时间：2023-05-30 09:49:41
关键词：智能控制 专家控制 模糊控制 神经网络控制 遗传算法
1．引言
智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。
2．智能控制产生的背景
从控制理论学科发展的历程来看，该学科的发展经历了三个主要阶段。
第一阶段为20世纪40—60年代的“经典控制理论”时期，经典控制理论以反馈理论为基础，是一种单回路线性控制理论。主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法。主要研究单输入一单输出、线性定长系统的分析和设计。
第二阶段为20世纪60—70年代的“现代控制理论”时期，现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量参数系统的最优控制问题。采用的方法包括状态空间法、bellman动态规划方法，kalman滤波理论和pontryagin极大值原理等。现代控制理论可以解决多输入多输出问题，系统可以是线性定长的，也可以是非线性时变的。
第三阶段为20世纪70年代至今的“大系统理论”和“智能控制理论”时期。由于现代控制理论过多地依赖对象的数学模型，其控制算法较为理想化，设计方法非常数字化，因此在面对难以用数学模型描述或者具有时变、非线性、不确定特性的复杂系统时，现代控制系统也显得无能为力。为了提高控制系统的品质和寻优能力，控制领域的研究人员开始考虑把人工智能技术用于控制系统。近年来，控制领域的研究人员把传统的控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能技术相结合，充分利用人的经验知识对复杂系统进行控制，逐渐形成了智能控制这一新兴学科。
3．智能控制的基本概念和特点
传统的控制方法建立在被控对象的精确数学模型之上，智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。ieee控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点。
1)能对复杂系统（如非线性、多变量、时变、环境扰动等）进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力；
2)具有以只是表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程，能根据被控对象的动态过程进行辨识，采用开闭环控制和定性与定量相结合的多模态控制方式；
3)能对获取的信息进行实时处理并给出控制决策，通过不断优化参数和寻找控制器的最佳结构形式，以获得整体最优控制性能。
4)具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标。
4．智能控制理论的基本内容
4.1 专家控制(ec-expert control)
由人工智能领域发展起来的专家控制是一种基于知识的智能计算机程序的技术。专家控制的实质是基于控制对象和控制规律的各种知识，并且要以智能的方式利用这些知识，以求得控制系统尽可能的优化和实用化。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等。可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。专家控制的特点为：
1)具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。
2)具有获取知识能力，具有灵活性、透明性和交互性。
4.2模糊控制(fc-fuzzy control)
模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制。对于无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合，可以用模糊控制技术来解决。模糊控制就是在被控对象模糊模型的基础上，利用模糊控制器，采用推理的手段进行系统控制的一种方法。模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。模糊控制器由模糊化、规则库、模糊推理和清晰化四个功能模块组成。模糊化模块实现对系统变量论域的模糊划分和对清晰输入值的模糊化处理。规则库用于存储系统的基于语言变量的控制规则和系统参数。模糊推理是一种从输入空间到输出空间的非线性映射关系，控制规则形式为if{控制输入a}then{控制输出b}，即如果已知控制输入a，则通过模糊推理得出控制输出b。清晰化模块将推出的模糊推理推出的控制输出转化为清晰的输出值。模糊控制的特点为：
1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。
2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。
4.3 神经网络控制(nnc-neural networks control)
神经网络控制是在控制系统中采用神经网络这一工具，对难以通过常规方法进行描述的复杂非线性对象进行建模，或充当控制器，或信息处理，或模式识别，或故障诊断等，或以上几种功能的组合，这种神经网络控制系统的控制方式即为神经网络控制。神经网络控制采用仿生学的观点对智能系统中的高级信息处理问题进行研究，神经网络控制的特点为：
1)能充分逼近任意非线性特性。
2)分布式并行处理机制。
3)自学习和自适应能力。
4)数据融合能力。
5)适合于多变量系统，可进行多变量处理。
4.4 遗传算法(ga-genetic algorithm)
遗传算法是一种基于生物进化模拟的启发式智能算法，它的基本策略是：将待优化函数的自变量编码成类似基因的离散数值码，然后通过类似基因进化的交叉、变异、繁殖等操作获得待优化函数的最优或近似最优解。在智能控制中，遗传算法广泛应用于各类优化问题，遗传算法可以用于复杂的非线性系统的辨识，多变量系统控制规则的优化，智能控制参数的优化等常规控制方法难以奏效的问题。遗传算法具有可扩展性，可以同专家系统、模糊控制和神经网络结合，为智能控制的研究注入新的活力。如可用遗传算法对模糊控制的控制规则和隶属度函数进行优化，对神经网络的权值进行优化等。遗传算法的特点为：
1)以决策变量的编码作为运算对象。
2)直接以目标函数值作为搜索信息。
3)同时进行解空间的多点搜索。
4)使用自适应的概率搜索技术。
5．结束语
智能控制已广泛应用于工业、农业、军事等众多领域，已经解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献：
[1]师黎，陈铁军，李晓媛等，智能控制理论及应用[m].北京：清华大学出版社．2009.
[2]黄志高，徐成金，谭斌．智能控制理论综述[j]．土木机床，2004 (3):30-32．
[3]宋胜利．智能控制技术概论[m]．北京：国防工业出版社，2008．
[4]王永骥，涂健，神经元网络控制[m]．北京：机械工业出版社，1998．
[5] rubaai a,kotaru r,kankam m d.a continually online - trained neural network controller for brushless dc motor drives [j].lndustry applications,ieee transactions ,2000 ,36(2)：475 - 483.
1智能控制技术的代表性方法
智能控制技术有以下几种代表性方法：第一，模糊控制方法。这种方法的原理是将机器人作为载体，模拟人的控制过程。这种方法不需要依据非常精确的数学模型，而是依据经验对数据的规律进行总结，形成模糊的数学模型，依据这个模型对于非线性系统进行控制，这种控制方式的优点是对数据没有精准性的要求。第二，专家控制方法。这种方法的原理是把专家的技术和经验进行总结，并对其效仿，实现控制过程。这种方法具有很高的灵活性，如果控制环境或者控制对象的特征发生了变化，可以调节控制器的参数来适应这种变化，即使偏差较大，系统也能够稳定、可靠的工作。第三，神经网络控制方法。这种方法的原理是对人大脑的神经元传递信息的过程进行模拟，系统能够通过连接的权值进行学习、校正，实现智能控制。神经元间的连接广泛，传播途径多，因此，即使一部分单元被损坏，也不会对整体的功能产生太大的影响[1]。
