控制器的主要功能包括哪些?智能控制技术的基本特点

发布时间:2022-09-02 17:53:13 阅读量:408

控制器是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令。智能控制是指驱动智能机器自主其目标的过程,即是一类无需人的干预就能独立地驱动智能机器实现其目标的自动控制。对很多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。广泛的被运用到家用电器、电动工具、汽车电子、健康护理电子产品当中,甚至现在当下最流行最潮流的智能家居建筑中也有广泛的应用。在这些领域里智能控制器扮演着“神经中枢”和“大脑”的角色。本文收集整理了一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

智能控制以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论,以及自适应控制、自组织控制和自学习控制等技术。

控制器的主要功能包括哪些?智能控制技术的基本特点

专家系统是利用专家知识对专门的或困难的问题进行描述的控制系统。尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得了较为成功的应用,但是专家系统的实际应用相对还是比较少的。

模糊逻辑用模糊语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型,也可以描述其定性模型。模糊逻辑可适用于任意复杂的对象控制。

遗传算法作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点,它可以和其他技术混合使用,用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。

神经网络是利用大量的神经元,按一定的拓扑结构进行学习和调整的自适应控制方法。它能表示出丰富的特性,具体包括并行计算、分布存储、可变结构、高度容错、非线性运算、自我组织、学习或自学习。这些特性是人们长期追求和期望的系统特性。神经网络在智能控制的参数、结构或环境的自适应、自组织、自学习等控制方面具有独特的能力。

智能控制的相关技术与控制方式结合、或综合交叉结合,构成风格和功能各异的智能控制系统和智能控制器,这也是智能控制技术方法的一个主要特点。

控制器的主要功能

1、数据缓冲

由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高,故在控制器中必须设置一缓冲器。在输出时,用此缓冲器暂存由主机高速传来的数据,然后才以I/O设备所具有的速率将缓冲器中的数据传送给I/O设备;在输入时,缓冲器则用于暂存从I/O设备送来的数据,待接收到一批数据后,再将缓冲器中的数据高速地传送给主机。

2、差错控制

设备控制器还兼管对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。若发现传送中出现了错误,通常是将差错检测码置位,并向CPU报告,于是CPU将本次传送来的数据作废,并重新进行一次传送。这样便可保证数据输入的正确性。

3、数据交换

这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。对于前者,是通过数据总线,由CPU并行地把数据写入控制器,或从控制器中并行地读出数据;对于后者,是设备将数据输入到控制器,或从控制器传送给设备。为此,在控制器中须设置数据寄存器。

4、状态说明

标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解。例如,仅当该设备处于发送就绪状态时,CPU才能启动控制器从设备中读出数据。为此,在控制器中应设置一状态寄存器,用其中的每一位来反映设备的某一种状态。当CPU将该寄存器的内容读入后,便可了解该设备的状态。

5、接收和识别命令

CPU可以向控制器发送多种不同的命令,设备控制器应能接收并识别这些命令。为此,在控制器中应具有相应的控制寄存器,用来存放接收的命令和参数,并对所接收的命令进行译码。例如,磁盘控制器可以接收CPU发来的Read、Write、Format等15条不同的命令,而且有些命令还带有参数;相应地,在磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器等。

6、地址识别

就像内存中的每一个单元都有一个地址一样,系统中的每一个设备也都有一个地址,而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。此外,为使CPU能向(或从)寄存器中写入(或读出)数据,这些寄存器都应具有唯一的地址。

相信通过阅读上面的内容,大家对控制器有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的专业水平。

标签: 智能控制 控制器

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