智能檢測(cè)系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)

隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能檢測(cè)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、化工、軍事、航天、通訊、醫(yī)療、電子等行業(yè)，是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的一個(gè)格外重要的分支科學(xué)。眾所周知，智能檢測(cè)技術(shù)是在儀器儀表的使用、研制、生產(chǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合性技術(shù)。

智能檢測(cè)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)等各個(gè)階段，對(duì)提高產(chǎn)品性能及生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本及整個(gè)生產(chǎn)周期成本起著重要作用。

1、智能檢測(cè)系統(tǒng)的概念與組成

智能檢測(cè)技術(shù)

智能檢測(cè)技術(shù)是一種盡量減少所需人工的檢測(cè)技術(shù)，是依賴儀器儀表，涉及物理學(xué)、電子學(xué)等多種學(xué)科的綜合性技術(shù)?？梢詼p少人們對(duì)檢測(cè)結(jié)果有意或無(wú)意的干擾，減輕人員的工作壓力，從而保證了被檢測(cè)對(duì)象的可靠性。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要有兩項(xiàng)職責(zé)，一方面，通過自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以直接得出被檢測(cè)對(duì)象的數(shù)值及其變化趨勢(shì)等內(nèi)容；另一方面，將自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)得的被檢測(cè)對(duì)象的信息納入考慮范圍，從而制定相關(guān)決策。

檢測(cè)和檢驗(yàn)是制造過程中最基本的活動(dòng)之一。通過檢測(cè)和檢驗(yàn)活動(dòng)提供產(chǎn)品及其制造過程的質(zhì)量信息，按照這些信息對(duì)產(chǎn)品的制造過程進(jìn)行修正，使廢次品與反修品率降至最低，保證產(chǎn)品質(zhì)量形成過程的穩(wěn)定性及產(chǎn)出產(chǎn)品的一致性。

智能檢測(cè)是以多種先進(jìn)的傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的，且易于同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合，在合適的軟件支持下，自動(dòng)地完成數(shù)據(jù)采集、處理、特征提取和識(shí)別，以及多種分析與計(jì)算。而達(dá)到對(duì)系統(tǒng)性能的測(cè)試和故障診斷的目的。是檢測(cè)設(shè)備模仿人類智能的結(jié)果。是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和人工智能等相結(jié)合而發(fā)展的檢測(cè)技術(shù)。

智能檢測(cè)系統(tǒng)

智能檢測(cè)系統(tǒng)是指能自動(dòng)完成測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、顯示（輸出）測(cè)試結(jié)果的一類系統(tǒng)的總稱。他是在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控系統(tǒng)總線和儀器總線的基礎(chǔ)上組合而成，采用計(jì)算機(jī)、微處理器作控制器通過測(cè)試軟件完成對(duì)性能數(shù)據(jù)的采集、變換、處理、顯示等操作程序，具有高速度、多功能、多參數(shù)等特點(diǎn)。

（1）智能檢測(cè)系統(tǒng)的原理

智能檢測(cè)系統(tǒng)有兩個(gè)信息流，一個(gè)是被測(cè)信息流，另一個(gè)是內(nèi)部控制信息流，被測(cè)信息流在系統(tǒng)中的傳輸是不失真或失真在允許范圍內(nèi)。

（2）智能檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

智能檢測(cè)系統(tǒng)有硬件、軟件兩大部分組成。

1）智能檢測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2）智能檢測(cè)系統(tǒng)軟件組成

包含主程序和應(yīng)用功能程序。

（3）智能檢測(cè)的主要理論

1）基于信息論的分級(jí)遞階智能理論

三級(jí)分級(jí)遞階智能控制系統(tǒng)是由G．N．Saridis于1977年提出的。該系統(tǒng)由組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)組成，遵循“精度遞增伴隨智能遞減”的原則。

組織級(jí)起主導(dǎo)作用，涉及知識(shí)的表示與處理，主要應(yīng)用人工智能；協(xié)調(diào)級(jí)在組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)間起連接作用，涉及決策方式及其表示，采用人工智能及運(yùn)籌學(xué)實(shí)現(xiàn)控制；執(zhí)行級(jí)是底層，具有很高的控制精度，采用常規(guī)自動(dòng)控制。

2）模糊系統(tǒng)理論

人類最初對(duì)事物的認(rèn)識(shí)來(lái)看，都是定性的、模糊的和非精確的，因而將模糊信息引入智能檢測(cè)控制具有現(xiàn)實(shí)的意義。模糊邏輯在控制領(lǐng)域的應(yīng)用稱為模糊控制。

它的基本思想是把人類專家對(duì)特定的被控對(duì)象或過程的控制策略總結(jié)成一系列以“IF（條件）THEN（作用）”形式表示的控制規(guī)則，通過模糊推理得到控制作用集，作用于被控對(duì)象或過程。

3）基于腦模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用仿生學(xué)的觀點(diǎn)與方法來(lái)研究人腦和智能系統(tǒng)中的高級(jí)信息處理。

4）基于知識(shí)工程的專家系統(tǒng)

專家檢測(cè)控制可定義為：具有模糊專家智能的功能，采用專家系統(tǒng)技術(shù)與控制理論相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)檢測(cè)控制系統(tǒng)。

5）基于規(guī)則的仿人智能檢測(cè)控制

仿人智能檢測(cè)控制的核心思想是在檢測(cè)和控制過程中，利用計(jì)算機(jī)模擬人的行為功能，最大限度地識(shí)別和利用控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程提供的特征信息，進(jìn)行啟發(fā)和直覺推理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)缺乏精確模型的對(duì)象迸行有效的控制。其基本原理是模仿人的啟發(fā)式直覺推理邏輯，即通過特征辯識(shí)判斷系統(tǒng)當(dāng)前所處的特怔狀態(tài)，確定控制的策略，進(jìn)行多模態(tài)控制。

6）各種方法的綜合集成

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)控制技術(shù)

模糊專家檢測(cè)控制技術(shù)

模糊PID檢測(cè)控制技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒檢測(cè)控制技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)檢測(cè)控制技術(shù)

多信息融合技術(shù)

數(shù)據(jù)搜索和挖掘技術(shù)

檢測(cè)測(cè)試技術(shù)在高新領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，形成了具有現(xiàn)代特點(diǎn)的智能檢測(cè)技術(shù)。隨著智能檢測(cè)技術(shù)在高新領(lǐng)域的不斷增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化將成檢測(cè)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展方向。

審核編輯 ：李倩