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1、智能控制Intelligent Control英文字体为TimesnewRoman适用范围：2018版本科人才培养方案课程编号：0903807020学 分：3.0学分学 时：48学时（其中：理论学时：40；实验（或实践）学时：8）开课学期：7先修课程：自动控制原理，计算机控制技术，过程控制工程等。适用专业：自动化专业建议教材：韦巍. 智能控制技术（第2版）M. 北京：机械工业出版社, 2016年此处时间应为2018年8月之前.开课单位：电子与电气工程学院此处应为调整前的原单位说明：根据培养方案的要求，如独立学时开设的实验教学环节，可以另行撰写“xxx实验课程教学大纲”。一、课程的性质及任务课程
2、性质：本课程是自动化本科专业学生的一门学科专业方向选修课程此处说明课程是专业基础、专业方向还是通识课程，是选修课还是必修课，是哪个本科专业的。课程任务：通过本课程的学习，使学生了解智能控制的研究范畴、应用领域和发展方向，了解学科发展前沿，启发学生对人工智能的兴趣。掌握智能控制研究的一般方法，掌握基本概念、原理和方法，培养解决工程问题的正确方法，增强社会责任感，促进全面素质的提高。能够根据实际问题，从模糊控制、模糊PID控制、神经网络控制、遗传算法等智能控制方案中选择合适的方案，设计对应的控制器，并在单片机、PLC或工控机中实现。二、课程对毕业要求的支撑说明（简明扼要说明课程如何实现对指标点的支
3、撑，以便于其他授课教师准确理解和把握课程对毕业要求的支撑作用，从而能更好地组织和实施教学活动）（示例如下：）课程对毕业要求的支撑说明如下表所示。毕业要求指标点支撑说明5.使用现代工具：能够针对自动化装置和工业自动控制系统设计的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并理解其局限性。5-2 能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对自动化装置和工业自动控制系统设计中的复杂工程问题进行分析、计算与设计。掌握模糊控制器的设计方法，掌握模糊PID控制器的设计及仿真方法，能够调节论域、比例系数、放大系数，选择合
4、适的隶属度函数。5-3 能够使用现代工具进行专业问题模拟和预测，并分析、理解、评估其局限性。掌握在MATLAB中进行模糊控制系统设计、仿真的方法，能够设计合理的控制规则，并根据仿真结果修改完善控制规则。12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。12-2具有自主学习的能力，能够自觉学习新知识、新思维和新技术以适应发展。能够在图书馆或网络中查找相关的文献资料，通过阅读文献资料，了解学科的发展方向，跟踪新技术。三、课程目标（请执笔老师先认真阅读专业人才培养方案，从中提取本课程所对应的毕业要求指标点，然后以支撑指标点达成为目的，梳理课程教学目标并分条描述。描述上要强调学
5、生能达到什么能力，能干什么，即要体现学生之所获！要求做到：1. 确保所有课程目标都有与之对应的毕业要求指标点；2. 确保所有毕业要求指标点都有课程目标与之对应；3. 课程目标控制在10条以内；4. 在每个课程目标后面括号内用数字标出其对应的本专业毕业要求或指标点编号）课程目标1：理解模糊逻辑的基本概念、基本结构及基本原理（5-2）；课程目标2：熟练掌握离散论域的模糊控制器和具有PID功能的模糊控制器的设计方法（5-2）；课程目标3：掌握基于MATLAB/Simulink的模糊逻辑控制系统仿真设计方法（5-3）；课程目标4：理解神经网络理论的基本概念、基本结构及基本原理，掌握几种典型的神经网络模
6、型（5-3）；课程目标5：掌握基于Matlab中神经网络控制系统仿真设计方法（5-3）；课程目标6：了解进化计算和遗传算法的基本原理（12-2）四、课程教学内容、学习要求与学时分配1课程教学：教学内容学习要求推荐学时支撑课程目标(一)绪论(1) 学习本课程的目的；(2) 课程研究对象、内容；(3) 学科发展现状简介。(1)了解原理学科发展现状；(2)理解的定义。4x、y2（示例如下：）教学内容学习要求推荐学时支撑课程目标(一)绪论(1) 学习本课程的目的；(2) 课程研究对象、内容；(3) 控制学科发展现状简介。(1)了解智能控制的发展历史；(2)了解智能控制的主要方法、智能控制系统的构成原理