2基于智能控制技术的智能建筑研究
2.1智能建筑中的电梯群控制随着高层建筑的不断增多，电梯作为一种特殊的交通工具已经成为人们生活中不可或缺的一部分。高层建筑所能容纳的人数非常多，这就导致单台电梯无法满足人们的要求，因此，一幢楼里通常需要安装几部电梯同时为人们服务。这几部电梯构成了电梯群，将智能控制技术应用于电梯群中，就实现了对电梯群进行有效控制，大大提高了客流的转移速度。前面提到了智能控制常用的几种方法，将模糊控制与神经网络控制结合起来，就能够实现对电梯群的有效控制。模糊控制能够建立模糊模型，处理一些模糊的信息，但是其适应性较差，不能进行自主学习，而神经网络恰恰就弥补了这一点，当环境及控制对象发生改变时，它能够自主学习，进行自我完善。这两种方法的结合能够互相弥补缺点，将优势最大限度的发挥出来。在对电梯进行调度的过程中，首先要对交通模式进行识别，经过控制系统的分析、计算，对电梯进行合理调度，避免浪费资源的同时，使用户花最短的时间等待电梯，实现对电梯群的高效利用。
2.2智能建筑中的照明控制照明是建筑设计中的重要内容，照明质量的好坏直接影响人们的生活质量。目前，建筑中最常采用的是智能照明控制系统。该系统主要分为以下几种类型：第一种是点控制，也就是通过开关、导线对某一盏灯直接进行控制。第二种是区域控制。这种方式将控制范围限定在特定的区域内，按照这个区域对照明的要求对灯具进行控制。第三种是网络控制，也就是只使用一个控制中心，通过联网的方式将所有的小区域的照明设备进行统一控制。这种系统结合了神经网络技术、计算机技术、自动控制技术、网络通信技术、数据库技术等多种技术，具有一定的集成性。整个系统对建筑里的信息进行完整的采集，利用系统进行分析、对信息作出处理后传输出去，满足用户的用电要求。智能照明控制系统的典型特点是需要网络作为支持实现信息交换，进行大范围的控制。对于所控制的信息，能够以图形的方式显示出来，如果想要改变照明效果，可以通过编程来实现，控制起来比较方便。
2.3智能建筑中的空调控制据统计，居民建筑中的空调用电占用电总数的50%左右。近几年来，人们开始致力于智能空调控制系统，节约空调所消耗的电量，其中，具有代表性的是变风量空调。这类空调的缺点是控制过程有可能不太精确，产生噪声过大、气流不足等现象。因此，在对变风量空调进行设计的过程中，一定要对每一个控制过程进行精心的设计。设计原理是采用前馈控制和反馈控制相结合的方法，对系统所要求的风量进行调节和反馈调节，实现对气流的控制。由于这一系统也具有高度非线性的特征，因此，也需要神经网络控制技术来处理一些复杂的环境。将PID控制技术与神经网络相结合，实现了智能控制，满足人们对风量要求的同时，减少了电能的消耗。
3结束语
建设智能建筑要以智能控制技术作为支持，对一些复杂、具有不确定性以及高度非线性特征的过程进行控制。在一座智能建筑中，通常都会使用智能控制技术对电梯群进行调度，以最优化的方式利用资源，同时会使用智能控制技术对建筑中的照明、空调进行控制，在便利人们生活的同时，节约能源。
作者：李晓东 单位：新疆应用职业技术学院
关键词：GES智能家居；物联网；无线控制
1 具体研究开发内容和要重点解决的技术关键问题
1.1 研发内容：GES智能家居通过物联网技术将家居中的各种设备连接在一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发、WIFI无线控制以及可编程定时控制等多种功能和手段。
1.2 重要解决技术关键问题：①通过触摸屏、手持编程器、收机、平板电脑、互联网来控制家用设备，更可以执行情景操作，使多个设备形成联动；②GES智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适；③自己生产GES智能开关产品系列以适应工程的需要使智能家居控制更加稳定。
2 项目的特色和创新之处
2.1 解决不同生产厂家家居控制子系统的兼容性。这套系统将市面上多数品牌的用电器进行兼容优化，系统内只需移动设备里的一个软件进行控制，只需总控制器进行简单学习即可，避免寻找遥控器的情况发生。
2.2 实行手持设备终端远程控制。通过互联网技术实现远程控制智能家居，不受时间和距离限制，随时能够通过手持设备控制家里的智能家居系统。
3 采用的方法、技术路线以及工艺流程
3.1 系统描述。针对大户型―复式、别墅的用户，功能需求全面，区域面积大，需要集中管理控制，体现节能环保的新理念。别墅通常都设计配有花园管理系统，安防报警系统，监控系统，可视对讲系统，空调系统，背景音乐系统等。
3.2 别墅智能家居控制系统功能图（图2）。
3.3 系统特点
别墅型智能家居控制系统由家居智能网关加智能射频网关、前端摄像机、安防有线探头、智能灯光控制器、窗帘控制器、桌面影音红外控制器、背景音乐系统、室内终端机、中央空调控制模块和移动平板等设备组成。系统可通过壁挂式室内终端、移动平板、手机客户端和远程服务平台来进行集中控制，把家居监控、娱乐影音、家居安防、家居控制、可视对讲、集中管理、场景控制、中央空调控制、背景音乐控制、远程控制、手机报警等智能系统融为一体。通过射频的方式实现智能控制，支持市面上各种有线安防探头。系统通过总线 4 8 5、2 3 2协议的方式分别控制中央空调和中央背景音乐系统 ，根据用户的需求进行自定义场景编辑。
本项目的建设期按一年计算，项目投资回收期短，税后投资回收期为半年。经过分析计算，本项目主要数据及经济指标见下表1：
参考文献：
[1]韩洪江，张建军，等.智能家居系统与技术[M].合肥：合肥工业大学出版社，2011.
[2]向中宏.智能家居：下一场巨头游戏[M].北京：电子工业出版社，2014.
[3]谭立新.智能家居机器人设计与控制[M].北京：北京理工大学出版社，2015.
[关键词]智能家电；控制；通信；技术
中图分类号：TP273.5；TM925 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0362-01
引言
现今的社会是信息化的时代，科学技术不断发展，智能家电在人们日常生活中的应用日益广泛，并且对其智能化的要求越来越高。智能家电是用先进的科学技术如计算机技术、通信技术、控制技术、生物技术等，研发出更高水平的智能家电。智能家电的使用一方面使人们的生活快捷、方便、舒适、安全，充满艺术感，另一方面还改变了人们运用传统家电的生活方式，并充分体现了环保节能的理念。所以我们很有必要不断提高智能家电的控制技术，使智能家电更好的为人们服务。
一、智能家电发展及原理探讨
1、智能家电的发展
智能家电的运用越来越广泛，它的技术和功能也得到了很大的提升，它的发展过程是运用先进的控制技术将家电趋于智能化，它是对计算机发展的重要体现，它主要有三个发展过程，即智能家电的网络化、信息化和智能化。网络家电采用数字化、网络化技术将普通的家电改装成具有智能功能的家电，它们之间可以通过家庭局域网或者互联网相互连接，如网络电视、网络冰箱、网络空调等。信息家电采用计算机技术将传统的家电与电力电子技术结合起来形成的新型家电产品，如无线通讯设备、电脑、IP电话、机顶盒等。智能家电是将网络家电和信息家电结合起来，并在此基础上，运用人工智能的方法，使家电能够模仿人体的思维，实现智能化它的三要素是智能、网络、互动。
2、智能家电的原理
智能家电就是在传统的家电中加入无线通信、远程控制、计算机等先进的控制技术，使家电更加网络化、信息化、智能化，它将原来被动的家电变得更加智能、主动，提供各种自动化的信息，使我们的生活简便、快捷、舒适，提高了人们的生活质量，同时也节约了大量的能源。它的功能主要有网络化、信息化、节能化、易用性。我们应该充分应用这些功能，运用先进的控制技术使智能家电向更加智能、便捷操作的方向发展。
二、智能家电控制技术的设计
智能家电控制技术的应用使人们的生活更加方便，并节约了大量能源，如用户运用家庭网络、电脑、电话、遥控等技术来智能控制空调、洗衣机、电视机、热水器等家电设备，因此我们需要不断提高智能家电的控制技术，下面分析一下智能家电的个部分控制技术的设计。
1、电源电路设计
智能家电的电源设计模块中常用直流电源控制家电中的单片机，功率一般不会很大，对于小功率的直流电源常包括四个部分，分别为变压器、整流、滤波和稳压电路，其原理电路图如下图1.
