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天津理工大学课程教学大纲执行审批表课程名称《智能控制技术基础》课程代码0401061开课学院自动化学院适用专业自动化学分/总学时2/32执笔人梁雪慧董恩增编写时间2014.4教研室（系）意见教研室（系）主任：年月日学院（系）意见学院院长（系主任）：年月日教务处存档备查记录教务处主管处长：年月日天津理工大学教务处制天津理工大学《智能控制技术基础》课程教学大纲课程代码：0401061开课单位：自动化与能源工程学院执笔人：梁雪慧董恩增制定时间：2014年4月天津理工大学教务处制2014年4月29日一、课程简介课程名称智能控制技术基础英文名称TheBaseofIntelligentControlTechnology课程代码0401061课程类别学科专业课学分2总学时32开课学期七修读类别选修课开课单位自动化学院自动化系适用专业自动化先修课程自动控制原理、控制系统仿真、现代控制理论、专业英语主讲教师梁雪慧董恩增考核方式及各环节所占比例考试课；期末考试占70％，平时成绩占20％，实验占10%课程概要智能控制技术基础是工科高等学校自动化专业本科生的一门选修课。相对于传统控制理论及方法，该门课主要介绍一些先进的、有一定数学基础的控制方法及其应用，例如：模糊控制、神经网络控制、专家系统等。教学目的及要求拓宽专业知识面，了解先进的控制理论及其应用领域，掌握基本的智能控制系统原理及其设计方法；学会应用MATLAB模糊工具箱实现模糊控制器的设计，通过仿真试验，分析控制器的应用效果，使学生具备基本的模糊控制系统的设计与分析能力。课程采用双语授课，使学生掌握专业知识的同时，提高外文文献的阅读和理解能力，并了解国际智能控制领域的最新动态。教材及主要参考书教材：[1]罗冰甘俊英，《智能控制技术》，清华大学出版社，2011年3月第1版参考书：[1]Zdenko,《FuzzyControllerDesign-----TheoryandApplications》,Taylor&FrancisGroup,LLC,Jan.2006.[2]Gurney,《AnIntroductionofNeuralNetworks》,UniversityofLodon,1999.[3]孙增圻，《智能控制理论与技术》，清华大学出版社，1997年4月第1版[4]张化光，《智能控制基础理论及应用》，机械工业出版社，2005年2月第1版。二、课程章节主要内容及学时分配第一章绪论（2学时）教学目的：了解：智能控制的发展、智能控制的主要研究领域理解：智能控制的定义、智能控制系统的构成原理和特点以及智能控制系统的分层递阶结构。重点：智能控制的定义、智能控制系统原理及特点。第二章模糊控制（讲课10学时，实验4学时）教学目的：了解：隶属度函数的建立、规则库的建立、模糊关系方程、模糊控制器的分类、模糊自整定方法、模糊控制的应用等。理解：模糊数学基础、模糊语言逻辑、模糊集合概念、模糊关系、隶属度函数的建立方法、模糊控制系统原理、模糊PID控制系统设计原理等掌握：模糊集合的表示方法、模糊集合的运算、模糊逻辑推理、解模糊方法、模糊控制器的分类、结构及其设计步骤、模糊PID控制系统结构。重点掌握：模糊集合运算、模糊化方法、模糊逻辑推理、解模糊方法、模糊控制器设计方法步骤。难点：模糊逻辑推理、模糊控制原理、模糊控制器设计。第三章神经网络控制（上课8学时，实验2学时）教学目的：了解：神经元模型、神经网络分类、BP算法改进、RBF神经网络模型、神经网络辨识、神经网络自适应控制等理解：神经网络的概念、特点及在控制领域的应用、神经网络的结构与学习规则、神经网络函数逼近、神经网络辨识等掌握：神经网络模型分类、前向神经网络及BP算法、动态网络特点与Hopfield网络难点：前向网络及BP算法、神经网络控制。第四章专家控制系统（4学时）教学目的：理解：专家系统的概念、专家控制的知识表示与推理、直接专家控制系统、间接专家控制系统等；掌握：专家控制系统概念、专家控制系统结构与原理、专家控制的应用领域。重点掌握：专家控制系统原理、专家控制的应用。难点：专家控制系统原理。第五章仿人智能控制（2学时）了解：仿人智能控制基本思想、仿人智能控制系统的设计。理解：仿人智能控制的算法、仿人智能控制技术的实现。三、课程教学的基本要求教学环节包括：课堂讲授及习题课、课外作业、实验、机构创新课程设计、考试考查等。1.课堂讲授（1）教学方法：采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课、以及答疑等教学环节。（2）教学手段在教学中采用幻灯和插播教学录象片等手段。并采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，同时结合板书来讲解。（3）计算机的应用利用实验课，基于MATLAB实现模糊控制器的设计和系统仿真。（4）对外语的要求采用双语授课，英文讲解占60%，重点、难点部分结合中文解释说明，使学生掌握专业知识的同时，提高外文文献的阅读能力和英语的听力锻炼，通过本门课程的学习，学生可了解国际智能控制领域的新动态。2．教学辅助资料《智能控制技术》CAI教学软件，MATLAB程序设计软件。3．实验环节（1）实验要求：实验课是《智能控制技术基础》课程中重要的实践环节。要使学生能自主实现模糊控制器设计，加深对模糊控制理论的理解，对设计过程中出现的问题进行分析，以培养学生独立分析问题与解决问题的能力。（2）实验内容（每个2学时）1）MATLAB模糊控制工具箱的使用；2）基于MATLAB的模糊控制器设计和系统仿真；3）基于MATLAB的神经网络设计。4.习题课、课外作业、答疑和质疑（1）习题课：安排在模糊控制的理论基础、模糊控制系统等章节中。（2）课外习题：罗兵《智能控制技术》，2011年3月第1版，第一章1、3、6，第二章3、4、5、6、7、8，第三章1、4、6，第四章1、3，第五章1、2、4。（3）答疑和质疑每两周在规定时间和地点至少安排一次答疑或质疑。5.考试环节采用笔试，题型分为：填空、选择、判断、问答、计算、设计题。