《智能控制導(dǎo)論》第一版出版至今已有6個(gè)年頭。為了反映國(guó)內(nèi)外智能控制的最新進(jìn)展，滿足國(guó)內(nèi)智能控制科學(xué)研究和課程教學(xué)的需要，有必要對(duì)該書(shū)進(jìn)行修訂。

《智能控制導(dǎo)論》第二版介紹智能控制的基本原理及其應(yīng)用，著重討論智能控制幾個(gè)主要系統(tǒng)的原理、方法及應(yīng)用。所涉及的智能控制系統(tǒng)依次為遞階控制、專家控制、模糊控制、神經(jīng)控制、學(xué)習(xí)控制、進(jìn)化控制與免疫控制、多真體控制、網(wǎng)絡(luò)控制、復(fù)合智能控制等系統(tǒng)。本次修訂時(shí)，對(duì)全書(shū)進(jìn)行了較大更新，特別突出了計(jì)算智能（軟計(jì)算），加強(qiáng)了模糊控制與神經(jīng)控制的計(jì)算和Matlab工具的應(yīng)用指導(dǎo)，充實(shí)了網(wǎng)絡(luò)控制的內(nèi)容，對(duì)其他各章也做了一些調(diào)整與增刪，例如把“網(wǎng)絡(luò)控制”和“多真體控制”分別擴(kuò)展獨(dú)立成章，刪去“其他智能控制”和“展望智能控制”兩章，把“仿人控制”并入“復(fù)合控制”，把“展望智能控制”的部分內(nèi)容調(diào)入第1章“概述”等。在保持本書(shū)固有特色的基礎(chǔ)上，精煉了內(nèi)容，增加了訓(xùn)練，吸收了新知識(shí)，更加適合作為本科生教材，有利于提高課程教學(xué)水平和本科生培養(yǎng)質(zhì)量。

本書(shū)是國(guó)家精品課程和國(guó)家精品資源共享課程“智能控制”的配套教材，可作為高等院校自動(dòng)化、電氣工程與自動(dòng)化、智能科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控工程、機(jī)電工程、電子工程等專業(yè)本科生智能控制類(lèi)課程的教材，也可供從事智能控制和智能系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、應(yīng)用的科技工作者閱讀與參考。

值此新版問(wèn)世之際，想向廣大讀者匯報(bào)我的智能控制著作編著與出版的歷程。本書(shū)是我在國(guó)內(nèi)外出版的智能控制著作的第9個(gè)版本：①智能控制（全國(guó)統(tǒng)編教材），電子工業(yè)出版社，1990；②Intelligent Control：Principles，Techniques and Applications，World Scientific Publishers，1997；③智能控制——基礎(chǔ)及應(yīng)用，國(guó)防工業(yè)出版社，1998；④智能控制，第2版，電子工業(yè)出版社，2004；⑤人工智能控制（研究生用書(shū)），化學(xué)工業(yè)出版社，2005；⑥智能控制原理與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2007；⑦智能控制導(dǎo)論，中國(guó)水利水電出版社，2007；⑧智能控制原理與應(yīng)用，第2版，清華大學(xué)出版社，2013；⑨智能控制導(dǎo)論，第2版，中國(guó)水利水電出版社，2013。這些智能控制著作的編著與出版，得到眾多專家、學(xué)者和相關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、同仁的支持與幫助，受到高校廣大師生和其他讀者的熱情歡迎和普遍使用，為我國(guó)智能控制學(xué)科建設(shè)、課程建設(shè)和人才培養(yǎng)做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。謹(jǐn)對(duì)各位專家、領(lǐng)導(dǎo)、編輯、師生和其他讀者致以衷心感謝！

在第二版修訂出版過(guò)程中，繼續(xù)得到許多專家和同仁的有力幫助。中國(guó)水利水電出版社宋俊娥編輯等為本書(shū)的編輯和出版付出辛勤勞動(dòng)；國(guó)內(nèi)外許多智能控制專著、教材和論文的作者為本書(shū)提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)，使我們受益匪淺。在此對(duì)所有這些支持與幫助表示誠(chéng)摯感謝！

本書(shū)由蔡自興編著。肖曉明、余伶俐、谷明琴、郭璠和李昭協(xié)助第4章、第5章和第9章的修訂。

本書(shū)的出版也是獻(xiàn)給龍年九十月（2012年11月和12月）先后出生的我的小孫女和小孫子的一份禮物，他們的平安誕生和健康成長(zhǎng)使我們感到欣慰與溫馨。

由于修訂時(shí)間比較匆忙，一些新資料未能及時(shí)收集與消化，本書(shū)難免存在一些不足之處，誠(chéng)懇歡迎和衷心感謝廣大專家、高校師生和其他讀者提出寶貴意見(jiàn)，供下次修訂時(shí)參考與借鑒。

