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智能控制导论(第三版)

中国水利水电出版社
    【作 者】蔡自兴 编著 【I S B N 】978-7-5170-7626-1 【责任编辑】张玉玲 【适用读者群】本专通用 【出版时间】2019-05-20 【开 本】16开 【装帧信息】平装(光膜) 【版 次】第1版第1次印刷 【页 数】196 【千字数】318 【印 张】12.25 【定 价】36 【丛 书】新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材 【备注信息】
图书详情

    本书介绍智能控制的基本概念、原理、技术与应用。全书共8章。第1章介绍智能控制的概况,第2章至第7章逐一研究了递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、进化控制和网络控制等系统,第8章介绍智能控制的发展简史与展望。与第二版相比,许多章节内容得到更新。本书内容系统、全面、新颖、精练,反映出国内外智能控制研究和应用的最新进展,是一本智能控制的导论性教材。

    本书可作为高等院校自动化、电气工程与自动化、智能科学与技术、测控工程、信息工程、机器人、人工智能、机电工程和电子工程类等专业本科生的智能控制类课程教材、大专院校和高等职业技术学院相关专业的教材或教学参考书,也可供从事智能控制与智能系统研究、设计、开发和应用的科技工作者参考。

    本书配有免费电子教案,读者可从中国水利水电出版社网站或万水书苑下载,网址:http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://www.wsbookshow.com。

    言简意明,阐述明确,突出重点、难点。

    内容安排循序渐进,结合实例分析和阐述。

    内容和理念先进,引导学生掌握最新的技术。

    当前国内外正出现人工智能及其产业化热潮,《智能控制导论》(第三版)的修订,正适应人工智能和智能控制新发展的需要,将为我国智能控制的人才培养做出应有贡献。

    《智能控制导论》(第三版)介绍智能控制的基本原理及其应用,所涉及的智能控制系统包括递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、进化控制和网络控制等。本次修订注意“瘦身”与“强体”结合,对全书内容进行了较大更新。首先,删去了人工智能的学派理论与计算方法、学习控制、分布式控制、免疫控制、模糊专家复合控制以及仿人控制等内容,在保留智能控制基本内容的同时使全书篇幅得以减少。然后,增加或更新了一些内容,如模糊推理与模糊判决、深层神经网络与深度学习、计算机网络的发展以及智能控制发展简史与展望等。

    我要诚挚感谢许多智能控制和人工智能专家长期以来对本书的关心与指教,衷心感谢国家教育部对我主持的国家级精品课程和精品资源共享课程“智能控制”的立项与支持,感谢中国科学技术协会《科技导报》编辑部、中南大学智能系统与智能控制研究所和湖南省自兴人工智能研究院的厚爱与帮助,感谢肖晓明、余伶俐、肖赤心、王晶、蔡竞峰、任孝平等参加本书修订或提供了富有参考价值的国内外智能控制文献,特别感谢中国水利水电出版社有限公司编辑等出版人员为本书付出的辛勤劳动。他们的鼓励、支持与帮助是本书顺利出版的重要保证。

    本书是国家级精品课程和国家级精品资源共享课程“智能控制”的配套教材以及新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材,可作为全国高等院校自动化、电气工程与自动化、智能科学与技术、测控工程、信息工程、人工智能、机电工程和电子工程等专业的本科生智能控制类课程教材、大专院校和高等职业技术学院相关专业的教材或教学参考书,也可供从事智能控制和智能系统研究、设计、开发与应用的科技工作者参考。

