智慧型控制教學設計與指導

《智慧型控制教學設計與指導》是2023年9月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是李士勇、李研。

基本介紹

• 中文名：智慧型控制教學設計與指導
• 作者：李士勇、李研
• 出版時間：2023年9月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302643678
• 定價：59 元
• 印次：1-1
• 印刷日期：2023.08.22

內容簡介

《智慧型控制》（第2版）（ISBN為9787302581611）是全國工程碩士專業學位教育指導委員會推薦教材，全面涵蓋模糊控制、神經控制、專家控制、仿人智慧型控制、遞階智慧型控制、學習控制、**智慧型控制及其工程套用實例。本書配套於該教材，為智慧型控制研究生課程教學提供全面而系統的教學設計與指導，包括學習理論、指導教學的系統科學、思維科學、科學方法論，教學檔案、教學手段、教學方法、教學重點難點及教學課件設計。

圖書目錄

目錄

Contents

第一篇學習理論與教學指導理論基礎

第1章學習理論、教學方式及教學宗旨

1．1學習理論

1．2教學方式

1．3教學宗旨

1．3．1訓練學生的思維

1．3．2培養學生的思維能力

1．4本章小結

第2章系統科學基礎

2．1系統科學的產生

2．2系統科學研究的三個階段

2．3系統的概念及分類

2．3．1系統的基本概念

2．3．2系統的分類

2．4系統科學思想在指導教學中的具體運用

2．4．1教學各環節中的系統性

2．4．2教學內容的結構性

2．4．3教學內容的層次性

2．5本章小結

第3章思維科學基礎

3．1思維科學與思維的特徵

3．1．1思維科學

3．1．2思維的特徵

3．2思維的類型

3．2．1抽象思維

3．2．2形象思維

3．2．3靈感思維

3．3思維的形式——概念、判斷和推理

3．3．1概念

3．3．2判斷

3．3．3推理

3．4思維科學在課堂教學中的指導作用

3．4．1語言在課堂教學中的獨特作用

3．4．2運用抽象思維、形象思維和靈感思維指導教學

3．5本章小結

第4章科學方法論基礎

4．1自然科學研究方法

4．2自然辯證法基礎

4．2．1自然辯證法

4．2．2矛盾的普遍性

4．2．3對立統一規律

4．2.4量變質變規律

4．2.5否定之否定規律

4．3怎樣用科學方法論指導教學

4．4本章小結

第二篇智慧型控制課程教學檔案與教學方法設計

第5章智慧型控制課程教學大綱設計

5．1研究生課程教學大綱的性質及編制原則

5．2智慧型控制研究生課程教學大綱(A)

5．3智慧型控制研究生課程教學大綱(B)

