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水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：复杂非线性动力系统优化方法 课程代码：271.801英文名称：Optimal Methods of Complex Nonlinear Dynamic System课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式：论文 教学方式：课堂讲授水利工程（学科）；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士 开课学期：第 学期 总学时/讲授学时： 32 / 32 学分：2先修课程要求：概率论、运筹学、水电站经济运行 课程组教师 姓 名职称专 业年 龄学术专长周建中教授系统分析与集成；水利水电工程49复杂系统分析张勇传院士系统分析与集成；水利水电工程73水电能源优化教学大纲：本课程主旨是介绍学习和研究复杂非线性动力系统优化的基本理论与方法得到的结论和启示，使学习者把握去思考、发现和提出尚未解决的问题，并继续去探索和创造。以非线性复杂动力系统为对象，阐述其基本特性，并以此引出水电能源复杂系统优化的具体问题；从非线性问题描述到模型构造和问题建模，讨论了非线性建模的基本方法；依据应用统计学原理，给出描述性统计的数据分析方法；从统计推断的视点阐述统计判决理论的意义与方法，并对未知参数估计的方法及其相关的基本要素给出清晰的描述；从混沌映射等简单问题入手，对非线性动力系统具有奇特现象在理论上予以分析，抓住简单问题，提出深刻问题，得出寓于特殊问题中的普遍规律；针对非线性动力系统中多元异构信息的复杂性，提出了从问题中的变量数据出发推求变量函数关系的问题，并给出了分析问题的不妥方法；通过最优化问题数学模型的构成，引出了非线性系统最优化问题的分类及其数学模型构成的要素，同时考虑到非线性系统优化问题中客观现实的复杂性，介绍了主观对策和决策的基本方法；模型作为概念集合的表达系统，是人类与认知对象之间的桥梁，可见模型与认识之间存在密切的反馈关系，因此，模型的描述与表达是系统科学与系统工程的重要内容，而模型的求解，尤其是多目标优化问题的描述与求解的理论与方法亦是本课程探究的重要问题。一、概述（3学时）1、非线性动力系统2、动力系统的耗散性、收敛性和稳定性3、线性优化与非线性优化4、水电能源复杂系统及其优化问题二、简单非线性模型（4学时）1、非线性问题描述2、非线性演化方程3、抛物线模型*4、简单映射实例5、映射关系的一般讨论6、稳定和超稳定周期轨道*7、实用符号动力学*三、应用统计学（3学时）1、描述性统计的数据分析方法2、点估计和置信区间估计3、方差分析4、非参数估计方法5、数据推断的基本方法*四、参数估计与近代回归分析方法（4学时）1、统计判决的基本概念2、指数型分布族与参数估计3、一致最优无偏估计*4、指数型分布族中参数无偏估计*5、近代回归分析方法6、线性回归分析7、非线性回归分析8、时间序列分析五、混沌动力学基础（4学时）1、混沌映射2、轨道点的密度分布3、同宿轨道*4、混沌吸引性5、功率普分析6、李雅普诺夫指数7、维数的定义8、测度熵和拓扑熵*六、多元数据分析（4学时）1、向量、矩阵、行列式 2、线性方程组与最小二乘法3、相关分析4、主成分分析5、因子分析6、典型分析7、方差分析8、聚类分析七、优化、对策与决策（5学时）1、最优化问题的基本方法2、线性规划与非线性规划3、约束最优化问题理论与方法4、对策的基本概念5、矩阵对策*6、线性规划与对策7、马尔可夫分析与对策*8、决策分析基础9、多目标决策的基本原理与方法八、模型描述与求解方法（5学时）1、模型理论与模型构造方法2、算法分析及其设计的基本方法3、知识的表示与状态空间求解4、搜索策略与基本搜索方法5、启发式算法6、进化算法7、多目标优化问题的描述8、多目标进化算法9、研究实例（注：*为可选教学内容）教材： 自编讲义 主要参考书：1、动力系统基础及其方法2、概率论3、多元数据分析4、对策理论与方法5、系统建模与参数估计6、对策论与决策方法7、最优化方法应用基础8、多目标决策该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：多目标决策理论与评估方法课程代码：271.802英文名称：Multi-objective Decision Making Theory and Evaluation Methoed课程类型： 讲授课程 实践（实验、实习）课程研讨课程 专题讲座 其它考核方式：综述报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程学科；系统分析与集成适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 32 / 24 学分：2先修课程要求：运筹学基础课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长伍永刚教授水利水电工程45水电能源优化调度教学大纲： (授课学时/研讨学时)第1章 决策概述 (2学时/0学时) 1.1决策问题的基本特点与要素 1.2决策问题的构成及分类第2章 多目标决策 (6学时/2学时) 2.1多目标优化概述 2.2多目标求解方法 2.2.1构造函数法 2.2.2向量评估法 2.2.3多目标进化算法 2.3多目标评价第3章 多目标进化算法的关键理论 (8学时/2学时) 3.1多目标进化算法 3.1.1多目标遗传算法(MOGA) 