1.2 智能控制的基本概念

1.2.1 智能控制的理论框架

智能控制（Intelligent Control，IC）具有明显的多学科的结构特点。随着研究的不断深入，人们对于这一结构的特点有了深刻的认识和理解。

1. 二元结构论

1971年，著名学者傅京孙把智能控制概括为人工智能（Artificial Intelligence，AI）和自动控制（Automatic Control，AC）的结合，即二元结构。它可表示为

也可以用图1.1表示AI和AC两者的交集。

智能控制系统通过将人的认识、经验以及技巧用人工智能的方法表示并且加以利用，使控制系统具有拟人的控制能力，这也是傅京孙最早提出二元结构论的原因。

图1.1　二元结构

2. 三元结构论

1977年，美国学者萨里迪斯在研究二元结构的基础上，提出了三元结构论。该理论在二元结构论上，加上了运筹学（Operations Research，OR）。三元结构论可表示为

也可用图1.2表示三者的交集。三元结构强调了更高层次控制中的调度、规划、管理和优化作用。

图1.2　三元结构

3. 四元结构论

我国中南大学蔡自兴教授在研究二元结构、三元结构的基础上，于1989年提出四元结构论。除了三元结构外，该理论还加上了信息论（Information Theory，IT）。四元结构论可表示为

式（1.3）可以用图1.3表示。四元结构论表明，信息论与人工智能（包括知识工程）、自动控制（包括工程控制论和生物控制论）或系统论（包括运筹学）都是紧密联系的。

图1.3　四元结构