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实时控制系统 编辑

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实时控制系统

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实时控制系统(RCS)是一种参考模型架构,适用于许多软件密集型、实时计算控制问题领域。它定义了实时智能控制系统所需的功能类型,以及这些功能如何相互关联。

RCS-3加工工作站应用示例,其中包含机床、零件缓冲器和带有视觉系统的机器人。RCS-3生成处理节点的分层图,每个节点包含任务分解(TD)、世界建模(WM)和感官处理(SP)模块。这些模块通过通信系统相互连接。

实时控制系统不是系统设计,也不是如何实现特定系统的规范。实时控制系统规定了一个基于一组有根据的工程原理的分层控制模型来组织系统复杂性。所有级别的所有控制节点共享一个通用节点模型。

此外,实时控制系统还提供了一种用于设计、工程、集成和测试控制系统的综合方法。架构师迭代地将系统任务和信息划分为可控且高效的更精细、有限的子集。RCS专注于适应不确定和非结构化操作环境的智能控制。关键问题是感知、感知、知识、成本、学习、规划和执行。

概述

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参考模型架构是一种规范形式,而不是系统设计规范。RCS参考模型架构将实时运动规划和控制与高级任务规划、问题解决、世界建模、递归状态估计、触觉和视觉图像处理以及声学特征分析相结合。事实上,RCS概念的演变是由努力包括大多数(如果不是全部)目前在文献中已知的智能控制系统的最佳属性和能力所驱动的,从包容到SOAR,从黑板到面向对象编程

RCS(实时控制系统)被开发成一种智能代理架构,旨在实现任何级别的智能行为,直至并包括人类的表现水平。RCS的灵感来自小脑的理论模型,小脑是大脑中负责精细运动协调和有意识运动控制的部分。它最初是为实验室机械手的感官交互目标导向控制而设计的。三十多年来,它已经发展成为智能机床、工厂自动化系统和智能自动驾驶汽车的实时控制架构。

实时控制系统

实时控制系统适用于许多问题领域,包括制造示例和车辆系统示例。基于RCS架构的系统已针对各种应用进行了不同程度的设计和实施,包括在机床中装载和卸载零件和工具、控制加工工作站、执行机器人去毛刺和倒角以及控制空间站遥控机器人、多个自主海底车辆、无人陆地车辆、煤矿自动化系统、邮政服务邮件处理系统和潜艇操作自动化系统。

软件

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NIST基于实时控制系统参考模型架构开发了一个实时控制系统软件库。这是免费的C++、Java和Ada代码、脚本、工具、makefile和文档的存档,旨在帮助软件程序员在实时控制系统中使用,尤其是那些使用智能系统设计参考模型架构的程序员。

实时控制系统的应用

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  • ISAM框架是制造领域的RCS应用程序。
  • 在4D-RCS参考模型架构是RCS应用到交通工具域,和
  • NASA/NBS遥控机器人控制系统架构标准参考模型(NASREM)是空间领域的应用。

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  1. 实时控制系统
  2. 概述
  3. 软件
  4. 实时控制系统的应用

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