电源的变压器就是将220V的交流电压转换成整流电路所需的电压；整流电路是将输入的交流电转换成直流电，所用到的电路是桥式整流电路，它由四个二极管组成的，并且在每半个周期内只有两个二极管导通，因此每个二极管上流过的电流只有负载电流的一半，它所承受的最大反压是，它与单相半波整流电路时二极管的最大反压是相同的；滤波电路就是利用电容将波动较大的直流电压进行过滤，滤除波动较大的部分，得到平滑度较好的直流电压，滤波之后的电压一般是整流之前交流电压的1.1-1.2倍；考虑到输入电压、温度、负载等可能会存在一定的波动，为了保证输出电压的稳定，需要加入稳压电路，保证输出电压稳定在一个固定的值或者可以调节的值，通常运用三端稳压器。
2、A/D模数转换设计
A/D模数转换就是将需要的各路模拟数据转换成相应的数字量，便于对数据进行处理。如ADC0809转换器是将8路模拟输入信号转换成8路数字输出信号，它所用到的电源是+5V的电源，因此模拟输入的信号应该在0-5V之间，它的转换时间是64个时钟周期，并且采用的是脉冲的方式的起动转换，上升沿的时候清零，下降沿的时候开始转换，它和微处理器采用中断的方式进行数据传递，并且这两者之间是直接相连的。
3、温度测量和控制电路设计
为了保证家电的温度过高，需要进行温度的测量和控制。温度测量一般采用热电偶、红外线等，它是将测出的温度信号转换成电信号输出，其中温度和电压之间有一定的对应关系，它的温度测量范围在0-1000。C，输出的电压范围是0-41mV。温度控制是控制继电器的动作来控制外风机、压缩机、四通阀的运行。
4、人机界面设计
目前，智能家电的功能和信息量逐渐增大，但是人机交互界面在设计上却跟不上要求，所以需要加强人机界面的设计。人机界面在设计时要根据人们的心理、人体工程学程需要、各种符号等知识对人机界面进行研究、设计和测试，使设计更加贴近生活，便于操作。
5、通信技术设计
智能家电的通信技术设计包括两个部分：通信接口的控制和通信的控制。通信接口的控制大多使用的是集成电路，应该将高性能的集成芯片应用与智能家电中，这样才能使家电的控制更加灵活方便。常用的集成芯片有ARM芯片、电力载波控制芯片、单片机等，当然在选择是还应该选择功能强、价格低、能耗又较少的芯片。通信控制可以采用家庭网络和无线遥控技术。家庭网络就是用家庭内部的局域网或者互联网将各种家电进行统一控制；无线遥控技术就是运用红外辐射传送各种控制信号，控制家电动作。
6、可控硅开关电路的设计
可控硅分为单向可控硅和双向可控硅。单向可控硅只能用在直流电路中，双向可控硅则可用于交流电路中。可控硅采用三个PN结，既P1N1P2N2这四层结构，它的等效电路图如下图2所示。由于可控硅的工作状态只有导通和关断，因此可以看成开关来使用，但是需要一定的条件。当可控硅的阳极电位比阴极电位高，并且控制机的电压和电流超过一定值，可控硅才能导通，若要维持可控硅一直导通，需要保证其阳极电流一直大于维持电流，若要使可控硅关断则需要保证阳极电压比阴极电压小，或者使阳极电流小于维持电流。
7、蜂鸣器电路设计
蜂鸣器主要是用于报警，它分为压电式和电磁式两种。压电式的蜂鸣器是应用能在压力和电流之间相互转换的压电陶瓷，它的原理是在压电陶瓷上通入一定的电流，使压电陶瓷发生微小的变形，此时使空气发生振动，当达到一定频率时，就能产生人耳所能听见的声音。电磁式的蜂鸣器的组成部分有振荡器、磁铁、线圈、振动膜以及外壳，它是通过通电振动发声的。
三、结语
综上可以看出，智能家电的控制技术有了一定的发展，但是随着人们对自动化和智能化程度的要求不断升高，控制技术需要不断地提高。本文主要介绍了智能家电的发展以及控制原理，对智能家电的各种控制技术进行了分析，希望智能家电的控制技术能够进一步提高，为智能家电的发展提供一个更加广阔的平台，我相信智能家电的发展会更上一层楼。
参考文献
[1] 王晓玲.远程智能家电控制系统的研究[D].天津：河北工业大学，2007.
[2] 安琪，王勇，付凤平.智能电网中的智能家电应用浅谈[J].电子制作，2013（22）.
前言
对于会场，人们的最初印象往往是这样的：一个宽敞、明亮的大房间，前面是主席台，中间是一排排的座椅，周围摆些花，仅此而已，至多不过再加一套简单的扩音设备，与会者常常需要带上各种文件、挂图、幻灯片等大量材料，携带极为不便，而且往往抽象冗长、枯燥乏味，使与会者昏昏欲睡。今天，随着计算机多媒体技术和数字通讯技术的飞速发展，人类社会已进入了信息化的时代。但是，在会议过程中操作人员往往不能只通过简单的操作就使这些设备高效的协同工作，非专业的操作人员常常会因各类设备的频繁切换、环境的按需控制而手忙脚乱，这样不仅降低了会议效率，还给会议的保密性带来诸多问题。会场电子化及全面智能化控制正在成为解决上述问题的重要手段。智能控制系统能实现多媒体信息的控制、管理、整合、切换、调度等功能，被广泛地应用在多个行业和领域。用户可以通过按钮式墙挂控制面板、触摸屏、遥控器、计算机来控制诸如拼接大屏、音视频AV矩阵、RGB矩阵、投影机、视频展台、DVD、电动屏幕、灯光等可控电子设备。智能控制系统采用计算机网络技术的最新成果，将所有设备的操作控制集中在一个界面上来完成。它的最大特点就是让复杂繁琐的操作过程简单化，让使用者轻松、从容的使用和管理各类会场设备。现有的智能控制系统包括主机、输入设备，主机与被控制物体信号连接。输入设备常采用触摸屏。目前，智能控制系统常常用来集中控制多个会议场所内的一些设备，包括电源的开关、现场灯光、投影屏幕的升降、多媒体设备的操作等等。用户只需在一个彩色触摸屏上即可实现对所有系统设备的控制操作。上述智能控制系统不能根据天气状况、会场环境要求，对各会场的光线进行调节，以至带来了其功能上的不足。
会场的智能控制系统技术改进
经过技术改进后的会场的智能控制系统，包括主机、输入设备，若干个会场的电源的开关、多媒体设备、投影屏幕的升降装置，主机分别与各会场的电源的开关、多媒体设备、投影屏幕的升降装置信号连接，若干个会场分别设有灯，它还包括灯光调节器和光调节器驱动模块，灯与灯光调节器电连接，灯光调节器与光调节器驱动模块信号连接，光调节器驱动模块还与主机信号连接。
光调节器驱动模块是是DALI调光驱动模块。输入设备是触摸屏。
采用上述技术方案，由于若干个会场的灯与灯光调节器电连接，灯光调节器与光调节器驱动模块信号连接，光调节器驱动模块还与主机信号连接。这样可以通过输入设备，使主机能给予窗帘升降的指令。实现了智能控制对灯光的控制，从而可根据天气状况、会场环境要求，在主机的输入设备上通过对各会场的光线进行调节，进一步完善了会场的智能控制系统的功能。
1、主机，2、输入设备，3、电源开关，4、多媒体设备，5、投影屏幕的升降装置，6、照明灯，7、灯光调节器，8、光调节器驱动模块
会场的智能控制系统实施过程
如图1所示，本文所述的会场的智能控制系统，包括主机1、输入设备2，若干个会场的电源开关3、多媒体设备4、投影屏幕的升降装置5，以及照明所需的灯6。主机1分别与电源的开关3、多媒体设备4、投影屏幕的升降装置5信号连接，输入设备2可以是触摸屏。为介绍简便，本实施例及附图均以二个会场为例。
智能控制系统主要控制形式可以是计算机软件控制或纯电路硬件控制。软件控制界面活泼，纯电路硬件控制操作简便。用户可根据自己的喜好，选择其一或同时使用两种方式。
主机：起到接收触摸屏的控制信号，解释并执行的作用。输入设备2的触摸屏：可直接预览视，简易快速地进行全程操控。电源开关3连有强电继电器模块：用于控制电动吊架、屏幕、设备电源、日光灯等设备。
多媒体设备4包括音量控制模块：用来控制音音响设备。红外发射棒：用于控制如DVD/录像机/实物展台红外设备。
由于上述结构与现有技术类似，因此不再展开。
本文所述的会场的智能控制系统的特点是：其特征在于它还包括灯光调节器7和灯光调节器驱动模块8，照明灯6与灯光调节器7电连接，灯光调节器7与光调节器驱动模块8信号连接，调节器驱动模块8还与主机1信号连接。光调节器驱动模块8可以是是DALI调光驱动模块。
结束语
近年来阀门电动装置逐渐取代机械执行机构，成为一个不可或缺的执行单元在工业控制系统中.本文首先对阀门电动装置研究的现状及趋势做了介绍。结合智能电动执行机构的特殊要求，对智能执行机构各个部分进行了设计和开发，该系统低功耗、耐高温、能长时间稳定运行在高温和恶劣的井下环境。
【关键词】电动阀门 执行机构 智能 井下环境