3.1.2小生境Pareto遗传算法(NPGA) 3.1.3非劣分类遗传算法(NSGA) 3.1.4强度Pareto进化算法(SPEA) 3.2多目标Pareto最优解集 3.2.1构造Pareto最优解的简单方法 3.2.2构造Pareto最优解的其他方法 3.3适应度分配 3.4多目标群体的分布性第4章 多目标决策与综合评估技术应用 (4学时/4学时) 4.1多目标决策应用 4.2水资源和水电能源科学领域中的应用与实例第5章 群决策概述 (4学时/0学时) 5.1群决策基本概念 5.2群决策的过程 5.3群决策的理论和方法研究5.4多指标群决策教材： 自编讲义与课件主要参考书： 1）多目标进化算法及其应用，郑金华，科学出版社，2007年，ISBN： 978-7-03-0184892）多目标进化算法及其应用，崔逊学，国防工业出版社，2006，ISBN：7-118-04555-13）实用多目标最优化，胡毓达，上海科学技术出版社，1990，ISBN：7-5323-0781-64）决策分析，林齐宁，北京邮电大学出版社，2003，ISBN： 7-5635-0685-35）现代决策理论与实践，於英川，科学出版社，2005，ISBN：7-03-014569-0该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：空间信息工程学课程代码：271.803英文名称：Geoinformatics Engineering课程类型： 讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写论文教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程学科；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 32 / 32 学分：2先修课程要求：地理信息系统课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长张秋文教授空间信息科学与技术39地理信息系统理论与应用教学大纲：使学生掌握空间信息工程学的基本原理与方法，熟练空间信息系统的设计与开发技术，为学生利用空间信息科学与技术解决资源、环境和灾害等领域的实际研究课题提供坚实的理论基础和专门的实用技能。1绪论（2学时）1.1 基本概念1.2 研究对象与内容1.3 与相关学科的关系1.4 研究进展与方向2空间信息获取与采集（6学时）2.1 空间信息的主要来源2.2 空间数据的主要类型2.3 空间信息的获取途径2.4 空间数据的采集方法3空间数据的组织与管理（8学时）3.1 空间数据的基本特征3.2 空间数据模型3.3 空间数据结构3.4 空间数据库4空间数据处理与分析（8学时）4.1 空间数据处理方法4.2 空间数据的生产与加工4.3 空间专题分析模型4.4 空间分析原理与方法5空间信息系统设计与开发（8学时）5.1 设计与开发模式5.2 设计与开发步骤5.3 设计与开发方法5.4 实例分析教材： 自编讲义主要参考书： 地理信息系统原理及应用（张秋文，康玲主编，水利出版社）该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：分布式水文模型课程代码：271.804英文名称：Distributed Hydrological Modeling课程类型： 讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 考查教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 32 / 32 学分：2先修课程要求：水资源系统分析课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长康 玲教授水利水电工程42水资源优化配置教学大纲：了解分布式水文模型的理论和方法，掌握水循环过程中各个物理过程的数学模拟；数字高程模型；流域地貌指数的提取；数字河网的分析；基于DEM的流域等流时线的推求；TOPMODEL模型等主要知识。 绪论（4学时）流域水文模型概论分布式流域水文模型分布式流域水文模型的技术支撑分布式流域水文模型关键技术 水文时空变化过程模拟基础（6学时）降雨空间分析方法土壤水运动过程下渗蒸发与散发融雪流域汇流单位线河道流量演算流域分布式汇流演算 数字高程模型与地貌指数（6学时）数字高程模型数据采集方法流域地貌指数提取湿度指数的空间分布分析河网水系的生成基于DEM的流域等流时线和分布式水文模型（4学时）基于DEM的流域等流时线基于DEM的分布式水文模型TOPMODEL（6学时）TOPMODEL的概念与推导流域降雨径流关系模拟应用土壤导水率与缺水深函数关系研究半分布式月水量平衡模型（6学时）月水量平衡模型及其比较研究两参数月水量平衡模型半分布式月水量平衡模型气候变化对水文水资源的影响评价教材： 分布式流域水文模型（熊立华 郭生练主编，中国水利水电出版社）主要参考书： 该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：预测分析课程代码：271.805英文名称：Forecast analysis课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式：探讨报告 教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程（学科）；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士 开课学期：第 学期 总学时/讲授学时： 16 / 12 学分：1先修课程要求：概率论 课程组教师 姓 名职称专 业年 龄学术专长张勇传院士系统分析与集成；水利水电工程73水电能源优化周建中教授系统分析与集成；水利水电工程49复杂系统分析教学大纲： 在科技、社会、经济及国防等众多领域，有着各种各样的预测（预报）问题，以此为需求，已发展了许多预测方法。