神經網路控制

《神經網路控制》介紹了神經網路控制的基本理論與控制方法。全書共8章，包括神經網路和自動控制的基礎知識、神經計算基礎、神經網路模型、神經控制中的系統辨識、人工神經元控制系統、神經控制系統、模糊神經控制系統和神經控制中的遺傳進化訓練等內容。

《神經網路控制》可作為高等工科院校工業自動化、計算機科學與技術、檢測技術與儀器、電子信息、自動控制、電子信息工程等專業高年級學生、研究生教材或參考書，也供專業技術人員、技術管理人員或科技人員參考。《神經網路控制》備有電子教案，免費為教師提供，需要者請向出版社索取。

基本介紹

• 書名：神經網路控制
• 作者：喻宗泉
• ISBN：9787560621500
• 定價：24.00 元
• 出版社：西安電子科技大學出版社
• 出版時間：2009
• 裝幀：平裝
• 開本：16

主要定義

神經網路控制是20世紀80年代末期發展起來的自動控制領域的前沿學科之一。它是智慧型控制的一個新的分支，為解決複雜的非線性、不確定、不確知系統的控制問題開闢了新途徑。

神經網路控制是（人工）神經網路理論與控制理論相結合的產物，是發展中的學科。它匯集了包括數學、生物學、神經生理學、腦科學、遺傳學、人工智慧、計算機科學、自動控制等學科的理論、技術、方法及研究成果。

