Autovehiculele și Controlul Inteligent

Termenul de control inteligent apare din ce în ce mai frecvent în literatura de specialitate, nu numai de limba engleza, reliefând totodata aspecte caracteristice ce îl diferentiaza de ceea ce s-ar putea defini drept “control conventional” în acceptiunea deja consacrata a cuvântului control. În limba româna termenul “control” a fost multa vreme evitat, fiind înlocuit, dupa caz, cu termenii “conducere” si respectiv “reglare”. Însasi aceasta dualitate semantica sugera faptul ca termenul tehnic de “control” este ceva mai complex si ca s-ar putea încerca utilizarea sa ca atare, cu o explicare convingatoare a tuturor atributelor. De aceea, în lucrarea de fata termenul “control” apare asociat cu atributul “inteligent”, sintagma “control inteligent” având deja un înteles consacrat si fiind din ce în ce mai adecvata unor tehnici performante de conducere a proceselor. De asemenea, pe parcursul lucrarii se folosesc curent si termenii de “conducere” si “reglare” atunci când în context apar ca fiind cei adecvati.

În cele ce urmeaza vom încerca pe de o parte sa definim cât mai riguros notiunea de control inteligent si totodata sa subliniem deschiderile utilizarii sale în legatura cu conducerea autovehiculelor rutiere. Totodata, în ultima sectiune a capitolului se vor prezenta principalele mijloace de implementare a procedurilor de control inteligent utilizate în conducerea vehiculelor.

1.1.1 Definirea controlului inteligent

Problema definirii exacte a controlului inteligent este înca o problema în actualitate. În mai 1993, Comitetul Tehnic pentru Control Inteligent al IEEE Control Systems Society a format un grup de lucru menit sa stabileasca ce atribute pot fi înglobate în aria controlului inteligent, ce caracteristici si ce rol au sistemele de control inteligent, cum pot fi recunoscute astfel de sisteme si cum se deosebesc de sistemele de control conventional si totodata sa identifice acele probleme pentru solutionarea carora doar tehnicile de control inteligent dau rezultate. Se estima de pe atunci ca o definitie unica nu va fi posibila, dat fiind multiplele fatete ale controlului inteligent, asa ca mai multe puncte de vedere exprimate de specialisti au fost analizate si dezbatute pentru a se putea extrage trasaturile esentiale.

Control inteligent si control conventional. Termenul de control conventional sau traditional este folosit în cele ce urmeaza pentru a defini teoriile si procedurile dezvoltate în ultimele decenii de conducere a sistemelor dinamice a caror comportare este descrisa prin ecuatii diferentiale sau cu diferente. De mentionat însa faptul ca acest cadru matematic nu este întotdeauna acoperitor, si este suficient sa amintim conducerea discreta a proceselor de fabricatie sau sistemele de comunicatie, în care nu poate fi evitata teoria automatelor finite, teoria cozilor, s.a.

Foarte multi specialisti din afara domeniului stiintei sistemelor si calculatoarelor considera “controlul inteligent” ca fiind o forma particulara a inteligentei artificiale bazate pe multimi fuzzy sau pe retele neurale. E adevarat ca aceste metode fac parte din arsenalul controlului inteligent si ca perceptia de care aminteam este întarita de numeroase articole aparute în ultima perioada pe aceste doua directii, dar controlul inteligent nu se rezuma doar la atât. Mai mult, conform unor caracteristici ale controlului inteligent nu orice controler fuzzy sau neural este în mod obligatoriu si inteligent, iar pe de alta parte anumite probleme care nu pot fi formulate si studiate în cadrul matematic al ecuatiilor diferentiale si cu diferente necesita o serie de metodologii de rezolvare acceptate unanim ca fiind de control inteligent. Este cazul de asemenea sa mentionam ca în multe situatii un sistem de control inteligent foloseste la “nivelul inferior” tehnici de control conventional si deci acesta este inclus astfel în aria controlului inteligent, fiind supus unor îmbunatatiri care sa duca la rezolvarea unor probleme complexe.

Este deci de înteles ca termenul “control” în sintagma “control inteligent” are un înteles mai larg dacât în sintagma “control conventional”. Mai întâi, procesele conduse pot fi descrise nu numai prin modele cu ecuatii diferentiale sau cu diferente ci si prin modele de sisteme cu evenimente discrete sau prin modele hibride care includ ambele tipuri de reprezentari. Acest fapt a condus la teorii de conducere hibrida care studiaza procese dinamice continue prin tehnica automatelor finite si a masinilor secventiale de stare. Si obiectivele controlului inteligent sunt în mod corespunzator mai generale. Astfel, un sistem de pilotare inteligenta a vehiculelor include un sistem de control conventional al directiei si poate fi de altfel descompus într-o serie de taskuri de control conventional (sesizare distanta, sesizare viteza, accelerare/decelerare, s.a.) care împreuna sa duca la controlul inteligent al deplasarii pe o anumita traiectorie. Pentru a ajunge la asemenea performante controlerul inteligent trebuie sa faca fata la o serie de situatii cu incertitudini (incomplet definite) carora un controler clasic, chiar adaptiv, nu le-ar face fata. Atingerea obiectivelor chiar în conditii de incertitudine partiala duce la necesitatea asocierii în cadrul controlului inteligent a procedurilor de diagnoza, reconfigurare dinamica, adapta¬re, instruire. Putem deci afirma cu certitudine ca aria controlului inteligent este interdisci¬plinara, combinând metode si proceduri din teoria sistemelor, stiinta calculatoarelor, inte¬Sligenta artificiala, comunicatii pentru satisfacerea obiectivelor.

Totusi, metodele împrumutate din domeniile susmentionate nu pot fi folosite decât rareori ca atare; în majoritatea cazurilor ele trebuie ajustate, îmbunatatite sau asociate cu noi metode dezvoltate în mod special. În special în cadrul cercetarii de dezvoltare în controlul inteligent unele concepte teoretice importante cum sunt stabilitatea, accesibilita¬tea sau controlabilitatea capata noi valente, în conexiune cu probleme de calcul predicativ sau de lanturi Markov.

O alta diferenta între controlul inteligent si cel conventional consta în separarea dintre dispozitivul de automatizare (pe care îl vom numi cel mai frecvent controler, pentru a sugera specificitatea în raport cu alte denumiri consacrate cum sunt regulator sau compensator) si sistemul sau procesul controlat. În controlul conventional sistemul condus era numit “instalatie tehnologica”, sau “parte fixa” deoarece parametrii sai erau considerati cunoscuti si fara posibilitate de schimbare, sau cu schimbari perfect definite în timp. În controlul inteligent, separarea între partea de conducere si cea condusa nu mai este asa evidenta, de multe ori legile de control sunt rezultatul unei autoinstruiri care implica si partea condusa din sistem.