下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
随着人类社会的发展，传统的控制理论与技术已经无法满足现代制造业日益复杂的控制需求。现代制造系统控制中越来越复杂的控制结构、充满不确定性的运行环境、日益增强的系统性能要求，对现代制造系统的智能控制理论、结构和技术提出了更高的要求。因此，先进的制造控制系统理论需要与不同的学科进行交叉研究，从而推动制造系统智能控制技术的进一步发展。
早在20世纪60年代人工智能技术出现的时候，人们就发现模拟自然界各种生物的行为模式对智能技术的发展有非常重要的启发作用，90年代后，有关智能控制技术的研究成果开始大量涌现，被广泛应用到工业过程控制、航空航天器控制、故障自动诊断等众多领域中，并取得了较好的效果，而其中对人类的智能研究最为重要。人体信息处理系统可以看成一个高级的生物信息处理系统，包括脑神经系统、遗传系统、免疫系统和内分泌系统。随着许多学者、专家对人体生理信息处理系统的组织结构、运行模式及控制机理不断进行深入的研究，人们提出了很多先进控制理论与技术，如人工神经网络、遗传算法、人工免疫系统等。而现代制造系统的不断发展也使生物系统与制造系统在控制特性上呈现出越来越多的相似性，生物系统中的多种智能控制特性正越来越多地被应用到新的制造模式中，如多智能体制造系统（MAMS）、分形制造系统（FrMS）、合弄制造系统（HMS）和仿生制造系统（BMS）等。在借鉴生物有机体的神经内分泌系统的控制运作机理的基础上，我们提出了构建类生物化制造系统的研究思路。
本章首先对国内外基于智能控制技术的新型制造系统模式的研究现状和方向趋势进行了综述，分析了现存制造系统的优缺点，引出本书的思路。其次，在对人体神经-内分泌系统控制机制及其信息处理机制仔细分析的基础上，从宏观上建立了类生物化制造系统递归控制模型，并给出了其形式化定义和描述。在对类生物化制造系统细化分析的基础上，提出了智能自治基元的概念，搭建了控制结构，并对其类生物化性质进行了分析。本章是本书研究的总体框架和理论基础，同时也为下一代智能制造系统的控制组织模型提供一个参考方案，具有重要的理论研究意义。