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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116

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226

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346

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480

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5119

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6132

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7152

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8169

参考文献171

附录 各章教学重点、难点和要求183