智能控制導(dǎo)論（第三版）

言簡意明，闡述明確，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。

內(nèi)容安排循序漸進(jìn)，結(jié)合實例分析和闡述。

內(nèi)容和理念先進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握最新的技術(shù)。

當(dāng)前國內(nèi)外正出現(xiàn)人工智能及其產(chǎn)業(yè)化熱潮，《智能控制導(dǎo)論》（第三版）的修訂，正適應(yīng)人工智能和智能控制新發(fā)展的需要，將為我國智能控制的人才培養(yǎng)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

《智能控制導(dǎo)論》（第三版）介紹智能控制的基本原理及其應(yīng)用，所涉及的智能控制系統(tǒng)包括遞階控制、專家控制、模糊控制、神經(jīng)控制、進(jìn)化控制和網(wǎng)絡(luò)控制等。本次修訂注意“瘦身”與“強(qiáng)體”結(jié)合，對全書內(nèi)容進(jìn)行了較大更新。首先，刪去了人工智能的學(xué)派理論與計算方法、學(xué)習(xí)控制、分布式控制、免疫控制、模糊專家復(fù)合控制以及仿人控制等內(nèi)容，在保留智能控制基本內(nèi)容的同時使全書篇幅得以減少。然后，增加或更新了一些內(nèi)容，如模糊推理與模糊判決、深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及智能控制發(fā)展簡史與展望等。

我要誠摯感謝許多智能控制和人工智能專家長期以來對本書的關(guān)心與指教，衷心感謝國家教育部對我主持的國家級精品課程和精品資源共享課程“智能控制”的立項與支持，感謝中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會《科技導(dǎo)報》編輯部、中南大學(xué)智能系統(tǒng)與智能控制研究所和湖南省自興人工智能研究院的厚愛與幫助，感謝肖曉明、余伶俐、肖赤心、王晶、蔡競峰、任孝平等參加本書修訂或提供了富有參考價值的國內(nèi)外智能控制文獻(xiàn)，特別感謝中國水利水電出版社有限公司編輯等出版人員為本書付出的辛勤勞動。他們的鼓勵、支持與幫助是本書順利出版的重要保證。

本書是國家級精品課程和國家級精品資源共享課程“智能控制”的配套教材以及新世紀(jì)電子信息與自動化系列課程改革教材，可作為全國高等院校自動化、電氣工程與自動化、智能科學(xué)與技術(shù)、測控工程、信息工程、人工智能、機(jī)電工程和電子工程等專業(yè)的本科生智能控制類課程教材、大專院校和高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可供從事智能控制和智能系統(tǒng)研究、設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用的科技工作者參考。

