智能控制技术及应用

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1、智能控制技术及应用刘山浙江大学控制科学与工程学院课程目的掌握智能控制的基本概念、架构与原理。掌握智能控制的分类与设计方法。了解智能控制的研究发展方向。2控制论维纳（美国数学家，1894—1964）：《控制论，关于动物和机器的控制与通讯》（1948，巴黎），核心是反馈控制论（Cybernetics，治理和统治）：在机器和活的机体中操纵和通讯的理论奥多布莱扎（罗马尼亚神经生理学家，1902-1978）：《协调心理学》（1938，巴黎）协调：失调、可逆、平衡、等值、补偿、反馈、循环、

2、变换、终极3智能控制人工智能+控制理论=智能控制智能控制的目标不是“智能”，而是“控制”学习环适应环控制环对象4常见智能控制神经网络控制（Neuralnetworks）模糊控制（Fuzzylogic）进化控制（Evolutionarycomputation）基因控制（Geneticalgorithms）贝叶斯控制（Bayesianprobability）专家控制（Expertsystems）多智能体控制（Multiagent）神经模糊控制（Neuro-fuzzycontrol）5

3、课程信息•课程网站：http://www.cse.zju.edu.cn/eclass/intelligent_control/•教师：刘山办公室：控制系工控老楼404房间手机：13958055563Email:sliu@zju.edu.cn•助教：曹雨实验室：教九511室；手机：15394216584Email:caoyu0708@zju.edu.cn6课程主要参考书《智能控制原理及应用》，蔡自兴编著，清华大学出版社，2007《智能控制原理及应用》，张建民，王涛，王忠礼编著，冶金工

4、业出版社，2003《智能控制基础理论及应用》，张化光,孟祥萍编著，机械工业出版社，2005《智能控制理论与技术》，孙增圻，张再兴，邓志东编著，清华大学出版社，1997或其它智能控制参考书7考核方式平时表现：（10%）平时作业：（40%）两次作业，每次20分作业要求源程序（8分）：算法实现（5分），程序注释（3分）报告文档（12分）：问题分析（2分），算法设计（3分），结果表现及分析（3分），排版（2分）期末考试：（50%）开卷考试8智能控制概述刘山浙江大学控制科学与工程学系

5、控制理论的发展两个发展领域理论应用趋势：倒金字塔结构深度广度10理论方法模糊集合论、模式识别、人工智能、进化计算、图论泛函分析、微分几何、随机过程、数学规划积分变换、矩阵理论、变分法微分方程理论、概率论11研究对象智能化…...大规模、分布参数、多目标…...非线性、模糊、不确定、混沌时变、随机、MIMO线性定常、SISO12控制手段大规模现场总线、超大规模远程控制系统…...分布式计算机控制系统：控制站、计算站…..工业控制计算机、可编程序控制器电子调节器、电动控制器机械机构13学

6、科分支进化控制、生物控制…...学习控制、专家控制、模糊控制、神经控制自适应控制、鲁棒控制、预测控制多变量控制、随机控制线性系统理论14应用对象（以工业工程为例）集团（虚拟企业，供应链…...）企业（人力、技术、财务、供销…...）生产线（人力的、技术的…...）系统（物理的）装置（物理的）部件（物理的）15应用领域环保、经济、通讯、医疗、农业、家庭…...电力、电子、机械、运输、交通冶金、造纸、制药、建材炼油、化工、航空军事16自动化应用的目标与手段目标：经济效益高效率高质量低成本

7、手段：先进理论+实用化面向应用目标驱动先进工具17自动控制的机遇与挑战对象的复杂性对象和环境的不确定性高维机理未掌握（未建模动态）时变信息不完全（难检测参数）随机高目标要求适应性非线性鲁棒性分布容错性大规模多目标最优在上述情况下，基于经典数学模型的常规控制理论无法实现有效的控制。智能控制是自动控制理论与技术发展的必然趋势18智能认知的不确定性19智能认知的错误20从常规控制到智能控制常规控制：基于数学物理方法的自动控制精确的、严密的机械的、脆弱的智

8、能控制：基于人工智能方法的自动控制模糊的、松散的柔性的、鲁棒的21自动控制的发展过程第一阶段第二阶段第三阶段形成时间40－50年代60－70年代80年代以来理论基础经典控制理论现代控制理论智能控制理论研究对象单入单出系统多入多出系统多级多变量系统分析方法传递函数频域状态方程时域法多学科交叉法研究重点反馈控制最优、随机、自适应不确定、大系统智能控制控制控制装置自动调节器数字计算机智能机器应用单机自动化机组自动化综合自动化22控制技术的发展过程智能控制进自学习控制展方自适应/鲁棒控制向随机控制/