引言
近年来，在智能仪器仪表的领域重点发展的技术是数据通信、智能现场设备和开放系统。电动执行机构的实用阶段是控制系统的双向、全数字化、多站通信的发展、现场总线等。智能电动执行机构近些年发展比较迅速。我们分析了国内和国外的产品，我国电动执行结构还存在很多问题，控制精度较低、结构不合理、稳定性差等等，使得产品跟不上社会的步伐。国外的产品虽好，但是价格就非常的贵，售后的服务也不是很好。所以开发一套符合我们使用习惯的新型智能电动阀门执行机构的产品是十分有意义的。
1.总体设计方案
智能电动执行机构是一个复杂的系统，它是集机、电、仪一体的机电一体化系统。设计之初，要完成总体设计，总设的原则是简单实用、操作方便、安全可靠、技术先进。这一主题的原则的优点在国内外同类产品的基础上争取一个突破和创新，智能电动执行机构的设计工作原理框智能电动执行机构作为一种常规的仪器，它具有控制、检测等功能，系统由控制、通信、显示、保护等构成、我们把它分为两个部分：执行部分和控制部分；执行部分主要是电动机、传感器、各种部分等组成。控制部分主要由PLC、马达、接触器等组成；通过图1可以看出，智能阀门控制是闭环控制，控制电机的运行主要由反馈信号和设置信号，控制精度较高。
2.系统硬件设计
2.1设计原则
2.1.1模块化的原则
模块化的设计，基本设计思想是系统自上向下设计，把系统分为各个子系统，分别进行设计。这样进行设计，方便检查缺陷和简化设计工作。模块化设计系统为未来设计带来极大的便利，良好的模块设计可以使系统变成各个模块的组合。
2.1.2标准化的原则
标准化包括两个方面：自定义标准和法定的标准，标准化的设计可以为今后的设计工作带来极大的便利。
2.1.3复用的原则
在硬件的设计中，尽量采用模块化的设计，在以后的设计中可以使用，尽量减少错误。一般来说，要更新一个系统，其实就是改变其核心硬件的设计，就可以更新产品。系统的前期采用模块化的设计，可以使产品的后续开发节省时间和成本。
2.2电机的驱动设计
交流接触器的使用有很多优点，如寿命长、宽电压等。采用LC1-D18施耐德公司的产品用于电机控制
其控制原理图如图2所示：正转，正转按钮SBF关闭接触器KMF 电动关闭，然后电动机M正转；同理，逆转，SBR反向按钮关闭，换向接触器KMR电动关闭，所以电机M反转。为了防止KMF和KMR导通的同时，在电源电路、串联电路中KMR 、KMF联锁控制。
3.系统软件设计
根据阀门控制系统响应快和自动化程度高的特点，符合嵌入式系统的应用，硬件和软件组成嵌入式系统，两者互相配合，使系统工作。任何一部分出现故障，系统都不能正常工作，软件作为系统的两大组件之一，扮演者重要的角色在系统中。
3.1嵌入式系统特点
嵌入式系统一般具有4个优点：1）支持多任务的处理，较短的中断响应时间，程序简洁有效；2）模块化设计，存储保护功能；3）具有可扩展的处理器结构；4）系统具有较低的功耗；
嵌入式系统与通用型计算机系统相比有以下几个特点：1）大多数嵌入式系统的系统设计是为一个特定的用户群；2）硬件和软件在嵌入式系统中的设计是高效的；3）嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，具有较长的生命周期；4）嵌入式系统是将计算机技术、电子技术和、导体技术结和应用结合的产品，是一个高度分散、不断创新的系统；
3.2嵌入式软件
（1）系统需求分析：根据用户的需求，软硬件功能划分；
（2）软件需求分析：算法和各个程序模块的划分；
（3）设计：系统架构、数据结构、算法描述，流程和接口等进行详细的描述，各个模块描述；
（4）编码：应用合适的语言，编写程序代码；
（5）测试及维护：测试程序的缺陷进行修改完善，并对软件进行维护；
4.结论
经过不断对智能电动执行机构进行研究，通过不断学习和创新，大量的调查和研究工作。初步完成智能阀门控制器的设计，最终目标应用智能阀门控制器在工业的领域。发展的过程必然接受检验在实践中，不断发现不足之处，提出新的要求，逐步向工业化的道路前进；
参考文献：
[1]高倩霞， 李录平，饶洪德，杨晶，朱益军.阀门泄漏率的声发射测定技术研究.动力工程学报.2012（01）.
[2] 刘翠伟，李玉星， 李雪洁， 曹军.基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真.油气储运.2012（09）.
[3] 李永辉.石油化工EPC项目工艺阀门的质量控制. 炼油技术与工程. 2013（06）.
[4] 罗焱泽， 张有忱.基于图像处理的工业阀门气体泄漏监测法.流体机械. 2012（05）.
当前中国市场上，智能手机已经越来越流行。随之而来的智能手机应用软件也多种多样，内容也越来越丰富。如何通过智能手机这个平台来丰富自己产品的应用和功能，已经被许多的开发者所重视，并且市场上也已经出现了许多类似的软件应用。为了给消费者提供一个舒适、方便和高效的使用环境，摒弃掉那些华而不实，只能充作摆设的功能，产品力求以实用性、易用性和人性化为主。
二、系统构成
本文设计的系统构成如上图所示。本系统由智能手机和网络家电两组成，这两部分通过无线局域网络连接起来。
（一）智能手机：即现在市场上的使用Android或IOS等系统的手机。在智能手机上安装家电控制管理软件，即可通过智能手机来控制家用电器。
（二）网络家电：网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络。可见，网络家电技术包括两个层面：首先就是家电之间的互连问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作。第二个层面是解决家电网络的通信，使家庭中的家电能够互相传递信息。要实现家电间互联和信息交换，就需要用到SSDP和HTTP协议。
三、技术原理与实现
（一）SSDP协议：SSDP是一个“简单服务发现协议”，该协议定义了如何在网络上发现网络服务的方法。SSDP也规定了存放在XML文件中的信息格式。SSDP信息的传送是依靠HTTPU和HTTPMU进行的。不论是控制点，或是UPnP设备，工作中都必然用到SSDP，设备接入网络之后，要利用它向网络广播自己的存在（广播的信息中还有设备位置的描述），以便尽快与对应的控制点建立联系；控制点则利用SSDP来搜索自己将要控制的设备在哪里.并且可以排除已经存在的设备和控制点，只为新近的或尚未“联络”上的双方服务。
智能手机接入局域网落后，会向局域网内保留地址239.255.255.250：1900发送SSDP协议设备查询指令。路由器收到查询指令后，会在局域网内广播SSDP服务。网内支持SSDP服务的设备收到广播后，会向查询源（智能手机）返回SSDP服务应答指令。该应答指令包含设备的IP地址、SERVER信息设备UID等内容。手机收到应答指令后，即实现设备之间的互联。
本系统使用的SSDP设备查询消息格式如下：
M-SEARCH * HTTP/1.1 消息头
HOST：239.255.255.250：1900 协议保留多播地址和端口
MAN："ssdp：discover“ 协议查询的类型
MX：seconds to delay response 设置设备响应最长等待时间
ST：search target 设置服务查询的目标
（二）HTTP协议：HTTP（超文本传输协议）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。手机与家电之间信息的传递就使用HTTP协议。
本系统主要使用了HTTP协议中的POST方法，格式如下：
POST/WAN/dvdr/dvdr_ctrl.cgi HTTP/1.1
content-type：application/x-www-form-urlencoded
……
按照HTTP协议格式，把通信信息打包并通过HTTP协议发送到目的家电。Java语言库中提供一个Http连接的类HttpURLConnection，按照类说明配置相关属性就可以实现向目的地址发送数据的功能。实现代码如下：
hp = new URL（ip）； //访问地址
//开始配置连接属性
URLConnection hpCon = hp.openConnection（）；
HttpURLConnection httpUrlConnection = （HttpURL Connection） hpCon；
