三、供水泵站特點(diǎn)與其控制要求
在城市建設(shè)的發(fā)展過程中，智能建筑已成為人們追求良好居住條件的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而供水泵站是智能建筑群域不可缺少的環(huán)節(jié)，合理選擇水泵的控制方式，不僅可以降低工程造價(jià)，還能節(jié)能。
1.供水系統(tǒng)特性。針對(duì)特定對(duì)象，用戶用水最突出的特點(diǎn)是隨機(jī)性，哪個(gè)用戶用水、用多少水、什么時(shí)候用水等，都具有很大的不確定性。從宏觀角度考慮，供水系統(tǒng)特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）系統(tǒng)參數(shù)的未知性、時(shí)變性、隨機(jī)性和分散性；
（2）系統(tǒng)滯后的未知性和時(shí)變性；
（3）系統(tǒng)嚴(yán)重的非線性；
（4）系統(tǒng)各變量間的關(guān)聯(lián)性；
（5）環(huán)境干擾的未知性、多樣性和隨機(jī)性。
2.控制中存在的問題。上述特性，屬于不確定性的復(fù)雜對(duì)象（或過程）的控制問題，傳統(tǒng)控制已經(jīng)無(wú)能為力，主要表現(xiàn)在：
（1）不確定性問題。供水系統(tǒng)中的很多控制問題具有不確定性，用傳統(tǒng)方法難以建模，因而也無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的控制。
（2）理論中，非線性理論遠(yuǎn)不如線性理論成熟，因方法過分復(fù)雜而難以應(yīng)用。
（3）半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題。傳統(tǒng)控制理論無(wú)法解決供水系統(tǒng)中的半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題。
（4）供水系統(tǒng)復(fù)雜性問題。復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，各要素間高度耦合，互相制約，外部環(huán)境又極其復(fù)雜，傳統(tǒng)控制缺乏有效的解決方法。
（5）可靠性問題。常規(guī)的基于數(shù)學(xué)模型的控制問題傾向于是一個(gè)相互依賴的整體，對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的控制的可靠性問題并不突出。而對(duì)供水系統(tǒng)，如果采用上述方法，則（下轉(zhuǎn)第18頁(yè)）（上接第16頁(yè)）可能由于條件的改變使整個(gè)控制系統(tǒng)崩潰。
由此可見，用傳統(tǒng)的方法不能對(duì)這類系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，必須探索更有效的控制方法。
3.控制要求。無(wú)論采用什么樣的控制手段，都要滿足用戶用水需求（即維持一定的水壓）、保護(hù)環(huán)境不受噪聲污染，此外還要考慮節(jié)能。因此，控制要求可以確定為在滿足用戶對(duì)供水要求的前提下，盡可能減少環(huán)境污染和節(jié)約能源。
四、控制策略的選取
控制策略選取與被控對(duì)象特性是緊密相關(guān)的，錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)目刂撇呗酝鶗?huì)導(dǎo)致控制效果極差，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失控。
目前，在現(xiàn)代的供水泵站中為了節(jié)能都普遍采用了變頻器，為提高控制品質(zhì)創(chuàng)造了良好條件。
變頻器里一般都有PID控制模塊，但對(duì)不確定性的供水復(fù)雜系統(tǒng)，用PID算法并不恰當(dāng)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因方法的局限性，同樣也難于對(duì)所討論的對(duì)象實(shí)現(xiàn)有效的控制。
專家控制系統(tǒng)（ECS），由于特征信息的采集、特征信息的表達(dá)以及完備知識(shí)庫(kù)的建立實(shí)現(xiàn)難度大，采用專家控制系統(tǒng)也不一定是—個(gè)好的選擇。
以模糊控制理論為基礎(chǔ)的模糊控制器（FC）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜工業(yè)過程的控制。其控制品質(zhì)和效果還是令人滿意的，是一種可供選擇的策略。
仿人智能控制，專家分別采用HISC與FC控制策略對(duì)不確定性復(fù)雜對(duì)象（或過程）作過仿真研究，雖然兩者都是基于誤差和誤差變化率等來(lái)計(jì)算控制量，但因系統(tǒng)復(fù)雜、不確定性因素多、關(guān)聯(lián)性特強(qiáng)（強(qiáng)耦合）的特點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)比較，HISC與FC都能實(shí)施有效控制，但控制品質(zhì)與魯棒性前者更好，因此采用HSIC完成對(duì)不確定性供水系統(tǒng)的控制，是—種較理智的選擇。
五、結(jié)語(yǔ)
智能控制已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)解決了大量的傳統(tǒng)控制無(wú)法解決的實(shí)際控制應(yīng)用問題，呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前景，隨著基礎(chǔ)理論研究和實(shí)際應(yīng)用的擴(kuò)展，智能控制將會(huì)實(shí)現(xiàn)控制領(lǐng)域的一個(gè)大的飛躍。
「參考文獻(xiàn)」
[l]李太福，楊志，盛朝強(qiáng)，等。不確定性系統(tǒng)控制的相關(guān)問題分析[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，25（2）。
[2]李士勇。模糊控制、神纖控制和智能控制論[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.
