06版《模糊控制理论》教学大纲.doc

模糊控制理论教学大纲（二表、三表）课程编号：13035240 课程类别：专业选修课 适用专业：自动化 学时：36 学分：2大纲执笔人：赵杰 大纲审定人：姜志成 大纲审批人：一、课程性质、目的和意义课程性质：本课程是自动化专业理论性和应用性很强的一门专业课。目的和意义：模糊控制是近代控制理论中一种基于语言规则与模糊推理的高级控制策略和新颖技术，它通过使用启发性信息提供了一种方便的构造非线性控制器方法。该控制方法是多种智能控制方法中的一种，因为它通过使用模拟人的思维来实现对象的控制，具有简单、便捷、实用性强的特点。通过对该门课程的学习，使学生能够对当前智能控制有一个初步地了解，能够针对实际的对象建立模糊控制器，并运用Matlab进行仿真和对控制器性能分析。二、教学基本要求1. 掌握模糊控制的发展动态；2. 掌握模糊集合、模糊推理的基本理论；3. 掌握模糊控制系统的基本设计方法；4. 掌握模糊控制与与传统控制算法相结合的控制方法；5. 掌握Matlab软件中SIMULINK和模糊控制工具箱的使用。三、教学内容第1章 绪论 1 糊控制发展的历史背景2 模糊控制的特点3 模糊控制的国内外发展状况4 应用动向及发展方向重点：模糊控制的定义难点：模糊控制的特点第2章 模糊控制的数学基础 1 普通集合及其运算性质 2 模糊集合的概念、隶属度、模糊集合的表示方法、隶属函数、隶属函数的确定、常见的隶属函数形式、模糊集合的运算 3模糊关系的定义、模糊关系运算、模糊向量的笛卡尔积 4模糊语言和语言变量、模糊条件语句、模糊推理 5 模糊假言推理、模糊条件推理、双输入模糊推理 重点：模糊集合的外延和内涵难点：模糊关系的定义、模糊推理的数学表述和运算第3章 模糊控制原理和设计方法 1 模糊控制系统的工作原理 2模糊控制器结构的设计、精确量的模糊化、建立模糊控制器的控制规则 3输出信息的模糊判别、模糊控制查询表的建立及模糊控制算法流程图 4 模糊控制器设计中水位控制的实例 重点：模糊控制器的结构设计难点：精确量的模糊化以及控制规则的建立第4章 高级模糊控制器的设计方法 1 带修正因子的自组织模糊控制器的设计，包括一个修正因子的模糊控制器、带两个和多个修正因子的模糊控制器 2 修正因子自寻优模糊控制器的设计、带有自修正因子的模糊控制器、修正因子为自调整函数的模糊控制器 3 PID参数自组织模糊控制器的设计，其中包括PID参数自整定模糊控制器的设计、PID参数自校正模糊控制器的设计 4 混合模糊控制器的设计，其中包括双模模糊控制器、模糊控制与神经元网络相结合的神经网络模糊控制器、模糊控制与遗传算法相结合的模糊控制器 重点：带修正因子的自组织模糊控制器的设计难点：PID参数自组织模糊控制器的设计第5章 模糊控制在工程中的应用及其Matlab仿真1 模糊控制实例 2 模糊控制系统工具箱函数 3 模糊控制系统的应用编程 重点：模糊控制系统工具箱函数的掌握难点：模糊控制系统的应用编程的掌握四、考核方式期末考试成绩占总成绩的80%，平时成绩(包括出勤、课堂回答问题、课后练习成绩) 总成绩的20%。五、教学方法与手段主要以课堂讲授为主，讲授过程中利用教学模具进行实物教学，并应用录像片、计算机多媒体等现代化教学。六、各教学环节学时分配章节课堂讲授实验实践（上机）小计第1章22第2章1010第3章88第4章88第5章88总计3636七、教材与参考书教材：宋虎、李春华著，模糊控制理论及其在工程中的应用，哈尔滨工程大学出版社，1999参考书：（1）孙庚山等著,工程模糊控制,机械工业出版社，1995（2）王立新著，模糊系统与模糊控制教程，清华大学出版社，2003（3）楼顺天著，基于Matlab的系统分析与设计-模糊系统，西安电子科技大学出版社，2001（4）廉小亲著，模糊控制技术，中国电力出版社，2003（5）K.M.Passino, S.Yurkovich.Fuzzy Control, Tsinghua Univers