由于修訂時間比較匆忙以及作者知識和能力的局限，本書一定存在一些不足之處，歡迎廣大專家、高校師生和其他讀者提出寶貴意見，供下次修訂時參考與借鑒。

蔡自興

2019年5月

于長沙德怡園

總序
第三版前言
第二版前言
第一版前言

第1章 概述 1
1.1 智能控制的產(chǎn)生與發(fā)展 2
1.1.1 自動控制面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 2
1.1.2 智能控制的發(fā)展和學(xué)科的建立 3
1.2 智能控制的基本知識 6
1.2.1 智能控制的定義與特點(diǎn) 6
1.2.2 智能控制器的設(shè)計特點(diǎn)與一般結(jié)構(gòu) 7
1.2.3 智能控制系統(tǒng)的分類 8
1.3 智能控制的結(jié)構(gòu)理論 10
1.3.1 二元交集結(jié)構(gòu)理論 11
1.3.2 三元交集結(jié)構(gòu)理論 11
1.3.3 四元交集結(jié)構(gòu)理論 12
1.4 本書概要 16
習(xí)題1 16
第2章 遞階控制 17
2.1 遞階智能機(jī)器的一般結(jié)構(gòu) 18
2.2 遞階智能控制系統(tǒng)舉例 20
2.2.1 汽車自主駕駛系統(tǒng)的組成 20
2.2.2 汽車自主駕駛系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu) 21
2.2.3 自主駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制算法 24
2.2.4 自主駕駛系統(tǒng)的試驗結(jié)果 25
2.3 本章小結(jié) 26
習(xí)題2 26
第3章 專家控制 27
3.1 專家系統(tǒng)的基本概念 28
3.1.1 專家系統(tǒng)的定義與一般結(jié)構(gòu) 28
3.1.2 專家系統(tǒng)的建造步驟 30
3.2 專家系統(tǒng)的主要類型及其結(jié)構(gòu) 30
3.2.1 基于規(guī)則的專家系統(tǒng) 31
3.2.2 基于框架的專家系統(tǒng) 32
3.2.3 基于模型的專家系統(tǒng) 33
3.3 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與類型 35
3.3.1 專家控制系統(tǒng)的控制要求與設(shè)計原則 36
3.3.2 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 38
3.3.3 專家控制系統(tǒng)的類型 41
3.4 專家控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例 42
3.4.1 實時控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求 42
3.4.2 高爐監(jiān)控專家系統(tǒng) 43
3.5 本章小結(jié) 45
習(xí)題3 46
第4章 模糊控制 47
4.1 模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 48
4.1.1 模糊集合、模糊邏輯及其運(yùn)算 48
4.1.2 模糊關(guān)系與模糊變換 50
4.1.3 模糊邏輯語言 52
4.2 模糊推理與模糊判決 53
4.2.1 模糊邏輯推理 53
4.2.2 模糊判決方法 57
4.3 模糊控制系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu) 59
4.3.1 模糊控制原理 59
4.3.2 模糊控制系統(tǒng)的工作原理 60
4.4 模糊控制器的設(shè)計內(nèi)容 61
4.4.1 模糊控制器的設(shè)計內(nèi)容與原則 61
4.4.2 模糊控制器的控制規(guī)則形式 65
4.5 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計方法 66
4.5.1 模糊系統(tǒng)設(shè)計的查表法 66
4.5.2 模糊系統(tǒng)設(shè)計的梯度下降法 67
4.5.3 模糊系統(tǒng)設(shè)計的遞推最小二乘法 70
4.5.4 模糊系統(tǒng)設(shè)計的聚類法 72
4.6 模糊控制器的設(shè)計實例與實現(xiàn) 73
4.6.1 模糊控制器設(shè)計 74
4.6.2 模糊控制器的在線實現(xiàn) 76
4.7 Matlab模糊控制工具箱簡介 79
4.8 本章小結(jié) 80
習(xí)題4 80
第5章 神經(jīng)控制 83
5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初步知識 84
5.1.1 神經(jīng)元及其特性 84
5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與智能控制 85
5.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本類型和學(xué)習(xí)
算法 86
5.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型模型 89
5.1.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識表示與推理 93
5.2 神經(jīng)控制的結(jié)構(gòu)方案 96
5.2.1 NN學(xué)習(xí)控制 96
5.2.2 NN直接逆模控制與內(nèi)模控制 97
5.2.3 NN自適應(yīng)控制 98
5.3 深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí) 99
5.3.1 深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 99
5.3.2 深度學(xué)習(xí)的定義與特點(diǎn) 100
5.3.3 深度學(xué)習(xí)的常用模型 101
5.3.4 深度學(xué)習(xí)應(yīng)用舉例 103
5.4 神經(jīng)控制器的設(shè)計 104
5.4.1 神經(jīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 104
5.4.2 神經(jīng)控制器的訓(xùn)練與學(xué)習(xí)算法 105
5.5 模糊神經(jīng)復(fù)合控制 109
5.5.1 模糊神經(jīng)復(fù)合控制原理 109
5.5.2 自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制模型 111
5.5.3 自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制算法 112
5.5.4 弧焊過程自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制系統(tǒng) 114
5.6 Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱及其仿真 115
5.6.1 Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱圖形用戶
界面設(shè)計 115
5.6.2 基于Simulink的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其
控制仿真 116
5.7 本章小結(jié) 118
習(xí)題5 119
第6章 進(jìn)化控制 121
6.1 遺傳算法簡介 122
6.1.1 遺傳算法的基本原理 122
6.1.2 遺傳算法的求解步驟 125
6.2 進(jìn)化控制基本原理 127
6.2.1 進(jìn)化控制原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 127
6.2.2 進(jìn)化控制的形式化描述 129
6.3 進(jìn)化控制系統(tǒng)示例 130
6.4 本章小結(jié) 132
習(xí)題6 132
第7章 網(wǎng)絡(luò)控制 135
7.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)控制基礎(chǔ) 136
7.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu) 136
7.1.2 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)通信 137
7.1.3 網(wǎng)絡(luò)控制的基本問題 138
7.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 139
7.2.1 國際計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 139
7.2.2 中國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 140
7.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 141
7.3.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一般原理與結(jié)構(gòu) 141
7.3.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與影響因素 144
7.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能評價標(biāo)準(zhǔn) 146
7.4.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 146
7.4.2 系統(tǒng)控制性能 147
7.5 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用舉例 147
7.5.1 煙草包裝網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)的工作原理 147
7.5.2 煙草包裝網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)的功能與
特色 151
7.6 本章小結(jié) 151
習(xí)題7 152
第8章 智能控制的發(fā)展簡史與展望 153
8.1 智能控制發(fā)展簡史 154
8.1.1 國內(nèi)外智能控制發(fā)展過程 154
8.1.2 我國智能控制科技成果 154
8.1.3 我國智能控制教育與人才培養(yǎng) 157
8.1.4 我國智能控制的存在問題 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 智能控制應(yīng)用展望 161
8.2.3 智能控制發(fā)展展望 166
8.3 本章小結(jié) 168
習(xí)題8 169
參考文獻(xiàn) 171
附錄 各章教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和要求 183

1. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
2. Java Web項目化設(shè)計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
3. 人工智能開發(fā)框架應(yīng)用 [主編 王明超 蘆婭云]
4. 民航客艙服務(wù)實用英語教程 [主編 田靜 徐亞玲]
5. Python數(shù)據(jù)分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
6. 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
7. 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
8. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]
9. 智能控制導(dǎo)論（第四版） [蔡自興 編著]
10. 實用運(yùn)籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
11. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
12. 勞動爭議處理實務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
13. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
14. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
15. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
16. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
17. 畫法幾何與機(jī)械制圖習(xí)題集（多學(xué)時） [主編 趙軍]
18. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
19. MySQL數(shù)據(jù)庫項目式教程 [陳亞峰]
20. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
21. 畫法幾何與機(jī)械制圖 [主編 趙軍]
22. C語言程序設(shè)計習(xí)題與實驗指導(dǎo)（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
23. C語言程序設(shè)計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
24. Unity3D虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)實踐 [主 編 劉龍]
25. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
26. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
27. 網(wǎng)絡(luò)營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
28. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
29. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用實踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴(yán)暉 周肆清]
30. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]