……
//开始连接
httpUrlConnection.connect（）；
//配置输出流，并发送数据
OutputStream outStrm = httpUrlConnection.getOutput Stream（）；
byte[] b= s.getBytes（）；
……
（三）实现控制家电：家用电器通过HTTP协议接收到智能手机发来的信息后，会根据信息的内容做出相应的动作，比如开/关机、改变音量等。
而随着云技术的发展，也可以使云语音控制融入到控制系统中去，不需要专业的设备，任意一台智能手机或是平板电脑安装上软件即可，开启手机软件，启用监听模式，在声场的覆盖的范围内，即可与系统对话控制电气设备。
四、结语
本文通过对SSDP、HTTP协议的应用，把家用电器的控制扩展到当前流行的智能手机平台上，给用户增添了另一种体验。随着智能手机和网络家电的不断发展，类似这样方便、舒适、人性化的功能会越来越多，越来越完善。
参考文献：
关键词：智能分散；控制系统
1．引言
1975 年世界第一套分散控制系统(Distributed Control System, 以下简称DCS)一经问世，立即吸引业界人士的目光，并在全球范围内掀起了 DCS 的开发和应用热潮。DCS 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果，综合了计算机技术、网络通信技术、软件技术和输入输出接口技术等前沿技术，并随着计算机技术，人机接口技术，标准化的数据通讯网络及人工智能的发展而得到了长足的发展。所以利用神经网络构建DCS被控对象的内部模型, 可很好的解决非线性系统建模，预测及实时控制的问题。
在实际应用过程中，通过一组在相空间内尽可能均匀分布的激励信号作用于被控对象上，获得实际工况下被控对象的动力学输入与输出特征。再将该实际获得的输入、输出信号作为训练样本作用于一个人工神经网络上，用于训练神经网络，该训练过程既可以离线训练，也可以在线进行，其过程可用图3 表示。
图3. 神经网络模型的辨识过程
4．结论及展望
针对大多数DCS的被控对象具有强耦合、强延时的非线性动力学特征，本文提出了智能分散控制系统(IDCS),将NNPC融合入DCS中，以提高传统DCS的控制性能。文章介绍了DCS的结构 ，并详细阐述了NNPC的工作原理及具体操作过程，为DCS提供了一种新的可行的核心控制策略。
当前，ANN在化工，电力系统等大型生产过程中的应用还是十分的有限，本文所提出的IDCS仍处于初期阶段，其理论体系较为粗糙，要应用到工程实际中仍有一定的工作要做。在今后的工作中，笔者将针对工程实际，对本文所提出的IDCS进行完善改进，以早日实现其工程应用。
参考文献：
[1]李鹰，荣军，火力发电锅炉节能环保控制[J]. 电气时代，2007，8：81.
[2]山君艳，陈艳涛，分散控制系统在热电厂自动控制上的应用[J]. 黑龙江科技信息，2007，11：42.
[3]张萍萍，智能控制算法在分散控制系统中的应用[D]. 华北电力大学，2004，北京.
[4]许琦，杨向东，孙国良，电厂化学水处理D C S 的应用研究[J]. 中国电力，2005，38（7）：61-63.
[5]王群京，姜卫东，赵涛等，基于神经网络的无刷直流电机预测控制的仿真研究[J]. 系统仿真学报，2005，17（6）：1490-1493.
【关键词】：智能预测；预测控制；模糊预测控制；滑膜预测
中图分类号： F272.1 文献标识码： A 文章编号：
现代工业的发展对生产过程提出了越来越高的要求，往往不单要求对单个生产装置实现优化控制，而希望能对相继发生的多个生产过程的实现综合控制，并追求全过程的优化以提高产品质量和降低成本。同时过程本身存在的复杂性和控制目标的多样性，使优化控制策略从目前的求解无约束二次性能指标优化问题转为面向多目标多自由度的优化问题。这些现实问题要求预测控制的发展引入新思想、新方法，追求更高层次的目标。在另一方面，进入90年代以来智能控制的研究成果大量涌现。智能控制不但在处理复杂系统(如非线性、快时变、复杂多变量、环境扰动等)时能进行有效的控制，同时具有学习能力、组织综合能力、自适应能力和优化能力。为了解决复杂工业过程中的不确定性、多目标优化问题，智能控制中的一些方法被引入到预测控制中，使预测控制向智能化的发展，从而形成当前预测控制的一大研究方向-智能预测控制。根据预测控制和智能控制的融合点，可大致划分为以下模糊预测控制、神经网络预测控制、遗传算法预测控制、滑模预测控制等几类。
一、模糊预测控制
模糊控制的基本思想是把专家对特定控制对象过程的控制策略总结为“IF……THEN……”形式表达的控制规则，通过模糊推理得到的控制作用集，作用被控对象或过程。模糊控制完全是在操作人员所具有的经验的基础上实现对系统的控制，无须建立系统的数学模型，且控制具有很强的鲁棒性，对被控对象参数的变化具有一定的抗干扰能力，因此是解决不确定系统的一种有效途径。目前模糊控制与预测的结合主要分为两类：一类是模糊控制与预测控制的结合，Cucal等[1]设计了一种模糊专家预测控制器，通过建立对象的预测模型获得超前预测误差来调整控制器规则；庞富胜[2]提出了一种模糊预测控制的复合结构，根据不同时段的误差情况进行模糊控制和预测控制的加权组合控制；徐立鸿等[3]提出一种定量和定性信息的组合预测控制，控制器输出分为预测控制量和模糊控制量，二者的加权因子是对象类型和建模误差的函数，这种组合式模糊预测控制器，对模型失配有较好的鲁棒性；睢刚等[4]在过热汽温控制中设计了一种模糊预测控制方法，将控制量论域划分为若干子区域，并将分界点作为参考控制量，以预测模型预测各参考控制量的未来输出，并评价相应控制效果，并在此基础上以模糊决策方法确定当前时刻最佳控制量。另一类是模糊控制与预测控制的融合，Oliver等[5]和Martin等[6]将T-S模型与DMC控制结合起来，DMC采用阶跃响应模型，由T-S模型提取出不同工作点的阶跃响应值，有效地实现了对非线性系统的控制。Jang-Hwan Kim[7]采用模糊神经网络辨识对象T-S模型，由各局部加权和得到的模型进行预测控制，将GPC推广到非线性系统，IgorSkrjanc[8]提出一种基于T-S模糊模型的预测函数控制方法，并在热交换器中得到应用。
二、人工神经网络预测控制
人工神经网络(ANN)是从仿生学的角度出发，模拟人脑的神经元系统，使系统具有人脑那样的感知、学习和推理功能。神经网络可以充分逼近任意复杂的非线性系统，可以学习不知道的或不确定的系统。神经网络的预测控制主要分为以下几类：（1）基于线性化方法的神经网络预测控制。线性化方法一直是处理非线性问题的常用方法，通过各种线性化逼近，可以将非线性控制律的求解加以简化，提高其实时运算速度。张日东等[9]提出了一种可用于非线性过程的神经网络多步预测控制方法，将非线性系统处理成简单的线性和非线性两部分，用线性预测控制方法求得控制律，避免了复杂的非线性优化求解，仿真结果表明了该算法的有效性。（2）基于迭代学习求解的神经网络预测控制。这种方法采用神经网络实现对过程的多步预测，控制信号的求取基于多步预测的目标函数，利用神经网络预测模型提供的梯度信息进行迭代学习获得。丁淑艳等[10]先利用一个BP网络构造一个非线性多步预测模型，根据被控对象输出与网络实际输出之问的误差采用改进的BP算法修改网络权值，模型建好后，根据网络的多步预测输出序列与设定值序列的偏差构造性能指标函数，采用自适应变步长梯度法修改控制律。（3）基于神经网络控制器的神经网络预测控制。这种方法基于两个神经网络，一个是建模网络，用于过程的动态建模以获取对过程的预测信号；另一个是控制网络，它按照与预测控制目标函数相应的驱动信号来调整整个网络的权值，以获取对预测控制律函数的逼近。陈博等[11]将传统预测控制的优化策略与神经网络逼近任意非线性函数的能力相结合，提出了一种基于BP神经网络的新的预测控制算法，即滚动优化模块用一个神经网络来实现，并针对一个工业装置控制实例，探讨了该算法在工业过程控制中的应用。Mircea Lazar[12]用神经网络模型作为滚动优化控制器，神经网络控制器通过利用非线性模型及对控制算法提供一种快速、可靠的解决办法来消除在非线性预测应用中主要的问题，并阐述了控制器的设计和补偿方法，最后用一个实例仿真证明了该方法的有效性。