在城市建設(shè)的發(fā)展過程中，智能建筑已成為人們追求良好居住條件的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而供水泵站是智能建筑群域不可缺少的環(huán)節(jié)，合理選擇水泵的控制方式，不僅可以降低工程造價(jià)，還能節(jié)能。
1.供水系統(tǒng)特性。針對(duì)特定對(duì)象，用戶用水最突出的特點(diǎn)是隨機(jī)性，哪個(gè)用戶用水、用多少水、什么時(shí)候用水等，都具有很大的不確定性。從宏觀角度考慮，供水系統(tǒng)特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）系統(tǒng)參數(shù)的未知性、時(shí)變性、隨機(jī)性和分散性；
（2）系統(tǒng)滯后的未知性和時(shí)變性；
（3）系統(tǒng)嚴(yán)重的非線性；
（4）系統(tǒng)各變量間的關(guān)聯(lián)性；
（5）環(huán)境干擾的未知性、多樣性和隨機(jī)性。
2.控制中存在的問題。上述特性，屬于不確定性的復(fù)雜對(duì)象（或過程）的控制問題，傳統(tǒng)控制已經(jīng)無(wú)能為力，主要表現(xiàn)在：
（1）不確定性問題。供水系統(tǒng)中的很多控制問題具有不確定性，用傳統(tǒng)方法難以建模，因而也無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的控制。
（2）理論中，非線性理論遠(yuǎn)不如線性理論成熟，因方法過分復(fù)雜而難以應(yīng)用。
（3）半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題。傳統(tǒng)控制理論無(wú)法解決供水系統(tǒng)中的半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題。
（4）供水系統(tǒng)復(fù)雜性問題。復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，各要素間高度耦合，互相制約，外部環(huán)境又極其復(fù)雜，傳統(tǒng)控制缺乏有效的解決方法。
（5）可靠性問題。常規(guī)的基于數(shù)學(xué)模型的控制問題傾向于是一個(gè)相互依賴的整體，對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的控制的可靠性問題并不突出。而對(duì)供水系統(tǒng)，如果采用上述方法，則（下轉(zhuǎn)第18頁(yè)）（上接第16頁(yè)）可能由于條件的改變使整個(gè)控制系統(tǒng)崩潰。
由此可見，用傳統(tǒng)的方法不能對(duì)這類系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，必須探索更有效的控制方法。
3.控制要求。無(wú)論采用什么樣的控制手段，都要滿足用戶用水需求（即維持一定的水壓）、保護(hù)環(huán)境不受噪聲污染，此外還要考慮節(jié)能。因此，控制要求可以確定為在滿足用戶對(duì)供水要求的前提下，盡可能減少環(huán)境污染和節(jié)約能源。
四、控制策略的選取
控制策略選取與被控對(duì)象特性是緊密相關(guān)的，錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)目刂撇呗酝鶗?huì)導(dǎo)致控制效果極差，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失控。
目前，在現(xiàn)代的供水泵站中為了節(jié)能都普遍采用了變頻器，為提高控制品質(zhì)創(chuàng)造了良好條件。
變頻器里一般都有PID控制模塊，但對(duì)不確定性的供水復(fù)雜系統(tǒng)，用PID算法并不恰當(dāng)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因方法的局限性，同樣也難于對(duì)所討論的對(duì)象實(shí)現(xiàn)有效的控制。
專家控制系統(tǒng)（ECS），由于特征信息的采集、特征信息的表達(dá)以及完備知識(shí)庫(kù)的建立實(shí)現(xiàn)難度大，采用專家控制系統(tǒng)也不一定是—個(gè)好的選擇。
以模糊控制理論為基礎(chǔ)的模糊控制器（FC）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜工業(yè)過程的控制。其控制品質(zhì)和效果還是令人滿意的，是一種可供選擇的策略。
仿人智能控制，專家分別采用HISC與FC控制策略對(duì)不確定性復(fù)雜對(duì)象（或過程）作過仿真研究，雖然兩者都是基于誤差和誤差變化率等來(lái)計(jì)算控制量，但因系統(tǒng)復(fù)雜、不確定性因素多、關(guān)聯(lián)性特強(qiáng)（強(qiáng)耦合）的特點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)比較，HISC與FC都能實(shí)施有效控制，但控制品質(zhì)與魯棒性前者更好，因此采用HSIC完成對(duì)不確定性供水系統(tǒng)的控制，是—種較理智的選擇。
五、結(jié)語(yǔ)
智能控制已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)解決了大量的傳統(tǒng)控制無(wú)法解決的實(shí)際控制應(yīng)用問題，呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前景，隨著基礎(chǔ)理論研究和實(shí)際應(yīng)用的擴(kuò)展，智能控制將會(huì)實(shí)現(xiàn)控制領(lǐng)域的一個(gè)大的飛躍。
「參考文獻(xiàn)」
[l]李太福，楊志，盛朝強(qiáng)，等。不確定性系統(tǒng)控制的相關(guān)問題分析[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，25（2）。
[2]李士勇。模糊控制、神纖控制和智能控制論[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.