控制器的输入为偏差e和偏差变化率ec,输出为ef.,控制规则表,用,Max-Min,方法进行模糊推理,用加权平均法进行去模糊化,4.7 专家控制及应用,控制规则表用Max-Min方法进行模糊推理4.7 专家控制,4,）控制效果,在开始磨削时设定初始值：,f0=0.003mm/rev, Vw0=0.31m/s, Vs0=28m/s, K0=1,当,K,突然从,1,变为,1.2,或,0.75,时,维持表面粗糙度的要求不变,采用专家模糊控制器的系统的响应曲线：,1,：,K,为,1.2,的响应曲线,2,：,K,为,0.75,的响应曲线,可以看出采用专家模糊控制器的系统对参数变化和负载扰动有强的鲁棒性,.,4.7 专家控制及应用,4）控制效果在开始磨削时设定初始值：1：K为1.2的响应曲线,实时专家智能,PID,控制系统,4.7 专家控制及应用,实时专家智能PID控制系统 4.7 专家控制及应用,知识库的总结：,1.,如果,e(k),说明误差已经很大,此时应减少误差,调整比例部分,使误差绝对值以最大速度减小，积分为,0,，微分为,0,。即,IF,e, ,THEN Kp=1.5Kp,，,Ki,0,，,Kd,0,。,2.,如果,e(k)0,e(k),和,e(k),同号,说明误差在朝绝对值增大的方向变化,如果,考虑由控制器实施较强的控制作用,同时增大比例和微分，减少积分,使误差朝绝对值减小的方向变化,并迅速减小误差的绝对值。,IF ee0 AND |e|M, THEN Kp=1.5Kp;Kd=1.2Kd;Ki=0.5*Ki,。,如果,说明误差的绝对值不很大,Kp,、,Ki,不变，增强微分。,IF ee0 AND,e,M,THEN Kp=Kp;Ki=Ki,；,Kd,1.2*Kd,。,4.7 专家控制及应用,知识库的总结：1. 如果e(k),说明误差已经很大,此,2),(,),(,)0,(,),(,),和,(,),反号,说明误差在朝绝对值减小的方向变化,此时如果,增强比例,减小积分,保持微分。,IF,M,THEN Kp=1.2Kp;Ki=0.8Ki,；,Kd,Kd,。,如果,说明误差的绝对值不很大,可以增加快速性,加大积分。,IF,0 AND,M, Kp=0.8Kp;Ki=1.2Ki,。,3),(,),说明误差在允许范围内,可以保持控制器不变。,IF, THEN Kp=Kp;Ki=Ki,；,Kd,Kd,。,4.7 专家控制及应用,2)()()30,THEN Kp=1.5Kp,，,THEN Ki,0,，,Kd,0,。,IF ee0 AND |e|10, THEN Kp=1.5Kp;Kd=1.2Kd;Ki=0.5*Ki,。,IF ee0 AND,e,10,THEN Kp=Kp;Ki=Ki,；,Kd,1.2*Kd,。,IF,M,THEN Kp=1.2Kp;Ki=0.8Ki,；,Kd,Kd,。,IF,0 AND,M, Kp=0.8Kp;Ki=1.2Ki,IF, THEN Kp=Kp;Ki=Ki,；,Kd,Kd,。,4.7 专家控制及应用,IFe30,THEN Kp=1.5Kp，THEN K,设一个二阶惯性纯滞后过程控制对象传递函数为,曲线为专家,PID,控制结果，曲线为,PID,控制结果,4.7 专家控制及应用,设一个二阶惯性纯滞后过程控制对象传递函数为曲线为专家PID,