三、遗传算法预测控制
遗传算法(Genetic Algorithm，GA)是建立在自然选择和自然遗传学机理基础上的迭代自适应概率搜索算法，在解决非线性问题是表现出很好的鲁棒性、全局最优性、可并行性和高效率，具有很高的优化性能。Shin[13]提出一种基于前向网络的非线性预测控制方法，直接采用GA进行在线优化求解预测控制律。Ramirez[14]在非线性预测控制中，以GA 进行移动机器人导航控制中的在线寻优。为降低在线优化的计算负担，该GA算法采用启发式交叉和非一致变异操作，获得了满意的效果。Woolley[15]报道了在CONNOISSEUR先进控制工具包中基于GA滚动优化的预测控制的设计和应用情况。
四、滑膜预测控制
自从20世纪80年代初到现在，计算机技术的发展迅速，在控制中也采用了计算机控制，所以目前控制中的系统一般都是离散系统，因此对离散系统变结构控制的研究也变得很重要。离散系统滑模变结构控制以其滑模存在条简易而被广泛的应用。在进行滑模控制的过程中，考虑到控制受限以及选用的趋近律的参数以及切换等因素，即使系统在没有外界扰动的情况下，系统状态轨迹也是只能稳定在原点邻域的某个抖振。在根据不确定性上下界进行控制器设计的时候，利用不确定性的有界保证闭环系统的鲁棒稳定性，导致变结构控制过于保守，抖振严重，且不确定性的界有时很难获知.这些不足限制了离散变结构控制理论的应用.在综合考虑抖振、鲁棒性以及控制约束等指标要求的基础上，提出了基于滑模预测思想的离散变结构控制系统设计新思路[16]。
目前看到的有关滑模预测控制论文很少，具体的实际应用也不多，在国内主要有宋立忠，陈少昌，姚琼荟等人研究滑模预测离散变结构控制，在文章中主要研究了不确定离散时间系统的变结构控制设计问题，将预测控制中模型预测、滚动优化、反馈校正的思想引入到离散准滑模变结构控制系统的设计.把切换函数进行预测，然后通过切换函数得到滑模控制中的控制律，该方法综合考虑抖振、鲁棒性以及控制量约束等指标要求，利用当前及过去时刻的滑模信息预测未来时刻的滑模动态，实现了滚动优化求解.该方法可有效消除抖振现象，并能够保证闭环系统的鲁棒性。宋立忠，李红江，陈少昌[17]还对滑模预测控制进行了应用的研究，把此方法应用到船一舵伺服系统中。
参考文献：
[1] Culal Batur,et al.Predictive fuzzy expert puters in Eng.1991,20(2):199-209.
[2] 庞富胜.模糊--线性复合控制，刘增良主编.模糊技术与应用选编(1)，北京航空航天大学出版社，1997，64-69.
[3] 徐立鸿，施建华．基于对象定量和定性信息的组合预测控制．自动化学报，1997，23(2)：257-260．
[4] 睢刚，陈来九.模糊预测控制及其在过程汽温控制中的应用，中国电机工程学报，1996,Vol.16(l):17-21.
[5] Jang-Hwan Kim,Generalized predictive control using fuzzy neural network model.proc.of 1994 IEEE conf.on Neural Network,1994,pp(4): 2596-2598.
[6] Igor Skrjanc,Drago Matko.Predictive functional control based on fuzzy model for heat-exchanger pilot plant,IFAC 14th Triennial World Congress,Beijing,P.R.China,1999,pp:341-345.
1．1温度传感器温度传感器具有对大棚内的温度进行采集、判断和显示的作用。DSl8820智能温度传感器除了能够对温度进行测量之外，还可对温度进行控制，以及把温度从二进制转换成十进制。基于以上优点，本系统选用DSl8820智能温度传感器。该传感器在出厂的时候有自己固定的序列号，序列号为64位，且具有唯一性［8］。信息在通过单线接口进入进出DSl882传感器时，传感器和数字转换电路是集成在一起的。由于该传感器只有一个数据输入/输出口，而DSl8820可以通过并联的方式并联到3或2根线上，且CPU只需1根端口线就能与多个DSl8820进行通信。其识别方式简单，仅需要简单的通信协议就可识别，从而节省很多的材料及减少一些逻辑电路的发生。现场温度以“一线总线”的数字方式进行传输，不需要A/D转换器。这种传输方式不仅适合在恶劣环境下进行现场测量，同时也大大提高了系统的抗干扰性。用户还可以自行设定自动报警的温度上下限值，根据报警的命令来查找是那些DSl8820传感器的温度超限，然后对其进行修改［9］。
1．2单片机控制系统本系统之所以选用AT89S52传感器作为控制器，原因是该传感器的功能很多，实现起来很方便。该传感器具有的功能如下:①具有采集数据的功能，并且可以把采集到的数据在本系统选用的JM12864F液晶显示器上进行实时显示;同时还可以把采集到的数据和一些控制信息通过串口发送到上位机上，并接收上位机的命令来实现一些参数的设置。②可以通过键盘实现参数的设置和手动/自动控制方式的切换。③可以进行输出控制［10］。
1．3上位机系统采用的上位机是一台微型计算机，主要作用是通过RS－485进行串行通讯，同时对下位机进行一系列的控制:①向下位机发送采集数据和输出控制的命令;②接收上传的下位机采集到的数据。③对下位机进行编号、改变下位机的工作方式、设定下位机温度报警的上下限值，以及参数的控制;④对采集到的数据进行显示、存储及查询历史数据。
2系统的主要功能
系统的主要功能主要包括以下3个:棚内环境参数的实时采集、棚内卷帘通风与微喷的控制及上位机的实时监控。棚内环境参数的实时采集功能实现了对土壤和空气的温湿度、光照强度、CO2浓度及pH值等的采集;通过安装的一些传感器、数据采集模块和单片机实现实时检测功能，并将检测的结果数据显示在控制柜的LED显示屏上;最后，将这些数据一并通过无线传输模块发送到上位机，以便园区管理者实时地对棚内的情况进行了解［11］。棚内卷帘通风与微喷的控制功能主要是通过分析采集到的棚内的各种环境参数，结合棚内作物的自身特点要求进行智能决策，实现对卷帘通风和微喷的自动控制。本系统使用的上位机语言开发平台采用的是C#，该操作平台的特点是界面简单明了，可以直观地显示棚内的环境参数变化和作物的生长情况。采集到的数据存储使用的数据库是SQL2000，对历史数据的显示和查阅比较简单，随时可以调出历史数据与当时的实时数据进行对比分析，并可以把数据库里的数据用Excel表格文件导出，便于后期的数据处理。
3系统硬件电路设计
水稻育秧大棚智能控制系统可以实现以下功能:①上位机可以对下位机传感器采集到的数据进行分析处理，然后下达指令控制育秧棚内的微喷、卷帘电机工作;②下位机能通过手动控制来操作该系统，且能够提供良好的人机控制;③采用模块化的设计思想来达到总体功能的要求。系统由时钟电路、复位电路、显示电路、动作执行电路及电机状态检测电路5种电路模块构成［12］。
3．1时钟电路单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的，在单片机的XTAL1和XYAL2的两个管脚之间接一个晶振及两个电容就构成了单片机的时钟电路。电路中的电容和石英晶振对振荡频率有微调作用，通常取(30±10)pF石英晶体，选择6MHz或12MHz都可以［13］。时钟电路如图2所示。
3．2复位电路单片机的RST管脚为主机提供了一个外部复位信号输入口，复位信号是高电平有效，单片机的复位方式可由手动复位方式完成［14］。复位电路如图3所示。
3．3电路显示部分系统采用的字符显示模块为JM12864F，无论在硬件连接还是软件调试方面都比数码管有一定的优势。主要体现为:显示快捷简单，只要把钥匙显示内容放入显示模块的存储器里，就可以直观地把要显示的内容显示出来。JM12864F与单片机的连接电路如图4所示。
3．4动作执行电路本系统采用继电路进行控制，通过继电器开闭来控制卷帘电机进行开关棚。这一模块是在系统把实际环境温湿度值与给定界限值相比较后，在越限的情况下执行卷帘电机开/关棚操作。动作执行电路如图5所示。
3．5电机状态检测电路系统可以通过图中RB、RM、RT、LB、LM、LT检测电机执行状态。检测电路如图6所示。