5．4本章小結

第6章智慧型控制教學重點難點設計指導

6．1智慧型控制教學重點難點的界定原則

6．1．1什麼是重點內容

6．1．2什麼是難點內容

6．2智慧型控制教學重點和難點的巨觀設計

6．3智慧型控制的教學內容、教學重點和教學難點

6．4本章小結

第7章教學手段與教學方法設計指導

7．1課堂教學手段設計指導

7．1．1教學手段的主要形式及特點

7．1．2課堂教學手段的綜合設計

7．2課堂教學的指導原則和教學方法

7．2．1課堂教學應遵循的基本原則

7．2．2值得推薦的多種課堂教學方法

7．2．3課堂教學應該注意的問題

7．3“三段論”與“三要素”教學法

7．3．1三要素的普遍性

7．3．2三元結構的穩定性

7．3．3用“三段論”“三要素法”指導教學

7．4課堂教學兩個案例的啟示

7．5本章小結

第8章智慧型控制研究生課程考試試題設計

8．1考試試題設計的指導思想和設計原則

8．1．1考試試題設計的指導思想

8．1．2考試試題設計的基本原則

8．2智慧型控制研究生課程考試試題設計樣題

8．3智慧型控制研究生課程考查試題設計樣題

8．4本章小結

第9章基於MATLAB 的智慧型控制系統仿真設計

9．1基於MATLAB 的模糊控制系統仿真設計

9．1．1仿真目的

9．1．2仿真要求

9．1．3仿真內容及步驟

9．1．4仿真報告內容及要求

9．2基於MATLAB 的模型參考神經自適應控制系統仿真設計

9．2．1仿真目的

9．2．2仿真要求

9．2．3仿真內容及步驟

9．2．4仿真報告內容及要求

9．3本章小結

第10章課堂教學質量評價指標設計

10．1課堂教學質量評價指標的設計原則

10．2課堂教學質量評價指標的設計

10．3課堂教學質量的綜合評價設計

10．4教學評價與藝術評價

10．5本章小結

第三篇智慧型控制教學重點難點設計指導

第11章從傳統控制到智慧型控制教學重點難點設計指導

11．1從自動控制的定義講起

11．2自動控制系統的輸入信號

11．3對自動控制的基本要求

11．4反饋是自動控制的精髓

11．5如何實現自動控制的快、穩、準

11．6現代控制理論

11．7智慧型控制理論

11．7．1智慧型控制的原理

11．7．2智慧型模擬的三種形式

11．7．3智慧型控制的三要素

11．8本章小結

啟迪思考題解答

第12章模糊控制教學重點難點設計指導

12．1模糊控制的創立

12．2模糊數學基礎

12．2．1基於二值邏輯的經典集合

12．2．2模糊集合和模糊概念

12．2．3模糊集合的運算及其性質

12．2．4模糊矩陣與模糊向量

12．2．5模糊關係

12．2．6模糊邏輯推理

12．3模糊控制的原理

12．3．1模糊控制系統的組成及工作原理

12．3．2單變數模糊控制系統舉例

12.3.3建立模糊控制規則

12.3.4模糊控制規則的模糊矩陣表示

12.3.5通過模糊推理決策求出控制量的模糊量

12.3.6控制量的模糊量轉化為精確量

12．4經典模糊控制器的設計方法

12．4．1模糊控制器的基本形式

12．4．2定義描述語言變數的模糊集合

12．4．3模糊控制規則的設計

12．4．4Mamdani 模糊推理法

12．4．5模糊化與清晰化

12．4．6經典模糊控制器的三種形式

12．4．7多輸入/多輸出模糊控制系統設計

12．5TS模糊控制器

12．5．1TS模糊模型及模糊推理

12．5．2TS模糊模型的意義

12．6模糊控制和傳統控制的結合

12．7自適應模糊控制

12．7．1模糊系統辨識

12．7．2自適應控制的結構及原理

12．7．3自適應模糊控制的基本原理

12．7．4模型參考自適應模糊控制的結構及原理

12．8本章小結

啟迪思考題解答

第13章神經網路控制教學重點難點設計指導

13．1神經元與神經網路基礎

13．1．1神經網路研究概述

13．1．2神經細胞結構與功能

13．1．3人工神經元模型

13．1．4神經網路的特點

13．1．5神經網路的結構模型

13．1．6神經網路的訓練與學習

13．1．7神經網路的學習規則

13．2控制和識別中常用的神經網路

13．2．1感知器

13．2．2前饋神經網路

13．2．3徑向基神經網路

13．2．4Hopfield網路

13．2．5小腦模型神經網路

13．2．6大腦模型自組織神經網路

13．2．7Boltzmann機

13．2．8深度神經網路

13．2．9卷積神經網路

13．3基於神經網路的系統辨識

13．3．1神經網路的逼近特性

13．3．2神經網路系統辨識的原理

13．4基於神經網路的智慧型控制

13．4．1神經網路控制的基本原理

13．4．2神經網路控制的分類

13．4．3神經網路與傳統控制的結合

13．5神經網路和PID控制的結合

13．5．1單個神經元PID控制

13．5．2神經網路最佳化PID參數

13．6神經自適應控制

13．6．1模型參考神經自適應控制

13．6．2神經網路自校正控制

13．7本章小結

啟迪思考題解答

第14章專家控制與仿人智慧型控制教學重點難點設計指導

14．1專家系統的概念與結構

14．2專家控制系統的結構與原理

14．3實時過程控制專家系統PICON的套用實例

14．4專家控制器

14．5仿人智慧型控制

14．5．1傳統PID線性控制的弊端

14．5．2特徵變數的設計

14．5．3仿人智慧型控制器的結構及工作原理

14．5．4仿人智慧型積分控制

14．5．5仿人智慧型採樣控制

14．5．6仿人極值採樣控制

14．6本章小結

啟迪思考題解答

第15章遞階智慧型控制與學習控制教學重點難點設計指導

15．1大系統控制的形式與結構

15．1．1大系統的遞階結構

15．1．2遞階智慧型控制的結構與原理

15．2遞階模糊控制

15．2．1模糊變數與模糊規則間的數量關係

15.2.2遞階模糊控制規則

15．2．3蒸汽鍋爐的遞階模糊控制

15．3學習控制系統

15．3．1學習控制的概念

15．3．2疊代學習控制

15．3．3學習控制的其他形式

15．4本章小結

啟迪思考題解答

第16章智慧型最佳化原理與算法教學重點難點設計指導

16．1最最佳化問題的描述及其分類

16．2最佳化問題與控制問題之間的關係

16．3人工智慧與計算智慧型的關係

16．4智慧型最佳化算法與傳統最佳化算法

16．5智慧型最佳化算法的分類

16．6智慧型最佳化算法的理論基礎

16．7遺傳算法

16．8粒子群最佳化算法

16．9免疫克隆選擇算法

16．10教學最佳化算法

16．11正弦餘弦算法

16．12渦流搜尋算法

16．13陰陽對最佳化算法

16．14本章小結

啟迪思考題解答

第17章最優智慧型控制原理教學重點難點設計指導

17．1最優智慧型控制問題的提出

17．2最優智慧型控制的定義及結構

17．3智慧型控制器的最最佳化設計舉例

17．4本章小結

啟迪思考題解答

第18章智慧型控制的工程套用實例教學重點難點設計指導

18．1基於神經網路推理的加熱爐溫度模糊控制

18．2神經網路在車底爐燃燒控制中的套用

18．3專家控制在靜電除塵器電源控制系統中的套用

18．4學習控制在數控凸輪軸磨床上的套用

18．5仿人智慧型溫度控制器在加熱爐中的套用

18．6深度神經網路及強化學習在圍棋人工智慧程式AlphaGo Zero 中的套用

18．7本章小結

啟迪思考題解答

第四篇智慧型控制教學課件設計

附錄A錢學森談科技創新人才的培養問題

附錄B關於科學、技術、工程、物質、能量、信息的注釋

參考文獻