这些方法中，有定性的、定量的或两者相结合的。由于人们总希望能确切的回答问题，因而发展研究定量、准确、可信的预报方法，便成为久兴不衰的热门问题。一、概述（1学时）二、预测的基本问题（1学时）三、预测模型的描述及其评价（2学时）四、人工神经网络预测模型（2学时）五、预测的准确性和可信性（2学时）六、预测模型比较（2学时）七、非线性ARMA预测模型（2学时）八、讨论（4学时）教材：自编讲义 主要参考书：1、数据建模及预报2、辨识预报方法及其应用3、最优化方法应用基础该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：最优决策与对策决策课程代码：271.806英文名称：Optimal Decision and Countermeasures decision-making课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式：探讨报告 教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程（学科）；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士 开课学期：第一学期 总学时/讲授学时： 16 / 12 学分：1先修课程要求：概率论，水库优化运行 课程组教师 姓 名职称专 业年 龄学术专长周建中教授系统分析与集成；水利水电工程49复杂系统分析张勇传院士系统分析与集成；水利水电工程73水电能源优化教学大纲： 本课程主要通过复杂水电能源系统面临的多投资主体和多利益体环境下分散决策中的优化问题，研讨其对策与决策过程的多赢博弈策略。在水资源开发利用中有着大量的优化问题，人们都将其作为函数极值问题，使用微分法和拉格朗日（Lagrange）乘子法求解，随后的深入研究中，要考虑来自水文、水力、电力和其他综合利用部门的限制和约束（它们多以不等式形式出现），于是发展了各种数学规划模型和方法。近年来，随着计算技术的进步，直接法得到了发展和广泛应用，诸如遗传算法、蚂蚁觅食、小鸟觅食、粒子群等算法，这些算法属于针对目标的搜索演化，这类方法制约于“没有免费的午餐”（No Free Lunch）原则，在收敛于全局最优解的快速和早熟（陷入局部最优）之间找折中（寻找折中方案trade-off decision）。另一方面，随着竞争和生态环境效应评价机制的引入，水电能源系统从计划模式变为市场模式，水电业主追求自身最大利益和资源最充分利用之间常常存在矛盾，这需要研究一种新的机制来协调这种矛盾，而问题的模型也将从优化决策模型发展为优化对策决策模型。一、问题的提出（1学时）二、问题的模型描述（2学时）三、多赢博弈过程的合作调度（4学时）四、效益分配机制探讨（2学时）五、合作调度开展及其模型求解（3学时）六、讨论（4学时）教材：自编讲义 主要参考书：1、对策论与决策方法2、最优化方法应用基础3、多目标决策该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：确定性过程优化的平稳性质课程代码：271.807英文名称：Stable Character of Determinacy Process Optimization课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式：探讨报告 教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程（学科）；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士 开课学期：第一学期 总学时/讲授学时： 16 / 12 学分：1先修课程要求：概率论，水库优化运行 课程组教师 姓 名职称专 业年 龄学术专长周建中教授系统分析与集成；水利水电工程49复杂系统分析张勇传院士系统分析与集成；水利水电工程73水电能源优化教学大纲：本课程研讨过程优化的平稳性质，给出最优策略的几个有关定理，并给出直接计算最优状态，最优决策的方法以制定阶段最优运行计划。给出的方法可用于能源领域的火电日优化，梯级水电日优化，以及各种生产的优化计划的制定。一、问题的提出（1学时）二、递推方程描述与表达（2学时）三、相邻阶段的最优值函数值的确定（3学时）四、阶段最优决策函数（2学时）五、最优运行的周期性（2学时）六、最优状态和最优决策的性质（2学时）七、讨论（4学时）教材：自编讲义 主要参考书：1、对策论与决策方法2、最优化方法应用基础3、多目标决策该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：粒子群优化与群演化算法课程代码：271.808英文名称：PSO and Swarm Evolution Algorithm课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式：探讨报告 教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程（学科）；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士 开课学期：第 学期 总学时/讲授学时： 16 / 12 学分：1先修课程要求：概率论，水库优化运行 课程组教师 姓 名职称专 业年 龄学术专长张勇传院士系统分析与集成；水利水电工程73水电能源优化周建中教授系统分析与集成；水利水电工程49复杂系统分析教学大纲： 已有大量文献推导了各种改进PSO算法，反映出对这一算法多侧面的有趣的思路与研究。