1.4.2　多模态智能混合控制的定义

随着智能控制系统的不断发展及智能控制理论研究的不断深入，传统的智能控制已经不能满足各个领域中越来越高的要求了。智能控制发展到现在，它研究的课题已经不再是某一个学科所能完成的了，许多被控过程的机理比较复杂，具有高度非线性、慢时变性、纯滞后等特点，过程采用单纯某一种智能控制很难满足系统控制精度的要求。由于各种控制策略之间都存在一定程度上的优缺点，它们之间存在着互补性，因此充分利用多种具有互补性的控制策略，相互渗透，取长补短，组合成另外一种新的混合控制策略，新的混合控制策略克服了单一策略的不足，具有更优良的性能，对于改善被控对象的工作性能是非常有意义的。因此，近几年来，多模态智能混合控制是智能控制策略的发展方向。

集合多种学科知识来解决复杂系统的控制问题，这一点得到广泛的应用。于是就出现了智能混合控制、智能复合控制、多模态分段控制等多种新的复合控制策略，它们的研究方向和所讨论的内容基本上是一致的。所谓的多模态智能混合控制，就是在复杂控制或者要求具有较高的性能指标的系统中，传统控制难以完成任务，采用两种或多种不同的先进控制策略，充分利用它们各自的优点，取长补短，自主地进行综合或分时或分区控制，从而达到理想的控制效果。

在多模态智能混合控制中，应用最广泛的是模糊控制，它形成的混合控制策略实用性强。专家控制形成的复合控制策略可以具有比较复杂的形式和较高的性能。目前应用最广泛的就是在模糊控制和神经网络相结合的基础上，再与专家控制相结合，形成更优良的控制策略。将专家系统的灵活性和集成性用于模糊神经网络控制中，在初始阶段作辅助控制，间接缓解对神经网络快速学习的要求，并可以通过专家系统方法直接改进神经网络学习问题，得到理想实用的工业控制器。

综上所述，任何一种控制策略都存在着优缺点。将不同的控制策略进行复合，扬长避短，是当前的主要研究方向之一。

本书针对气动系统的非线性和不确定性等因素，将神经网络、模糊控制以及专家控制进行不同形式的复合，设计出多模态实时智能混合控制器。所谓的多模态智能混合控制（Multi-mode Intelligent Hybrid Control， MIHC）是根据系统所处的不同状态和对控制过程在不同时间的不同要求，采用相应的控制策略和模式的一种控制方法，它可以同时兼顾控制系统对动态、静态等多种性能指标的要求，实质是随系统过渡过程进行分段变结构控制。这种控制器既能满足系统的快速性和灵活性，又能保证系统的运行平稳性。