中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业(本科)(1)剖析.doc

精品文档中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）机电系统智能控制技术课程教学大纲(试行第一部分 大 纲 说 明一、课程的性质、作用和任务机电系统智能控制技术是机械设计制造及其自动化专业机电系统智能控制方向学生限定选修的一门专业课。本课程涉及机电系统控制、人工智能等及众多相关技术，其内容由模糊控制、神经网络控制、专家控制、遗传算法和智能控制系统设计等部分组成。通过这些内容的学习，使学生了解机电系统智能控制的基本结构、各类主要智能控制方法的基本知识；掌握模糊控制与神经控制的基本理论、算法和基本设计方法。为今后从事机电智能控制系统的、设计、运行、和产品开发工作打下一定基础。二、本课程与相关课程的关系本课程安排在所有必修课程修完后进行，学生应具有电工技术、电子技术、机电控制工程基础等方面的知识。三、课程的教学基本要求1掌握模糊控制的基本理论和设计方法，包括：模糊集合及模糊推理知识、模糊控制的基本原理以及基本模糊控制器的设计方法。2掌握神经网络控制的基本理论和主要算法，包括：误差反向传播算法原理、多层前向网络的训练集设计和拓扑结构设计。3熟悉模糊控制和神经网络控制的功能特点和应用。4了解专家控制的基本原理和典型结构。四、教学方法和教学形式建议本课程属于新兴技术领域中的综合性课程。教学形式建议包括电视录像授课，自学及面授辅导等形式，其中，电视授课以讲授重点、难点和应用实例分析为主。五、课程的教学要求层次教学要求中，内容按“了解、理解、掌握”三个基本层次要求。第二部分 教学媒体使用和教学过程建议一、学时分配本课程共72学时（4学分），其中电视课24 学时。建议分配如下：序号内 容课内学时电视学时备注1绪论412模糊控制及应用2573神经网络控制及应用2084专家控制与仿人控制简介1355遗传算法及应用526智能控制系统设计及其应用软件51合计7224二、教材1文字教材文字教材有主教材和自学辅导教材两册。机电系统智能控制技术是近年出现的一门新兴学科技术，覆盖面宽，知识更新速度快，本教材在满足教学基本要求的基础上，力求体现本专业的新知识、新技术。自学辅导教材配合主教材使用，其内容包含各章学习重点，由浅入深地引导学生自学及检查学习效果。2录像教材录像教材是重要的辅助教学媒体。除了用它对课程的重点、难点进行讲解外，结合本课程的特点，应充分利用这些辅助教学媒体的优势，形象、生动、直观地展现文字教材难于讲述的知识点，帮助学生更好地理解、掌握本课程的教学内容。三、教学环节1辅导与自学辅导是电视大学的重要教学方法之一，由于广播电视大学采用开放和远距离教学手段，因此，辅导是学生接触老师，获得疑难解答的重要途径。辅导课要依据教学大纲，密切配合文字和录像教材，采用重点讲解，专题讨论，答疑等方式，通过解题思路分析和基本方法训练，培养学生分析问题和解决问题的能力。2. 作业习题是本课程的重要环节，通过做习题以深化和扩展对课程内容的理解，并培养学生分析和解决问题的能力。习题一般包括思考题、分析题和计算题。3. 考试考试是对教与学的全面验收，学生必须在完成规定的作业后，方能参加考试，考试题目要符合大纲要求，本考试采用命题考试方法，其中平时成绩（含作业和实验）占20%，完成作业、考试成绩及格即可获得本课程学分。试卷中对不同能力层次要求的试题所占比例大致为：“了解”层次20，“理解”层次30，“掌握”层次50。第三部分 教学内容与教学要求1绪论（4学时）（1）智能控制概述（2）智能控制系统的主要类型（3）智能控制的产生和发展教学要求：熟悉智能控制的应用对象和主要特点；了解几种典型的智能控制系统的特点与结构；了解智能控制的产生与发展。2模糊控制及应用(25学时（1）普通集合基础（2）模糊集合基础（3）模糊控制器的工作原理（4）模糊控制系统设计与应用实例教学要求：掌握模糊控制的教学基础、模糊控制原理和基本模糊控制器的设计；熟悉模糊控制技术的特点，了解其应用情况。3神经网络控制及应用（20学时）（1）神经网络基础（2）神经网络系统辨识（3）神经网络控制（4）神经网络控制系统设计与应用实例教学要求：了解人工神经网络的基本概念、基本网络结构和主要学习算法。理解神经网络在系统辨识与控制方面解决问题的基本思路和应用方法。本章重点是神经网络基础这一节，包括神经元的生物模型与人工模型、神经网络模型和学习算法等内容。本章难点是神经网络的应用方法，在应用神经网络解决各类实际问题时，网络的设计不仅靠理论指导，而且需要丰富的实际经验和对问题的深入理解。4专家控制与仿人控制简介（13学时）（1）专家系统基础（2）专家控制系统的结构与原理（3）专家控制系统的设计与应用实例（4）仿人智能控制原理（5）几种仿人智能控制系统教学要求：了解专家系统的基础知识；了解专家控制系统的基本组成结构与工作原理；了解仿人控制的基本思路、主要类型和基本原理。（本章不是全书的重点学习内容，而是扩大智能控制知识面需了解的内容）5遗传算法及应用（5学时）（1）遗传算法的原理与特点（2）遗传算法的基本操作与模式理论（3）遗传算法的实现与改进（4）遗传算法在智能控制中的应用教学要求：了解遗传算法的有关基本概念；领会遗传算法的基本原理与操作方法。6.智能控制系统设计及其应用软件（5学时）（1）智能控制系统总体设计与需求分析方法