本课程试图通过研讨，从基本PSO算法的原理出发，对群演化算法的收敛性问题进行分析，以期对类似群演化算法的演化机理加深认识，进而在算法分析及运用上能够明晰地把握。一、问题的提出（1学时）二、基本PSO算法（2学时）三、改进基本PSO算法（2学时）四、不同算法的比较（1学时）五、微粒群模型与PSO模型（2学时）六、收敛到全局最优的群演进算法（4学时）七、讨论（4学时）教材：自编讲义 主要参考书：1、粒子群演化算法原理及应用2、最优化方法应用基础3、多目标决策该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：数字工程方法与技术课程代码：271.809英文名称：Method and Technology of Digital Engineering课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写研讨报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 16 / 16 学分：1先修课程要求：计算机基础课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长张秋文教授空间信息科学与技术39地理信息系统理论与应用教学大纲：使学生掌握数字工程的基本原理与方法，熟悉数字工程建设的关键技术，为学生在利用数字化和信息化技术，研究和解决实际工程应用问题等方面开拓视野，培育兴趣，寻求创新提供研究和讨论的平台。1绪论（4学时）1.1 数字工程的基本概念1.2 研究对象及应用领域1.3 国内外研究进展和方向2数字工程的整体构架（4学时）2.1 需求分析2.2 数字工程软件系统结构2.3 数字工程硬件体系结构3数字工程的理论基础与关键技术（4学时）3.1 理论基础3.2 关键技术3.3 设计与开发方法4数字工程应用实例分析（4学时）4.1 数字流域工程4.2 数字城市工程4.3 数字校园工程教材： 自编讲义主要参考书： 地理信息系统原理及应用（张秋文，康玲主编，水利出版社）该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：3S技术在资源、环境和灾害研究中的集成应用课程代码：271.810英文名称：Integrated Application of 3S to the Researches of Resources, Environment and Hazard课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写研讨报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程学科；系统分析与集成；空间信息科学与技术适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 16 / 16 学分：1先修课程要求：地理信息系统 或 空间信息工程学课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长张秋文教授空间信息科学与技术39地理信息系统理论与应用教学大纲：使学生熟悉集成利用3S技术研究资源、环境和灾害问题的重要作用和意义，了解国内外3S技术在资源、环境和灾害领域中的应用研究进展和方向，掌握集成应用3S技术解决资源、环境和灾害领域中实际研究课题的主要理论和方法，为学生在空间信息科学与技术以及资源、环境和灾害等多学科的交叉研究方面开拓视野，培育兴趣，寻求创新提供研究和讨论的平台。1绪论（4学时）1.1 3S技术的基本概念1.2 3S技术在资源、环境和灾害问题研究中的作用与意义1.3 国内外研究进展和方向23S技术在资源研究领域中的应用（4学时）2.1 概述2.2 热点研究课题2.3 研究方法与技术路线2.4实例分析基于3S的流域分布式水文建模分析33S技术在环境研究领域中的应用（4学时）3.1 概述3.2 热点研究课题3.3 研究方法与技术路线3.4实例分析基于3S的水利水电工程对生态环境的影响评价43S技术在灾害研究领域中的应用（4学时）4.1 概述4.2 热点研究课题4.3 研究方法与技术路线4.4实例分析基于3S的水库诱发地震风险分布式预测与评价教材： 自编讲义主要参考书： 地理信息系统原理及应用（张秋文，康玲主编，水利出版社）该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：水力发电系统分析与集成自动化课程代码：271.811英文名称：Analysis and integrated automation of hydro generating systems课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写研讨报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程学科、系统分析与集成、热能与动力工程学科、电力系统自动化适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 