4系统软件设计
系统以C#作为开发语言，开发了水稻育秧棚智能化监控系统，能够直观地显示各个育秧棚内的环境因子变化。同时，采用SQL2000数据库对所采集的数据进行存储，通过运算处理显示各个棚的环境参数，显示形式以数字、图形、曲线为主。用户可以随时查阅历史数据、对比每天监测的数据并导出Excel表格文件，进行分析、报表、打印等操作;另外，还能够根据水稻育秧期的不同时间段对棚内环境参数的不同要求，来设置棚内的参数限值。该系统将以一种统一的、直观的图形化界面将信息展现给使用者，做到可视化程度高、人机交互性好、简单易操作。具体的软件流程图如图7所示［15］。
5RS485串行通讯
RS－485串行通讯具有很多优点，其中比较突出的是它具有前瞻性，是多发送器的电路新标准，采用的电气接口方式是差分平衡方式，可以从根本上消除地线信号。同时，RS－485串行通讯可以实现距离较长的高速通讯功能。虽然RS－485串行通讯可以进行长距离高速通信，但现实情况是大棚到计算机的距离较长，RS－485串行通讯现有的能力实现不了实际的需要。因此，还需要在控制系统的上位机和单片机之间安装一个RS－485的转换器来实现数据的传输。RS－485串行通讯的作用是实现控制系统中上位机与单片机系统之间的通讯:上位机给下位机下达各种命令，下位机根据上位机下达的命令进行判断;根据判断的结果，下位机给上位机发送该命令所要执行的任务。
6结语
【关键词】智能建筑；智慧消防控制系统；应用
一、前言
智慧消防控制系统的使用，能够在建筑出现危险之前进行自动检测，因此能够有效抑制险情的出现，智慧消防控制系统能够提高智能建筑的安全系数，其使用的范围也越来越广，所以有必要进一步的研究。
二、智能建筑中智慧消防控制系统概述
一般的智慧消防控制系统会分为消防控制以及自动报警系统两个部分。火灾自动报警系统主要是用于隐患出现之前能够及时发现并且解决，因此可以有效的维护建筑之内的人员安全以及财产安全。在发现险情之后，火灾自动报警系统能够及时的向自动化控制系统发射信号，然后具体的灭火工作仍然是由校方控制系统来进行指挥，报警系统和消防系统二者之间互不干扰。随着我国智慧消防控制系统的研究和应用，也逐渐的发现了这一设计方式的弊端，尤其是消防系统的独立存在导致其具有一定的密闭性，因此会在一定程度上造成消防系统的限制，会阻碍其和其他系统的连接。这一设计中的问题会直接影响我国的社会和经济的发展，目前的智能建筑设计中，为了进一步的保障人和财产的安全，需要进一步研究智慧消防系统的应用[1]。
三、智慧消防控制系统的组织构造
一般的智慧消防控制系统是由火情探测设备、火情报警设备以及其他的设备构成的。1.火情探测设备火情探测设备在控制系统中处于关键的位置，这一设备的主要作用是监测建筑中是否会有火情出现，假如监测到了会有火情的出现，探测设备就可以将火情的具体情况比如温度、光强等物理信号直接转换成为电子信号，然后把这些信号直接传送给控制系统。2.火情报警设备火情报警设备在整个消防系统中也是非常重要的设备，尤其是可以将接受到探测设备传输的信号进行分析，在分析之后可以和相关的装置进行联动。
四、联动系统的控制方式
在一般情况下，联动系统的控制方式一般会分为三种，在选择联动方式的过程中需要考虑的是火灾报警设备。1.总分式联动控制系统总分式联动控制系统一般是将控制中心和各种装置的线路进行连接从而形成的总线，因此每种设备之间的连接是粉线，这一系统主要是适合用到高度较大但是面积不广的环境中。2.全部总线的控制系统全部都是总线，也就意味着这一系统会装配相应的控制模块，因此其整体的构造相对比较简单，生产成本也要比总分式控制系统要高[2]。3.混合式控制系统这一系统的总线数量比较少，控制的功能相对比较复杂，系统的调试或者是维护都比较难，使用次数较少。
五、系统主要功能模块设计
1.火灾报警控制器模块
使用的火灾报警控制器模块主要是GST－200联动型火灾报警控制器，这一控制器的主要功能有双核计算，同时还具有较强的处理能力，最大可以支持242个控制区域，还能够组建数字化控制网络。在其关联控制器面板上的手动启动盘和总线设备，便可以完成总线设备的手动控制。另外，还要注意可以对控制器进行联动公式变成，就能够完成控制器对设备的自动控制。
2.火灾探测器及手动报警模块
结合火灾产生的基本特征，探测器以及报警模块包含了差定温感温探测器、光电感烟探测器、手动报警按钮等几个基本的组成部分。一般是根据感烟探测器借助红外线散射的原理进行火灾的检测，如果检测出了一定浓度的烟，就会直接进行报警，差定温感探测器基于热敏电阻传感器原理，如果其中内部的控制芯片检测到了火灾，就会向控制器发出报警讯息，并且火警指示灯会点亮。
3.输入输出驱动模块
这一模块的内部有一对常开、常闭的触点，因此可以对外输出直流24V电压，同时也可以和继电器的触点构成无源或者是有源输出，这一模块也具备开关信号输入端功能，因此额可以实现与现场设备连接的目标，这样就可以随时检查和确认现场设备动作与否。其中输入和输出的，模块也可以用于驱动执行设备，例如卷帘门、防火阀等。在和控制总线连接的过程中，可以组成闭环控制[3]。
六、智慧消防系统中出现问题的主要原因
1.消防设计中存在的问题
一般消防设计是一个复杂的过程，尤其是要经过初步设计以及设计的修改一直到最后的设计完成。消防设计一般是由很多人或者是单位来完成的，因此设计的过程中经常会出现一些问题。比如初步设计的过程中，会依赖于建筑的基本结构，因此会结合建筑设计图来进行消防设计，但是有时候会忽略联动设备的控制问题，此外，在安装消防系统设备的过程中也会存在不仔细阅读的问题，就会影响设计的效果。设计的每一个环节没有做好都会影响最终的设计效果，因此不在消防设计的过程中不能忽视细节。
2.施工质量问题
在智慧消防设计之后，就需要考虑施工的问题。如果没有进行合理的施工，就会直接对建筑造成一定的影响。一些施工人员不具备专业的素质，使用的材料不过关等因素都会直接影响施工的质量，比如一些线缆接头的使用，若不按照标准进行安装，就会留下一定的安全隐患。此外，在选择智慧消防设计系统的过程中，需要严格安装规定执行，比如接多芯软件的过程中，知识使用普通的BV单股硬线等现象，因此最后会导致线路短路，建筑的安全风险较大，此外，这种接线的难度也较大，很容易导致虚接的现象，因此会造成故障排除过程中的阻碍。
七、智慧消防系统控制出现故障的相关对策
在使用智慧消防控制系统的过程中，经常会遇到各种问题，比如系统设计、设备材料等经常会出现一些失误，最后会影响消防系统的使用。面对这些问题，需要采取一定的措施。
1.完善智慧消防控制系统的设计
在设计智慧消防控制系统的过程中，需要考虑到很多的因素，尤其是要注意排水、布线、暖通等各项问题，在设计之前，设计单位会根据建设方提供的设计委托书进行消防系统的设计。智慧消防系统设计一般由一个或者是多个单位完成的，这一系统设计主要是属于弱电中的一个专业，因此涉及到联动系统中的多个设备。在进行智能消防系统设计的过程中，需要对智慧消防系统进行整体性的考虑。如果需要变更设计，则需要注意每一个细节的变化。设计单位在系统设计的过程中，除了要具备专业的技术知识以外，也要对消防知识有充分的了解，同时也要明确具体的施工规范以及防火设计规范等内容。
2.选择良好的机械设备材料
在智慧消防控制系统的安装过程中，需要对智慧消防系统的设备材料有足够的了解，包括在使用之前就应该明确各个机械设备材料的生产使用以及设备的性能等，在了解的基础之上才能更好的进行使用。此外，必须要完全熟悉建筑消防的实际特点，然后选择合适的设备材料，并且在智慧消防系统的设计过程中保证经济合理性。选择的器件应该具有较好的性能，要保证其工作运行稳定，保证信号传输的质量，同时也要注意和其他系统之间进行密切的配合。
八、结论
为了保证智能建筑中智慧消防控制系统的合理设计和使用想，需要从各个细节进行考虑，尤其是要保证系统的安全性和可靠性，注意加强对智慧消防控制系统的设计和调试等，保证智慧消防控制系统可以发挥最大的作用。
参考文献
[1]王敏达.智能楼宇防火报警联动系统的设计[J].现代制造技术与装备,2016(02)
[2]张佑春,张晓娟,朱炼.基于LonWorks与ZigBee技术的智能家居系统构建[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2015(02).