蔡自興

2013年8月于美國(guó)西雅圖

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(dòng)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(shí) 5
1.2.1 智能控制的定義與特點(diǎn) 5
1.2.2 智能控制器的一般結(jié)構(gòu) 7
1.2.3 智能控制系統(tǒng)的分類(lèi) 8
1.3 人工智能的學(xué)派理論與計(jì)算方法 10
1.3.1 人工智能的學(xué)派理論及其對(duì)智能
控制的影響 10
1.3.2 人工智能與智能控制的計(jì)算方法 11
1.4 智能控制的結(jié)構(gòu)理論 11
1.4.1 二元交集結(jié)構(gòu)理論 12
1.4.2 三元交集結(jié)構(gòu)理論 13
1.4.3 四元交集結(jié)構(gòu)理論 13
1.5 本書(shū)概要 17
習(xí)題1 17
第2章 遞階控制 19
2.1 遞階智能機(jī)器的一般結(jié)構(gòu) 20
2.2 遞階智能控制系統(tǒng)舉例 22
2.2.1 汽車(chē)自主駕駛系統(tǒng)的組成 22
2.2.2 汽車(chē)自主駕駛系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu) 23
2.2.3 自主駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制算法 26
2.2.4 自主駕駛系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果 27
2.3 本章小結(jié) 28
習(xí)題2 28
第3章 專家控制 29
3.1 專家系統(tǒng)的基本概念 30
3.1.1 專家系統(tǒng)的定義與一般結(jié)構(gòu) 30
3.1.2 專家系統(tǒng)的建造步驟 32
3.2 專家系統(tǒng)的主要類(lèi)型及其結(jié)構(gòu) 32
3.2.1 基于規(guī)則的專家系統(tǒng) 33
3.2.2 基于框架的專家系統(tǒng) 34
3.2.3 基于模型的專家系統(tǒng) 35
3.3 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型 37
3.3.1 專家控制系統(tǒng)的控制要求與
設(shè)計(jì)原則 38
3.3.2 專家控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 40
3.3.3 專家控制系統(tǒng)的類(lèi)型 43
3.4 專家控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例 44
3.4.1 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求 44
3.4.2 高爐監(jiān)控專家系統(tǒng) 45
3.5 本章小結(jié) 47
習(xí)題3 48
第4章 模糊控制 49
4.1 模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 50
4.1.1 模糊集合、模糊邏輯及其運(yùn)算 50
4.1.2 模糊關(guān)系與模糊變換 52
4.1.3 模糊邏輯推理 54
4.1.4 模糊判決方法 59
4.2 模糊控制系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu) 61
4.2.1 模糊控制原理 61
4.2.2 模糊控制系統(tǒng)的工作原理 62
4.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)內(nèi)容 62
4.3.1 模糊控制器的設(shè)計(jì)內(nèi)容與原則 63
4.3.2 模糊控制器的控制規(guī)則形式 67
4.4 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 67
4.4.1 模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的查表法 68
4.4.2 模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的梯度下降法 69
4.4.3 模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的遞推最小二乘法 72
4.4.4 模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的聚類(lèi)法 73
4.5 模糊控制器的設(shè)計(jì)實(shí)例與實(shí)現(xiàn) 75
4.5.1 模糊控制器設(shè)計(jì) 76
4.5.2 模糊控制器的在線實(shí)現(xiàn) 77
4.6 Matlab模糊控制工具箱簡(jiǎn)介 80
4.7 本章小結(jié) 81
習(xí)題4 82
第5章 神經(jīng)控制 85
5.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初步知識(shí) 86
5.1.1 神經(jīng)元及其特性 86
5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與智能控制 87
5.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本類(lèi)型和
學(xué)習(xí)算法 88
5.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的典型模型 91
5.1.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示與推理 95
5.2 神經(jīng)控制的結(jié)構(gòu)方案 98
5.2.1 NN學(xué)習(xí)控制 98
5.2.2 NN直接逆模控制與內(nèi)模控制 99
5.2.3 NN自適應(yīng)控制 100
5.3 神經(jīng)控制器的設(shè)計(jì) 101
5.3.1 神經(jīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 101
5.3.2 神經(jīng)控制器的訓(xùn)練與學(xué)習(xí)算法 102
5.4 Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱及其仿真 106
5.4.1 Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱圖形用戶
界面設(shè)計(jì) 106
5.4.2 基于Simulink的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其
控制仿真 107
5.5 本章小結(jié) 109
習(xí)題5 109
第6章 學(xué)習(xí)控制 111
6.1 學(xué)習(xí)控制概述 112
6.1.1 學(xué)習(xí)控制的定義與研究意義 112
6.1.2 學(xué)習(xí)控制的發(fā)展及其與自適應(yīng)
控制的關(guān)系 114
6.1.3 對(duì)學(xué)習(xí)控制的要求 116
6.2 學(xué)習(xí)控制方案 117
6.2.1 基于模式識(shí)別的學(xué)習(xí)控制 117
6.2.2 迭代學(xué)習(xí)控制 120
6.2.3 重復(fù)學(xué)習(xí)控制 122
6.2.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)控制 123
6.3 學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例 123
6.3.1 無(wú)縫鋼管張力減徑過(guò)程壁厚控制
迭代學(xué)習(xí)控制算法 124
6.3.2 鋼管壁厚迭代學(xué)習(xí)控制的仿真及
應(yīng)用結(jié)果 125
6.4 本章小結(jié) 129
習(xí)題6 130
第7章 進(jìn)化控制與免疫控制 131
7.1 遺傳算法簡(jiǎn)介 132
7.1.1 遺傳算法的基本原理 132
