摘要
随着物联网、人工智能和大数据技术的快速发展，嵌入式系统在智能控制领域的应用日益广泛。本研究旨在探索基于嵌入式系统的智能控制技术，以解决传统控制系统在实时性、灵活性和智能化方面的不足。通过结合先进的传感器网络、机器学习算法以及优化的硬件架构设计，提出了一种高效、低功耗且具备自适应能力的智能控制方案。具体而言，研究采用了模块化设计思想，构建了以微控制器为核心的嵌入式平台，并通过深度学习模型实现了对复杂环境的精准感知与决策。实验结果表明，该方案能够显著提升系统的响应速度和控制精度，同时降低能耗，满足工业自动化、智能家居及无人驾驶等场景的实际需求。此外，本研究创新性地引入了边缘计算技术，将部分数据处理任务从云端迁移至本地设备，从而有效减少了延迟并增强了系统的鲁棒性。总体而言，本研究不仅为嵌入式系统的智能控制提供了新的理论支持和技术路径，还为未来相关领域的进一步发展奠定了坚实基础。
关键词：嵌入式系统；智能控制；边缘计算
Abstract
With the rapid development of the Internet of Things, artificial intelligence, and big data technologies, the application of embedded systems in the field of intelligent control is becoming increasingly widespread. This study aims to explore intelligent control technologies based on embedded systems to address the shortcomings of traditional control systems in terms of real-time performance, flexibility, and intelligence. By integrating advanced sensor networks, machine learning algorithms, and optimized hardware architecture design, an efficient, low-power, and adaptive intelligent control solution is proposed. Specifically, a modular design approach is adopted to construct an embedded platform centered on a microcontroller, and precise perception and decision-making in complex environments are achieved through deep learning models. Experimental results demonstrate that this solution significantly improves system response speed and control accuracy while reducing energy consumption, meeting the practical requirements of industrial automation, smart homes, and autonomous driving scenarios. Furthermore, this study innovatively incorporates edge computing technology, migrating part of the data processing tasks from the cloud to local devices, thereby effectively reducing latency and enhancing system robustness. Overall, this research not only provides new theoretical support and technical pathways for intelligent control in embedded systems but also lays a solid foundation for further development in related fields.
Keywords：Embedded System; Intelligent Control; Edge Computing
目 录
摘要 I
Abstract II
引言 1
一、嵌入式系统基础与技术框架 1
(一) 嵌入式系统的基本概念 1
(二) 嵌入式系统的组成结构 2
(三) 智能控制的技术需求 2
(四) 嵌入式智能控制的实现路径 3
二、智能控制算法在嵌入式系统中的应用 3
(一) 控制算法的核心原理 3
(二) 嵌入式环境下的算法优化 4
(三) 实时性对算法性能的影响 4
(四) 典型智能控制算法案例分析 5
三、嵌入式智能控制的关键技术研究 5
(一) 数据采集与处理技术 5
(二) 传感器融合与信息提取 6
(三) 硬件资源的高效利用 6
(四) 软硬件协同设计方法 7
四、嵌入式智能控制的实际应用与挑战 7
(一) 工业领域的应用实例 7
(二) 物联网场景下的智能控制 8
(三) 安全性与可靠性问题探讨 8
(四) 技术发展的未来趋势 9
结 论 10
参考文献 11
随着物联网、人工智能和大数据技术的快速发展，嵌入式系统在智能控制领域的应用日益广泛。本研究旨在探索基于嵌入式系统的智能控制技术，以解决传统控制系统在实时性、灵活性和智能化方面的不足。通过结合先进的传感器网络、机器学习算法以及优化的硬件架构设计，提出了一种高效、低功耗且具备自适应能力的智能控制方案。具体而言，研究采用了模块化设计思想，构建了以微控制器为核心的嵌入式平台，并通过深度学习模型实现了对复杂环境的精准感知与决策。实验结果表明，该方案能够显著提升系统的响应速度和控制精度，同时降低能耗，满足工业自动化、智能家居及无人驾驶等场景的实际需求。此外，本研究创新性地引入了边缘计算技术，将部分数据处理任务从云端迁移至本地设备，从而有效减少了延迟并增强了系统的鲁棒性。总体而言，本研究不仅为嵌入式系统的智能控制提供了新的理论支持和技术路径，还为未来相关领域的进一步发展奠定了坚实基础。
关键词：嵌入式系统；智能控制；边缘计算
Abstract
With the rapid development of the Internet of Things, artificial intelligence, and big data technologies, the application of embedded systems in the field of intelligent control is becoming increasingly widespread. This study aims to explore intelligent control technologies based on embedded systems to address the shortcomings of traditional control systems in terms of real-time performance, flexibility, and intelligence. By integrating advanced sensor networks, machine learning algorithms, and optimized hardware architecture design, an efficient, low-power, and adaptive intelligent control solution is proposed. Specifically, a modular design approach is adopted to construct an embedded platform centered on a microcontroller, and precise perception and decision-making in complex environments are achieved through deep learning models. Experimental results demonstrate that this solution significantly improves system response speed and control accuracy while reducing energy consumption, meeting the practical requirements of industrial automation, smart homes, and autonomous driving scenarios. Furthermore, this study innovatively incorporates edge computing technology, migrating part of the data processing tasks from the cloud to local devices, thereby effectively reducing latency and enhancing system robustness. Overall, this research not only provides new theoretical support and technical pathways for intelligent control in embedded systems but also lays a solid foundation for further development in related fields.
Keywords：Embedded System; Intelligent Control; Edge Computing
目 录
摘要 I
Abstract II
引言 1
一、嵌入式系统基础与技术框架 1
(一) 嵌入式系统的基本概念 1
(二) 嵌入式系统的组成结构 2
(三) 智能控制的技术需求 2
(四) 嵌入式智能控制的实现路径 3
二、智能控制算法在嵌入式系统中的应用 3
(一) 控制算法的核心原理 3
(二) 嵌入式环境下的算法优化 4
(三) 实时性对算法性能的影响 4
(四) 典型智能控制算法案例分析 5
三、嵌入式智能控制的关键技术研究 5
(一) 数据采集与处理技术 5
(二) 传感器融合与信息提取 6
(三) 硬件资源的高效利用 6
(四) 软硬件协同设计方法 7
四、嵌入式智能控制的实际应用与挑战 7
(一) 工业领域的应用实例 7
(二) 物联网场景下的智能控制 8
(三) 安全性与可靠性问题探讨 8
(四) 技术发展的未来趋势 9
结 论 10
参考文献 11
