智能控制理论与应用
2025/3/242参考教材刘金锟等.智能控制(第2版)电子工业出版社，2009.蔡自兴等.智能控制原理与应用.清华大学出版社，2007.孙增祈等.智能控制理论与技术，清华大学出版社，1997.
2025/3/243主要内容第一章绪论第二章模糊控制的理论基础第三章模糊控制系统第四章人工神经元网络模型第五章神经网络控制论第六章智能计算及其应用
2025/3/244课时计划与安排本课程共计36学时。第一章绪论第二章模糊控制的理论基础第三章模糊控制系统第四章人工神经元网络模型第五章神经网络控制论第六章智能计算及其应用3课时7课时6课时7课时6课时7课时
2025/3/2451.1智能控制的发展过程1.2智能控制的主要方法1.3智能控制系统的构成原理第一章绪论1.1智能控制的发展过程
2025/3/246回顾在自动控制原理这门课程中我们学到了哪些知识？
2025/3/247一、传统控制理论传统控制方法包括经典控制和现代控制，是基于被控对象精确模型的控制方式。（一）萌芽阶段——18世纪中叶1、世界公认为第一个自动控制系统的是1788年瓦特发明的离心式调速器。瓦特（1736-1819）英国著名的发明家1788年瓦特发明的离心式调速器2、俄国人波尔佐诺夫发明锅炉水位调节器。
2025/3/248（二）奠基阶段——经典控制论（60年代以前）1932年，奈奎斯特针对反馈放大器提出几何稳定判据——奈氏图、奈氏判据。从时域分析转到频域分析1940年，博德在频率法中引入对数坐标系，使频率特性的绘制工作更加适用于工程实际。博德图1942年，哈里斯引入传递函数概念，用方框图、环节、输入和输出等信息传输的概念来描述系统的性能和关系。1948年，埃文斯提出了控制系统非常实用的设计方法—根轨迹法，用参数变化时特征方程的根变化轨迹来研究系统。1948年，美国数学家维纳出版了《控制——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，系统地论述了控制理论的一般原理和方法，奠定了控制论的基础。50年代中期，添加了非线性系统理论和离散控制理论，形成了完整的理论体系。
2025/3/249（三）发展阶段——现代控制论（20世纪60年代后）二次世界大战中火炮、雷达、飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹（发射，操纵，指导及跟踪），卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术的出现，则促进了新的控制理论的出现和发展。
2025/3/2410L.S.PontryaginR.E.KalmanR.Bellman三大基石1957年，美国R.Bellman在RANDCooperation数学部的支持下，发表著名的动态规划（DynamicProgramming），建立最优控制的基础。1960年，美籍匈牙利人R.E.Kalman发表《OntheGeneralTheoryofControlSystems》等论文，引入状态空间法分析系统，提出能控性，能观测性，最佳调节器和kalman滤波等概念，奠定了现代控制理论的基础。1956年，苏联学者L.S.Pontryagin发表了《最优过程数学理论》，提出极大值原理（MaximumPrinciple）。
2025/3/2411传统控制方法缺乏灵活性和应变能力，适于解决线性、时不变性等相对简单的控制问题，难以解决对复杂系统的控制。在传统控制的实际应用遇到很多难解决的问题，主要表现以下几点：实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等，无法获得精确的数学模型。某些复杂的和包含不确定性的控制过程无法用传统的数学模型来描述，即无法解决建模问题。针对实际系统往往需要进行一些比较苛刻的线性化假设，而这些假设往往与实际系统不符合。实际控制任务复杂，而传统的控制任务要求低，对复杂的控制任务，如机器人控制、CIMS（计算机集成制造系统）、社会经济管理系统等复杂任务无能为力。
2025/3/2412传统控制理论的局限随着现代工业的快速发展，越来越多的复杂系统不断涌现。主要表现在：不确定系统高度非线性复杂任务的控制要求
2025/3/2413传统的控制理论必须建立在精确的数学模型基础上(微分或差分方程)，不能反映推理、分析、学习等过程。传统的控制理论不能适应大的系统参数和结构的变化。传统的控制系统输入信息模式单一。通常处理较简单的物理量：电量(电压、电流、阻抗)；机械量(位移、速度、加速度)；复杂系统需要考虑：图形、文字、语言