智能控制课程教学大纲

智能控制课程教学大纲课程中文名称：智能控制 课程英文名称：IntelligentControl课程编号：C1059 应开课学期：6学时数：32 学分数：2适用专业：自动化（拔尖计划） 课程类型：专业拓展课/选修先修课程：自动控制理论、计算机控制一、课程性质本课程为自动化专业的一门专业选修课。智能控制是自动控制领域的前沿学科之一，它是一门综合性很强的多学科交叉的新兴学科，被称为自动控制理论发展的第三阶段。智能控制的发展为解决复杂非线性、不确定系统的控制问题开辟了新的途径。二、课程目标通过本门课程的学习，学生应对智能控制的产生和发展、含义和特点、基本理论以及智能控制系统的构成和计算机实现方法有所了解。掌握专家系统、模糊控制、神经网络和遗传算法等先进智能控制技术。三、支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求（3）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；教学目标：能够针对一些常规方法不方便或无法建立数学模型的被控对象，采用人工智能的方法进行分析与设计，满足实际生产技术需求。通过查阅文献，能够进行系统性能分析，合理选择控制性能指标和控制方案、并进行方案对比和选择；设计可行的智能控制律及动态性能分析，并能够进行软件编程进行实现。对智能控制系统设计方法有较深刻的了解。达成途径：课堂讲解；课后作业；课后讨论。评价依据：平时课堂表现，作业评定，大型作业报告结果，试卷成绩等。评价方式：根据平时课堂表现、作业情况、大型作业报告步骤及仿真结果，试卷成绩综合评定个人成绩。毕业要求（5）掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；教学目标：常用的智能控制技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家系统、学习控制、分层递阶控制、遗传算法等。以智能控制为核心的智能控制系统具备一定的智能行为，如自学习、自适应、自组织等。通过查阅文献，选择控制方案，设计控制算法，进行控制系统性能分析，仿真论证；选择传感器、控制主机等硬件设备，编写控制程序，对系统进行调试和控制运行。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和难以用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用智能控制方式。达成途径：课堂讲解；控制系统设计报告。评价依据：仿真结果或实验结果；专题讨论与报告。评价方式：评估仿真结果的合理性，实验控制运行结果的正确性，给出成绩；结合设计报告，平时课堂表现，给出个人成绩。毕业要求（10）具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。教学目标：智能控制是自动控制领域的前沿学科之一，它是一门综合性很强的多学科交叉的新兴学科。智能控制的发展为解决复杂非线性、不确定系统的控制问题开辟了新的途径。智能控制技术的发展和应用非常快，要充分了解智能控制技术的现状及发展，需要参考国内外最新的技术报告或专业文献。因此，要求学生掌握本课程主要专业词汇，能较流地利使用英文进行交流及回答本专业提问，能够阅读本专业英文文献资料。达成途径：平时作业；文献阅读。评价依据：作业；外文翻译。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评估外文翻译的条理性和准确性，给出成绩；评价期末考试的得分率。四、教学内容和学时安排（共32学时）（一）绪论2学时1.智能控制的产生和发展，智能控制的理论框架2.智能控制的含义和特点（二）模糊控制技术8学时1.模糊控制的数学基础 2.模糊控制原理 3.模糊控制器的设计和实现方法 4.模糊控制器的MATLAB实现 （三）人工神经网络控制8学时1.人工神经网络的基本知识 2.前馈网络及其主要算法 3.Hopfield网络 4.模糊神经网络控制 （四）遗传算法4学时1.遗传算法的基本原理2.遗传算法的计算机实现 （五）智能控制新技术及其应用10学时1.专家控制的关键技术2.模糊控制器的Matlab仿真3.神经网络控制的Matlab仿真4.遗传算法的Matlab仿真五、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、计算机仿真、专题讨论等教学方法与手段。六、考核方式：课程考核成绩由平时成绩和课程结束考核成绩两部分组成。其中平时成绩占30%（综