【关键词】智能控制技术；智能建筑；应用
智能控制技术和智能建筑的发展是相互依存的，不仅为人们提供了舒适的居住和工作环境，而且不断进步的智能控制技术在智能建筑的应用也令人们感觉到信息化社会的优越性。但是，智能控制技术在智能建筑的应用中还存在一些问题，亟待需要解决。
1 智能控制技术在智能建筑应用的现状
1.1 智能控制技术与智能建筑
所谓智能控制技术，就是指计算机技术、控制技术和通信技术等现代化信息技术的结合，它是不断发展前进的，依托于智能建筑的发展，又推动着智能建筑的发展。所谓智能建筑，就是指现代化建筑技术与智能控制技术等体系相结合的产物，它大大提高了人们的生活质量、工作效率和管理水平。随着经济社会的发展，人们对生活质量的要求日益提高，智能建筑的建设和发展更加快速。
1.2 智能控制技术在智能建筑中的应用现状
就我国而言，我国的智能建筑仍然处于初级和探索阶段，现在智能建筑技术与绿色建筑技术结合起来，更加丰富了智能建筑的内涵，既为使用者提供健康、舒适、安全的居住和工作空间，也能够提高资源的利用率、降低对环境的影响。现在，控制技术经过了DCS（集散式控制系统）、PLC（逻辑控制系统）技术的发展，DDC（直接数字控制）在这一领域的应用也日益广泛。智能控制技术在智能建筑中的应用也日益深化，但是在应用过程中还存在一些问题，需要相关部门积极寻求解决的措施。
2 智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题
智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛，但是还存在一些问题，主要以下几个：
2.1 控制网络协议的标准化工作有待进一步深化
现在，智能控制技术在智能建筑中的应用进一步深化，但是控制网络协议还没有完善的标准，这不仅造成了智能控制技术在智能建筑应用过程中缺乏统一的标准，而且也会降低技术应用的效率。例如，BACnet协议中的与CCTV相关的标准还没有制定出来，而CCTV是楼宇自控系统的重要组成部分，因此，在BACnet中实现其相应的对象标准是必须的。
2.2 agent技术的应用许多还停留在规划阶段，许多相关的技术细节需要进一步深入研究
agent技术是智能控制技术的重要组成部分，虽然它在智能建筑中已有所应用，但是大多仍然停留在规划阶段，很多与之相关的技术细节不深入、细致，还需要进一步深入研究，这也影响了智能控制技术在智能建筑中的应用的深度和范围。例如，agent运行平台的优化，适合智能楼宇的agent通信语言的研究等；
2.3 智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合还没有得到充足的重视
目前，研究者还没有将智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合提上议事日程，说明其还没有得到研究者的充分重视。这也不利于智能控制技术在智能建筑中的应用，因此，将agent更好地构建于统一的控制网络之上应该成为下一步研究的重点。
2.4 支撑agent运行的嵌入式平台，应该是另一个研究重点
它包括底层运行的嵌入式操作系统的研究和agent运行的嵌入式平台的研究，简言之，智能建筑已经发展到第三代，它的发展有赖于第三代建筑智能建筑技术的发展，特别是人工智能技术以及与控制相关的agent技术。但是就目前的发展水平而言，我国在智能建筑领域的技术平台还不是很完善，支撑agent运行的嵌入式平台还没有得到广泛的运用，这会不利于智能控制技术在智能建筑中的应用。
3 应采取的策略
为了解决上述问题，相关部门应采取相应的措施加以解决，主要以下几个：
3.1 计算机技术是智能建筑的主要依托
计算机技术发展到一定水平，特别是计算机应用的广泛到很高的程度之后，计算机已成为人们生活中不可缺少的重要工具。这与其能力、效果、规模、以及联络范围有关，所以大型计算机效果更好。起初可能只是一间办公室的设备，之后逐渐发展成整栋办公楼的数据库的计算机系统及各种子系统和各种附属设备，使计算机转化为建筑物的一个部分。与此同时，为了提高控制的方便性、可靠性，又可达到科学地节约能源的目的，建筑物内的各种设备控制管理也应用计算机进行。因此智能化建筑可以为用户提供业务活动。
3.2 通讯技术是智能建筑的重要内容
由于技术发展，通讯已成熟的采用各种各样的传播为社会服务层次越高的科研管理等。对通讯的水平要求也就越高。通讯给人们带来了能量巨大的信息通道，达到了信息资源全球性共享。这样的科技发展具有深远的意义，甚至成为时代的象征，所以有“21世纪是信息时代”之说。在这样的背景下，建筑物必然需要为用户配置足够多的各种运行十分可靠的通讯系统，通过不同的网络渠道为用户服务。这可以说是智能建筑的又一特点。
3.3 智能化集成是智能建筑体现功能的神经中枢
如目前所公认，建筑物智能化包括三大系统：建筑物自动化系统(BAS)办公自动化(OAS)及通讯自动化系统(CAs)。这三大系统所涉及的各种传感器、控制器、信息传输设施等设置在整个大厦的各个部位，而其主系统的主机，子系统的主机也都按楼宇管理者的不同要求设置在各部位。每个系统的数据～信息流，都按各系统的技术逻辑要求进行传输。因此宽频带，高速度，大容量的不线综合布线系统应运而生。在这个基础上，系统集成的目标就是将上述三大系统进行信息综合管理，形成一一个统一协调的整体，构成各子系统的有机结合，实行信息交换和共享，而不是个大系统子系统的简单的堆集。此外这项技术应该是先进的、经济的，而且能方便的适应技术的发展和扩容的需要。显然智能集成是智能建筑体现功能的神经中枢，这一比喻十分形象。智能的建筑不一定要豪华，应让使用者舒适方便。
4 结语
智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛，通过智能设备与网络的结合建立一个完整、统一的监控管理平台，以实现对楼宇设备自动化系统（BAS）、通讯自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）的整合，从而建立现代化的信息服务和物业管理系统，促进智能控制技术在智能建筑中的应用。
参考文献：
[1]蒋文斌，许毅平，周宁，梁超，楼字智能控制技术研究进展，计算机工程与应用[J]，2002（7）
[2]李旭，智能建筑浅谈，中国科技信息[J]，2005（7）
