智能控制技術概論

內容概要

本書從工程應用的角度出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了智能控制的基本理論和設計方法及其在工程機械領域的應用。全書共分八章，主要內容包括：專家系統(tǒng)與專家控制系統(tǒng)的基本原理和應用、模糊控制的數學基礎和模糊控制器的基本原理及設計方法、神經網絡理論基礎和神經網絡控制、遺傳算法的基本理論和遺傳算法在控制工程中的應用等。    本書取材新穎，內容豐富，注重理論與實踐相結合，論述力求深入淺出，層次分明。強調實用性。書中應用實例附有MATLAB代碼，便于理解和驗證智能控制的理論知識。    本書可作為工科院校相關專業(yè)的研究生、本科生、?？粕慕滩模嗫晒氖孪嚓P專業(yè)的科研人員閱讀和參考。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　智能控制技術概述　1.2　智能控制技術研究的主要內容　1.3　智能控制技術在工程機械領域的應用　思考題與習題第2章　專家系統(tǒng)與專家控制系統(tǒng)　2.1　概述　2.2　專家系統(tǒng)的基本結構與實現(xiàn)　2.3　專家控制系統(tǒng)的設計方法　2.4　設計實例　思考題與習題第3章　模糊控制的數學基礎　3.1  引言　3.2　模糊集合及其運算　3.3　模糊關系及其合威　3.4　模糊語言變量與模糊推理　思考題與習題第4章　模糊控制器的基本原理及設計方法　4.1  引言　4.2　模糊控制系統(tǒng)概述　4.3　模糊控制系統(tǒng)的基本原理　4.4　模糊控制系統(tǒng)的設計方法　4.5　設計實例　思考題與習題第5章　神經網絡理論基礎　5.1  神經網絡的基本概念　5.2　前饋神經網絡　5.3　反饋神經網絡　5.4　模糊神經網絡　思考題與習題第6章　神經網絡控制　6.1  引言  6.2　神經網絡系統(tǒng)辨識  6.3　神經網絡自適應控制  6.4　神經網絡PID控制  6.5　神經網絡預測控制  6.6　模糊神經網絡控制  6.7　示例  思考題與習題第7章　遺傳算法  7.1　概述  7.2　基本遺傳算法  7.3　遺傳算法的實現(xiàn)技術  思考題與習題第8章　遺傳算法在控制工程中的應用　8.1  引言　8.2　基于遺傳算法的PID控制器設計　8.3　基于遺傳算法的模糊控制器設計　8.4　遺傳算法在神經網絡控制中的應用　思考題與習題附錄  MATLAB簡介  附1　MATLAB概述  附2　模糊控制工具箱  附3　神經網絡控制工具箱  附4　遺傳算法工具箱參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　智能控制技術概述　　1.1.1　智能控制技術問題的提出　　自從1932年H.Nyquist發(fā)表反饋放大器的穩(wěn)定性論文以來，控制理論學科的發(fā)展已有70多年的歷史。從控制理論學科發(fā)展的歷程來看，該學科的發(fā)展經歷了三個主要階段：經典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論?！　〗浀淇刂评碚撘苑答伬碚摓榛A，是一種單回路線性控制理論。主要研究單輸入—單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析和設計，對非線性系統(tǒng)分析時采用的相平面法，一般也不超過兩個變量。經典控制理論主要采用傳遞函數、頻率特性、根軌跡為基礎的頻域分析方法，這一時期的主要代表人物有Bode和Nichols。1945年Bode提出了簡便而實用的伯德圖法；1948年Nichols提出了直觀而又形象的根軌跡法。第二次世界大戰(zhàn)期間，為了設計和制造飛機和船用自動駕駛儀、火炮定位系統(tǒng)、雷達跟蹤系統(tǒng)以及其他基于反饋原理的軍用裝備，大大地促進和完善了經典控制理論的發(fā)展。　　20世紀60年代前后，由于計算機技術的成熟、普及和現(xiàn)代應用數學成果的推出，促使控制理論由經典控制理論向現(xiàn)代控制理論過渡?，F(xiàn)代控制理論主要研究具有高性能、高精度的多變量變參數系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。計算機的飛速發(fā)展，推動了空間技術的發(fā)展，經典控制理論中的高階常微分方程可轉化為一階微分方程組，用以描述系統(tǒng)的動態(tài)過程，即所謂狀態(tài)空間法。這種方法可以解決多輸入多輸出問題，系統(tǒng)既可以是線性定常的，也可以是非線性時變的?，F(xiàn)代控制理論采用的方法包括狀態(tài)空問法、Bellman動態(tài)規(guī)劃方法、Kalman濾波理論和Pontryagin極大值原理等。這一時期的主要代表人物有Bell—man、Kalman及Pontryagin等人。1957年Bellman提出了動態(tài)規(guī)則；1959年Kalman和布西發(fā)表了關于線性濾波器和估計器的論文，即著名的Kalman濾波；1961年Pontryagin發(fā)表了極大值原理。與經典控制理論相比，現(xiàn)代控制理論更進一步地將控制系統(tǒng)的設計建立在某種最優(yōu)化指標上，如航天飛行器的最少燃料控制或最短時間控制等。

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