7.1.2 遺傳算法的求解步驟 135
7.2 進(jìn)化控制基本原理 137
7.2.1 進(jìn)化控制原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 137
7.2.2 進(jìn)化控制的形式化描述 139
7.3 進(jìn)化控制系統(tǒng)示例 140
7.4 免疫算法和人工免疫系統(tǒng)原理 142
7.4.1 自然免疫系統(tǒng)的概念、組成與功能 142
7.4.2 免疫算法的提出和定義 144
7.4.3 免疫算法的步驟和框圖 145
7.5 免疫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 148
7.6 免疫控制系統(tǒng)示例 149
7.7 本章小結(jié) 151
習(xí)題7 152
第8章 多真體控制 153
8.1 分布式人工智能與真體（Agent） 154
8.1.1 分布式人工智能 154
8.1.2 Agent及其特性 154
8.1.3 真體的結(jié)構(gòu) 156
8.2 多真體系統(tǒng) 157
8.2.1 多真體系統(tǒng)的模型和結(jié)構(gòu) 157
8.2.2 多真體系統(tǒng)的協(xié)作、協(xié)商和協(xié)調(diào) 158
8.2.3 多真體系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與規(guī)劃 161
8.3 多真體控制系統(tǒng)的工作原理 161
8.3.1 MAS控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu) 161
8.3.2 MAS控制系統(tǒng)的信息模型 165
8.4 本章小結(jié) 167
習(xí)題8 168
第9章 網(wǎng)絡(luò)控制 169
9.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)控制基礎(chǔ) 170
9.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其結(jié)構(gòu) 170
9.1.2 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)通信 171
9.1.3 網(wǎng)絡(luò)控制的基本問(wèn)題 172
9.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 173
9.2.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的一般原理與結(jié)構(gòu) 173
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與影響因素 176
9.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 178
9.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 178
9.3.2 系統(tǒng)控制性能 179
9.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用舉例 179
9.4.1 煙草包裝網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的工作
原理 179
9.4.2 煙草包裝網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)的功能
與特色 183
9.5 本章小結(jié) 183
習(xí)題9 184
第10章 復(fù)合智能控制 185
10.1 復(fù)合智能控制概述 186
10.2 模糊神經(jīng)復(fù)合控制原理 187
10.3 模糊神經(jīng)復(fù)合控制系統(tǒng)舉例 189
10.3.1 自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制模型 189
10.3.2 自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制算法 190
10.3.3 弧焊過(guò)程自學(xué)習(xí)模糊神經(jīng)控制系統(tǒng) 192
10.4 專家模糊復(fù)合控制器 193
10.4.1 專家模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 193
10.4.2 專家模糊控制系統(tǒng)示例 194
10.5 仿人控制 196
10.5.1 仿人控制的基本原理和原型算法 196
10.5.2 仿人控制器的屬性與設(shè)計(jì)依據(jù) 198
10.5.3 仿人智能控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
步驟 200
10.6 本章小結(jié) 203
習(xí)題10 203
附錄 各章教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和要求 205
參考文獻(xiàn) 209

1. 零基礎(chǔ)玩轉(zhuǎn)國(guó)產(chǎn)大模型DeepSeek [徐永冰 張帥 編著]
2. 網(wǎng)絡(luò)工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師考試32小時(shí)通關(guān)（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時(shí)通關(guān)（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測(cè)實(shí)訓(xùn) [洪曉江 達(dá)則曉麗 錢(qián)波]
6. 科技信息檢索與論文寫(xiě)作實(shí)用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫(huà)論解讀與實(shí)踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫(kù)編程 [主編 殷樹(shù)友 邢 翀]
9. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國(guó)勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術(shù) [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應(yīng)用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運(yùn)營(yíng)與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應(yīng)用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo) [主編　劉志堅(jiān)]
20. 高級(jí)辦公應(yīng)用項(xiàng)目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實(shí)戰(zhàn)寶典百問(wèn)百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢(mèng)娜]
24. 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機(jī) [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo) [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師章節(jié)習(xí)題與考點(diǎn)特訓(xùn) [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學(xué)生工作探索與實(shí)踐 [郭亮 著]
29. 大學(xué)生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長(zhǎng)沙市會(huì)展業(yè)發(fā)展報(bào)告 [主編 周棟良]