    由于修订时间比较匆忙以及作者知识和能力的局限,本书一定存在一些不足之处,欢迎广大专家、高校师生和其他读者提出宝贵意见,供下次修订时参考与借鉴。

    蔡自兴

    2019年5月

    于长沙德怡园

    总序
    第三版前言
    第二版前言
    第一版前言

    第1章 概述 1
    1.1 智能控制的产生与发展 2
    1.1.1 自动控制面临的机遇与挑战 2
    1.1.2 智能控制的发展和学科的建立 3
    1.2 智能控制的基本知识 6
    1.2.1 智能控制的定义与特点 6
    1.2.2 智能控制器的设计特点与一般结构 7
    1.2.3 智能控制系统的分类 8
    1.3 智能控制的结构理论 10
    1.3.1 二元交集结构理论 11
    1.3.2 三元交集结构理论 11
    1.3.3 四元交集结构理论 12
    1.4 本书概要 16
    习题1 16
    第2章 递阶控制 17
    2.1 递阶智能机器的一般结构 18
    2.2 递阶智能控制系统举例 20
    2.2.1 汽车自主驾驶系统的组成 20
    2.2.2 汽车自主驾驶系统的递阶结构 21
    2.2.3 自主驾驶系统的结构与控制算法 24
    2.2.4 自主驾驶系统的试验结果 25
    2.3 本章小结 26
    习题2 26
    第3章 专家控制 27
    3.1 专家系统的基本概念 28
    3.1.1 专家系统的定义与一般结构 28
    3.1.2 专家系统的建造步骤 30
    3.2 专家系统的主要类型及其结构 30
    3.2.1 基于规则的专家系统 31
    3.2.2 基于框架的专家系统 32
    3.2.3 基于模型的专家系统 33
    3.3 专家控制系统的结构与类型 35
    3.3.1 专家控制系统的控制要求与设计原则 36
    3.3.2 专家控制系统的结构 38
    3.3.3 专家控制系统的类型 41
    3.4 专家控制系统应用举例 42
    3.4.1 实时控制系统的特点与要求 42
    3.4.2 高炉监控专家系统 43
    3.5 本章小结 45
    习题3 46
    第4章 模糊控制 47
    4.1 模糊数学基础 48
    4.1.1 模糊集合、模糊逻辑及其运算 48
    4.1.2 模糊关系与模糊变换 50
    4.1.3 模糊逻辑语言 52
    4.2 模糊推理与模糊判决 53
    4.2.1 模糊逻辑推理 53
    4.2.2 模糊判决方法 57
    4.3 模糊控制系统的原理与结构 59
    4.3.1 模糊控制原理 59
    4.3.2 模糊控制系统的工作原理 60
    4.4 模糊控制器的设计内容 61
    4.4.1 模糊控制器的设计内容与原则 61
    4.4.2 模糊控制器的控制规则形式 65
    4.5 模糊控制系统的设计方法 66
    4.5.1 模糊系统设计的查表法 66
    4.5.2 模糊系统设计的梯度下降法 67
    4.5.3 模糊系统设计的递推最小二乘法 70
    4.5.4 模糊系统设计的聚类法 72
    4.6 模糊控制器的设计实例与实现 73
    4.6.1 模糊控制器设计 74
    4.6.2 模糊控制器的在线实现 76
    4.7 Matlab模糊控制工具箱简介 79
    4.8 本章小结 80
    习题4 80
    第5章 神经控制 83
    5.1 人工神经网络的初步知识 84
    5.1.1 神经元及其特性 84
    5.1.2 神经网络与智能控制 85
    5.1.3 人工神经网络的基本类型和学习
    算法 86
    5.1.4 人工神经网络的典型模型 89
    5.1.5 基于神经网络的知识表示与推理 93
    5.2 神经控制的结构方案 96
    5.2.1 NN学习控制 96
    5.2.2 NN直接逆模控制与内模控制 97
    5.2.3 NN自适应控制 98
    5.3 深层神经网络与深度学习 99
    5.3.1 深层神经网络 99
    5.3.2 深度学习的定义与特点 100
    5.3.3 深度学习的常用模型 101
    5.3.4 深度学习应用举例 103
    5.4 神经控制器的设计 104
    5.4.1 神经控制系统的设计内容和结构 104
    5.4.2 神经控制器的训练与学习算法 105
    5.5 模糊神经复合控制 109
    5.5.1 模糊神经复合控制原理 109
    5.5.2 自学习模糊神经控制模型 111
    5.5.3 自学习模糊神经控制算法 112
    5.5.4 弧焊过程自学习模糊神经控制系统 114
    5.6 Matlab神经网络工具箱及其仿真 115
    5.6.1 Matlab神经网络工具箱图形用户
    界面设计 115
    5.6.2 基于Simulink的神经网络及其
    控制仿真 116
    5.7 本章小结 118
    习题5 119
    第6章 进化控制 121
    6.1 遗传算法简介 122
    6.1.1 遗传算法的基本原理 122
    6.1.2 遗传算法的求解步骤 125
    6.2 进化控制基本原理 127
    6.2.1 进化控制原理与系统结构 127
    6.2.2 进化控制的形式化描述 129
    6.3 进化控制系统示例 130
    6.4 本章小结 132
    习题6 132
    第7章 网络控制 135
    7.1 计算机网络与网络控制基础 136
    7.1.1 计算机网络及其结构 136
    7.1.2 数据通信与网络通信 137
    7.1.3 网络控制的基本问题 138
    7.2 计算机网络的发展 139
    7.2.1 国际计算机网络的发展 139
    7.2.2 中国计算机网络的发展 140
    7.3 网络控制系统的结构与特点 141
    7.3.1 网络控制系统的一般原理与结构 141
    7.3.2 网络控制系统的特点与影响因素 144
    7.4 网络控制系统的性能评价标准 146
    7.4.1 网络服务质量 146
    7.4.2 系统控制性能 147
    7.5 网络控制系统的应用举例 147
    7.5.1 烟草包装网络测控系统的工作原理 147
    7.5.2 烟草包装网络测控系统的功能与
    特色 151
    7.6 本章小结 151
    习题7 152
    第8章 智能控制的发展简史与展望 153
    8.1 智能控制发展简史 154
    8.1.1 国内外智能控制发展过程 154
    8.1.2 我国智能控制科技成果 154
    8.1.3 我国智能控制教育与人才培养 157
    8.1.4 我国智能控制的存在问题 158
    8.2 智能控制展望 159
    8.2.1 智能控制研究展望 159
    8.2.2 智能控制应用展望 161
    8.2.3 智能控制发展展望 166
    8.3 本章小结 168
    习题8 169
    参考文献 171
    附录 各章教学重点、难点和要求 183
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