16 / 16 学分：1先修课程要求：课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长李朝晖教授水利水电工程45水电站自动化，机组过程计算机仿真教学大纲：第1章 水力发电系统第2章 分析方法第3章 控制自动化 第4章 维护自动化第5章 管理自动化第6章 集成自动化与综合优化教材： 自编电子讲义：水力发电系统分析与集成自动化主要参考书： 该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：水轮机调节系统的故障诊断课程代码：271.812英文名称：Fault Diagnosis of Turbine Regulating System课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写研讨报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利工程；系统分析与集成 适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 16 / 16 学分：1先修课程要求：水轮机调节,发电设备的状态检测与故障诊断课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长常黎教授水利水电工程52水电生产过程仿真与控制；水电能源系统优化；发电设备状态检测与故障诊断教学大纲：水轮机调节的基本任务是根据系统负荷的变化调节水轮发电机组的有功功率的输出，并维持机组转速（频率）在规定的范围内。水轮机调节系统故障诊断研究的目的就是要及时、准确地对各种水电机组异常状态或故障状态做出诊断，为机组的运行进行指导，以提高机组的可靠性、安全性和有效性，从而将事故和故障损失降到最低水平。根据控制系统特性和辨识机理，系统的动态响应能充分反映出系统本身的信息。对于同一个系统，如果系统参数发生变化就意味着系统的特性发生了变化，如果系统故障了，系统的参数也不可能维持在正常的取值范围内。本课程是讲述基于系统参数辨识的水轮机调节故障诊断的原理，使学生了解如何在系统辩识的基础上，根据系统参数的变化对系统故障分类、定位、程度及其原因等进行分析的方法。1. 概述（2学时）1.1 水轮机调节系统的组成与作用1.2 研究水轮机调节系统故障诊断的意义1.3 国内外水轮机调节系统故障诊断技术的发展及研究状况1.4 水轮机调节系统故障诊断的基本内容2. 水轮机调节系统的特性与数学模型（4学时）2.1 水轮机调节系统的特性2.2 水轮机调节系统的数学模型2.3 水轮机调节系统的运行2.4 水轮机调节系统的故障3. 系统辨识与水轮机调节系统的故障诊断（6学时）3.1系统辨识的基本原理3.2 水轮机调节系统的参数空间3.3 水轮机调节系统的辨识模型3.4基于系统辩识理论的水轮机调节系统故障诊断4. 仿真应用与结果分析（4学时）4.1仿真应用4.2 结果分析教材： 自编讲义主要参考书：水轮机调节 该课程所属基层教学组织（教研室、系）专家小组意见，该课程是否适合硕士、博士研究生培养的需要？是否与其他课程重复，是否有稳定授课教师队伍。该课程适合博士研究生培养需要，与其他研究生课程无重复，教学队伍稳定。专家组长专 家 年 月 日水电与数字化工程学院 博士研究生课程简介课程名称：人工神经网络与短期径流预报课程代码：271.813英文名称：ArtificialNeuralNetwork and runoff forcasting课程类型：讲授课程 实践（实验、实习）课程 研讨课程 专题讲座 其它考核方式： 撰写研讨报告教学方式：课堂讲授适用专业：水利学科；系统分析与集成 适用层次： 硕士 博士开课学期：第二学期 总学时/讲授学时： 16 / 16 学分：1先修课程要求：水文预报课程组教师姓名职 称专 业年 龄学术专长常黎教授水利水电工程52水电生产过程仿真与控制；水电能源系统优化；发电设备状态检测与故障诊断教学大纲：水文预报是现代水文学的一个重要组成部分，它是根据已知的水文和气象要素信息，如降雨、蒸发、水位、温度等，对未来一定时期内的水文状态，如流量、水位、旱情等作出定性或定量的预测。实际生产中，水文预报被广泛应用于防灾减灾、水资源开发利用、国民经济建设和国防等多个方面。水文预报中，研究与应用最为广泛的是对洪水的预报，它是根据洪水的形成和运动规律，利用过去和实时的水文气象资料对未来一定时间内的洪水发展演变情况作出预测。人工神经网络是一门新兴的交叉科学，也是目前国内外研究十分活跃的前沿领域。近年来，人工神经网络在水文预报中的应用逐渐增多。国内外的专家学者在这方面做了大量的工作。实践证明，人工神经网络强大的非线性特点和容错能力，使一些用其他方法难以获得理想效果的预报问题的解决成为可能。本课程是讲述基于人工神经网络的径流预报原理和方法，使学生了解如何应用人工神经网络的方法来解决径流预报问题。1. 概述（2学时）1.1 径流预报及其在水利水电工程中的作用1.2 研究径流预报方法的意义1.3 国内径流预报技术的发展及研究状况1.4 径流预报的基本内容和基本要求2. 水文预报的新安江模型（4学时）2.1 新安江模型的结构2.2 蒸散发计算2.3 产流计算2.4 汇流计算2.5 河槽演进计算3. 人工神经网络理论（4学时）3.1人工神经网络的结构3.2 人工神经网络的学习规则3.3 BP网络的基本原理 4. 基于BP网络的短期径流预报（6学时）4.1 用于短期径流预报的BP网络结构设计4.2 用于短期径流预报的BP网络样本选择4.3 用于短期径流预报的BP网络训练4.4 BP网络泛化能力的提高教材： 自编讲义主要参