7、。31(二)模糊控制系统的基本原理(1) 模糊化运算；(2) 规则库；(3) 模糊推理、清晰化计算。(1)通过理解模糊化运算，能够正确的设计模糊控制器的输入输出变量的论域；(2)能够设计推理规则，能够检查规则是否遗漏、重复；(3)掌握输出变量清晰化计算的方法，能结合工程实际够选择合适的清晰化方法。32(三)模糊控制器的设计(1)simulink的使用；(2)Fuzzy工具箱的使用。(1)能够利用MATLAB模糊逻辑工具箱的GUI方法建立模糊控制器；(2)能够用命令行的方式设计模糊推理系统。122，3(四)神经网络理论及模型(1) 神经网络理论；(2) 典型神经网络模型；(3) 神经网络控制器设
8、计方法。(1)掌握神经网络的结构、工作方式及其学习分类算法；(2)了解自适应线性神经网络、BP神经网络、径向基神经网络模型等；(3)掌握神经网络控制原理、神经网络控制器设计方法等。124,5(五)遗传算法原理及应用(1) 进化计算及遗传算法的基本原理；(2) 遗传算法设计的步骤。(1)了解进化计算、遗传算法的基本内容；(2)掌握适应度函数的选择；(3)掌握遗传算法的编码和遗传算子的设计。1062实验教学：实验项目名称学习要求实验类型推荐学时支撑课程目标1.基于模糊逻辑的水箱液位（温度）控制系统设计（1）理解模糊控制器等基本概念；（2）掌握Simulink各功能模块的灵活运用；（3）能顺利获取实
9、验数据并进行分析；验证性（选做）232.模糊PID控制器的设计（1）掌握simulink与OPC的通讯；（2）掌握模糊PID控制器的设计方法；（3）能根据输出曲面调节隶属度函数和比例系数。（4）能分析测量误差，能根据实验现象和结果综合分析得出有效结论。综合性（必做）433.基于神经网络的字符识别系统设计（1）能根据实验目的设计实验步骤；（2）掌握MATLAB神经网络编辑器的使用；（3）了解初步的图像处理知识。设计性（必做）244.遗传算法实验（1）掌握遗传算法MATLAB工具箱；（2）掌握各种参数的设置。验证性（选做）26五、课程目标达成措施（课程目标达成可以采用课堂教学、课后作业、课后答疑、
10、课程实验、期中考试、期末考试、项目研究、调研报告等多种措施，不同的课程目标应该选用各自适用的达成措施。同一个毕业要求指标点可采用多种达成措施达成。对应非技术类的毕业要求指标点，应合理设计达成措施。）撰写格式示例如下：（各课程可根据自身特点进行增删）以课堂教学为主，结合作业、课后答疑、课程实验等形式达成此处根据课程实际情况列出达成措施，可以增加未列出的，也可以删除课程没有的课程目标，通过考试、调查问卷等形式检验课程目标的达成情况。六、课程的考核与成绩评定方式1. 考核方式（由执笔人根据课程特点确定合适的考核方式，并在此处明确介绍。建议有条件的课程尽量采用过程考核的方式。示例如下：）课程考核采用大
11、作业或项目设计报告的形式，过程考核与期末综合考核相结合，重点考察学生对知识的理解和应用，考察学生自主学习、分析借鉴、工程设计、运行调试等工程项目开发所需的专业技能。2. 考核成绩构成及比例（由执笔人根据课程采用考核方式，确定比例，并在此处明确介绍。示例如下：）课程考核成绩由平时成绩、实验成绩和期末考核成绩组合而成，各部分所占比例如下考核成绩构成及比例可根据课程情况调整，文中列出的不是统一要求。：平时成绩实验成绩期末考核成绩20%30%50%3. 记分制和考核时长 （根据不同课程具体情况来定，示例如下：）平时成绩、课程实验、期末考核及总评成绩均采用百分制记分；期末考试时长为120分钟（如果不是考
12、试课，此句删掉）。七、课程目标达成评价方式（课程目标达成评价方式根据本专业或本学院的课程目标达成情况评价办法写）课程考核结束后，必须及时进行课程目标达成度评价。评价方式可采用修课学生调查问卷法、课程过程考核分析法或课程成绩分析法等，具体操作详见电子与电气工程学院课程目标达成度评价方法。本课程要求采用两种不同的评价方式（如果不是专业核心课，此句不要）。八、参考书目1人工智能及其应用第三版，蔡自兴，徐光祐编著，清华大学出版社，2003年参考书目的出版日期应为2018年8月之前；2人工智能技术导论第二版，沈尚贤 主编，西安电子科技大学出版社，2002年；3智能控制原理及应用，张建民 等编著，冶金工业出版社，2003年；4人工智能控制，蔡自兴 编著，化学工业出版社，2005年；5智能控制理论及应用，王耀南，孙炜编著，机械工业出版社，2008年。制订人：* 审订人：* 批准人：* 2018年8月