在控制領域，將具有學習能力的控制系統稱為學習控制系統，屬於智慧型控制系統。神經控制是有學習能力的，屬於學習控制，是智慧型控制的一個分支。

神經控制發展至今，雖僅有十餘年的歷史，已有了多種控制結構。如神經預測控制、神經逆系統控制等。

書籍目錄

第1章神經網路和自動控制的基礎知識

1.1人工神經網路的發展史

1.1.120世紀40年代——神經元模型的誕生

1.1.220世紀50年代——從單神經元到單層網路，形成第一次熱潮

1.1.320世紀60年代——學習多樣化和AN2的急劇冷落

1.1.420世紀70年代——在低迷中頑強地發展

1.1.520世紀80年代——AN2研究熱潮再度興起

1.1.620世紀90年代——再現熱潮，產生許多邊緣交叉學科

1.1.7進入21世紀——實現機器智慧型的道路漫長而又艱難

1.2生物神經元和人工神經元

1.2.1生物神經元

1.2.2人工神經元

1.3生物神經網路和人工神經網路

1.3.1生物神經網路

1.3.2人工神經網路

1.4自動控制的發展史

1.4.1從傳統控制理論到智慧型控制

1.4.2智慧型控制的產生與基本特徵

1.4.3智慧型控制系統

1.5模糊集與模糊控制概述

1.5.1模糊集

1.5.2模糊隸屬函式

1.5.3模糊控制

1.6從生物神經控制到人工神經控制

1.6.1生物神經控制的智慧型特徵

1.6.2人工神經控制的模擬範圍

1.7小結

習題與思考題

第2章神經計算基礎

2.1線性空間與範數

2.1.1矢量空間

2.1.2範數

2.1.3賦范線性空間

2.1.4L1範數和L2範數

2.2疊代算法

2.2.1疊代算法的終止準則

2.2.2梯度下降法

2.2.3最優步長選擇

2.3逼近論

2.3.1Banach空間和逼近的定義

2.3.2L2逼近和最優一致逼近

2.3.3離散點集上的最小二乘逼近

2.4神經網路線上疊代學習算法

2.5Z變換

2.5.1Z變換的定義和求取

2.5.2Z變換的性質

2.5.3Z反變換

2.6李雅普諾夫意義下的穩定性

2.6.1非線性時變系統的穩定性問題

2.6.2李雅普諾夫意義下的漸進穩定

2.6.3李雅普諾夫第二法

2.6.4非線性系統的穩定性分析

2.7小結

習題與思考題

第3章神經網路模型

3.1人工神經網路建模

3.1.1MP模型

3.1.2Hebb學習法則

3.2感知器

3.2.1單層感知器

3.2.2多層感知器

3.3BP網路與BP算法

3.3.1BP網路的基本結構

3.3.2BP算法及步長調整

3.4自適應線性神經網路

3.5自組織競爭型神經網路

3.5.1自組織競爭型神經網路的基本結構

3.5.2自組織競爭型神經網路的學習算法

3.6小腦模型神經網路

3.6.1CMAC的基本結構

3.6.2CMAC的工作原理

3.6.3CMAC的學習算法與訓練

3.7遞歸型神經網路

3.7.1DTRNN的網路結構

3.7.2實時遞歸學習算法

3.8霍普菲爾德（Hopfield）神經網路

3.8.1離散型Hopfield神經網路

3.8.2連續型Hopfield神經網路

3.8.3求解TSP問題

3.9小結

習題與思考題

第4章神經控制中的系統辨識

4.1系統辨識基本原理

4.1.1辨識系統的基本結構

4.1.2辨識模型

4.1.3辨識系統的輸入和輸出

4.2系統辨識過程中神經網路的作用

4.2.1神經網路辨識原理

4.2.2多層前向網路的辨識能力

4.2.3辨識系統中的非線性模型

4.3非線性動態系統辨識

4.3.1非線性動態系統的神經網路辨識

4.3.2單輸入單輸出非線性動態系統的BP網路辨識

4.4多層前向網路辨識中的快速算法

4.5非線性模型的預報誤差神經網路辨識

4.5.1非動態模型建模，

4.5.2遞推預報誤差算法

4.6非線性系統逆模型的神經網路辨識

4.6.1系統分析逆過程的存在性

4.6.2非線性系統的逆模型

4.6.3基於多層感知器的逆模型辨識

4.7線性連續動態系統辨識的參數估計

4.7.1Hopfield網路用於辨識

4.7.2Hopfield網路辨識原理

4.8利用神經網路聯想功能的辨識系統

4.8.1二階系統的性能指標

4.8.2系統辨識器基本結構

4.8.3訓練與辨識操作

4.9小結

習題與思考題

第5章人工神經元控制系統

5.1人工神經元的PID調節功能

5.1.1人工神經元PID動態結構

5.1.2人工神經元閉環系統動態結構

5.2人工神經元PID調節器

5.2.1比例調節元

5.2.2積分調節元

5.2.3微分調節元

5.3人工神經元閉環調節系統

5.3.1系統描述

5.3.2Lyapunov穩定性分析

5.4人工神經元自適應控制系統

5.4.1人工神經元自適應控制系統的基本結構

5.4.2人工神經元自適應控制系統的學習算法

5.5人工神經元控制系統的穩定性

5.6小結

習題與思考題

第6章神經控制系統

6.1神經控制系統概述

6.1.1神經控制系統的基本結構

6.1.2神經網路在神經控制系統中的作用

6.2神經控制器的設計方法

6.2.1模型參考自適應方法

6.2.2自校正方法

6.2.3內模方法

6.2.4常規控制方法

6.2.5神經網路智慧型方法

6.2.6神經網路最佳化設計方法

6.3神經辨識器的設計方法

6.4PID神經控制系統

6.4.1PID神經控制系統框圖

6.4.2PID神經調節器的參數整定

6.5模型參考自適應神經控制系統

6.5.1兩種不同的自適應控制方式

6.5.2間接設計模型參考自適應神經控制系統

6.5.3直接設計模型參考自適應神經控制系統

6.6預測神經控制系統

6.6.1預測控制的基本特徵

6.6.2神經網路預測算法

6.6.3單神經元預測器

6.6.4多層前向網路預測器

6.6.5輻射基函式網路預測器

6.6.6Hopfield網路預測器

6.7自校正神經控制系統

6.7.1自校正神經控制系統的基本結構

6.7.2神經自校正控制算法

6.7.3神經網路逼近

6.8內模神經控制系統

6.8.1線性內模控制方式

6.8.2內模控制系統

6.8.3內模神經控制器

6.8.4神經網路內部模型

6.9小腦模型神經控制系統

6.9.1CMAC控制系統的基本結構

6.9.2CMAC控制器設計

6.9.3CMAC控制系統實例

6.10小結

習題與思考題

第7章模糊神經控制系統

7.1模糊控制與神經網路的結合

7.1.1模糊控制的時間複雜性

7.1.2神經控制的空間複雜性

7.1.3模糊神經系統的產生

7.2模糊控制和神經網路的異同點

7.2.1模糊控制和神經網路的共同點

7.2.2模糊控制和神經網路的不同點

7.3模糊神經系統的典型結構

7.4模糊神經系統的結構分類

7.4.1鬆散結合

7.4.2互補結合

7.4.3主從結合

7.4.4串列結合

7.4.5網路學習結合

7.4.6模糊等價結合

7.5模糊等價結合中的模糊神經控制器

7.5.1偏差P和偏差變化率Δe的獲取

7.5.2隸屬函式的神經網路表達

7.6幾種常見的模糊神經網路

7.6.1模糊聯想記憶網路

7.6.2模糊認知映射網路

7.7小結

習題與思考題

第8章神經控制中的遺傳進化訓練

8.1生物的遺傳與進化

8.1.1生物進化論的基本觀點

8.1.2進化計算

8.2遺傳算法概述

8.2.1遺傳算法中遇到的基本術語

8.2.2遺傳算法的運算特徵

8.2.3遺傳算法中的機率計算公式

8.3遺傳算法中的模式定理

8.3.1模式定義和模式的階

8.3.2模式定理（Schema）

8.4遺傳算法中的編碼操作

8.4.1遺傳算法設計流程

8.4.2遺傳算法中的編碼規則

8.4.3一維染色體的編碼方法

8.4.4二維染色體編碼

8.5遺傳算法中的適應度函式

8.5.1將目標函式轉換成適應度函式

8.5.2標定適應度函式

8.6遺傳算法與最佳化解

8.6.1適應度函式的確定

8.6.2線性分級策略

8.6.3算法流程

8.7遺傳算法與預測控制

8.8遺傳算法與神經網路

8.9神經網路的遺傳進化訓練

8.9.1遺傳進化訓練的實現方法

8.9.2BP網路的遺傳進化訓練

8.10小結

習題與思考題

附錄常用神經控制術語漢英對照

參考文獻

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