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[AI学术] AI 控制科学家:基于大语言模型的自动化控制系统设计

发布于:2026-08-29 22:00 最后更新:2026-08-30 12:07
#AI #optimization #LLM

控制系统设计是化工温度调节、航空发动机等工业领域的核心任务。传统流程依赖专家经验和大量手工参数调优,效率低且难以规模化。为此,本文提出 AI 控制科学家 (AICS),首个基于大语言模型的智能体,能够从自然语言的设计需求自动生成优化的控制器。

系统由三层代理组成:

  1. 任务建模代理读取用户的功能描述,将其转化为工程约束(如稳态误差、上升时间、鲁棒性指标)。
  2. 控制器设计代理在约束空间内搜索控制器结构(PID、LQR、MPC 等),并输出可直接编译运行的代码片段。
  3. 参数调优代理采用闭环性能指标(如 $J = \\int_0^T e(t)^2 dt$)在仿真环境中迭代优化参数,直至满足设计目标。

实验在多个典型控制任务上进行,包括温度控制回路和航空发动机转速调节。结果显示,AICS 能自动生成多种代表性控制系统,设计成功率和优化效率均显著高于现有自动化基线。

意义:该工作展示了从人驱动向智能体驱动的控制系统设计转变,为模型预测控制等高级控制策略的自动化奠定基础。

博主点评:AICS 的三层代理架构逻辑清晰,尤其在代码自动生成与闭环调参之间的闭环闭合令人眼前一亮,预示着工业控制领域的 AI 赋能将进入新阶段。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2608.26780

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