《智能控制》教学大纲

《智能控制》教学大纲适用范围版本科人才培养方案课程代码202X05156201课程性质专业选修课学分学分2学时学时（理论学时）先修课程线性代数、自动控制原理后续课程毕业设计3232适用专业电气工程及其自动化开课单位电气工程与自动化学院

一、课程说明《智能控制》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课智能控制是自动控制发展的高级阶段，它理论性强、涉及面广，涵盖专家系统、模糊控制、神经网络、智能优化算法等前沿学科的理论与方法通过本课程的学习使学生熟悉各类智能控制方法的基本原理，掌握典型控制方法的算法实现，提高学生应用计算机技术进行控制算法仿真的能力，课程重在拓宽学生的学术视野，同时为分析解决复杂非线性、时变、不确定系统的控制问题奠定基础

二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标能够将智能控制的技术、方法、原理用于研究分析一些复杂的实际工程问题，提出1:解决方案课程目标能够使用等仿真软件对典型的模糊控制技术、神经网络控制方法与群2MATLAB智能优化算法进行模型仿真，分析复杂电气工程问题的特性，获得解决方案课程目标了解控制领域关键技术的前沿动态，拓展学生的学术视野，激发学生的学习兴趣3与学习探索能力，树立终身学习意识，积极思考，大胆创新

三、课程目标与毕业要求《智能控制》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表lo表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度

1.工程知识

1.4能够将电气工程及其自动化课程目标1:能够将智能控制的技术、方专业知识用于复杂电气工程问法、原理用于研究分析一些复杂的实际工H题解决方案的比较与优化程问题，提出解决方案

2.问题分析

2.2能够运用数学、自然科学和课程目标2能够使用MATLAB等仿真工程科学的基本原理，分析并表软件对典型的模糊控制技术、神经网络控达复杂电气工程问题的特性，获制方法与群智能优化算法进行模型仿真，M得多种解决方案分析复杂电气工程问题的特性，获得解决方案

3.设计/开发解

3.1能够掌握工程设计和产品开课程目标3了解控制领域关键技术，掌决方案发全周期、全流程的基本方法和握工程设计、产品开发的基本方法和技M技术，了解影响设计目标和技术术，了解影响技术方案的因素，激发学生方案的各种因素的学习兴趣与学习探索能力注表中（高）、（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度四教学内容、基本要求与“H M学时分配智能控制课程教学内容、基本要求与学时分配见表2表教学内容、基本要求与学时分配2理论对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时目标

1.智能控制概述教学要求使学生了解智能控制的概念及发展智能控制的发展与应用

1.1过程；熟悉智能控制的分支特点；了解智能控L2智能控制的特点制的研究工具及应用领域23智能控制的重要分支

1.3重点智能控制的分支特点及应用难点智能控制的应用

2.专家控制教学要求使学生熟悉专家系统结构与专家控

2.1专家系统制原理；掌握专家PID的仿真实现重点专、

4122.2专家控制家控制结构原理与应用仿真难点专家控制的

2.3专家PID控制应用仿真.模糊控制教学要求使学生了解模糊集合与隶属函数的3模糊控制理论基础概念；掌握模糊矩阵运算与模糊关系合成推理

3.1方法；熟悉模糊、模糊控制器原理与设模糊运算与模糊关系推理PID T-S

3.2计方法；了解模糊逼近概念与自适应模糊控制模糊控制基本原理与设计

3.3原理、1012方法重点隶属函数、模糊矩阵运算、模糊控制器模糊与模糊控制

3.4PID T-S设计及应用仿真自适应模糊控制

3.5难点模糊矩阵运算与模糊关系合成推理方；模糊控制器设计与应用仿真

4.神经网络控制教学要求使学生了解神经网络的概念、原理、

4.1神经网络理论的基础分类及学习规则；掌握BP、RBF等典型神经网神经网络络的结构原理与设计方法；

4.2BP了解模糊神经网络、等高级神经网络的神经网络Hopfield

4.3RBF结构原理；熟悉神经网络自适应控制的原理

101、3高级神经网络

4.4重点神经网络的学习规则，、网络的BP RBF神经网络自适应控制

4.5结构原理与设计方法难点神经网络的结构原理与仿真实现

5.智能优化算法教学要求使学生熟悉遗传算法的概念、原理遗传算法基础与仿真实现过程；了解遗传算法的应用与改进；

5.

15.2遗传算法应用了解粒子群优化算法、差分进化算法的原理与

61、2应用粒子群优化算法

5.3差分进化算法

5.4合计32

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，利用网络课程、教学视频、习题案例与仿真程序等资源，进行启发式、讨论式教学和案例教学，促使学生学生全面了解智能控制的理论体系与技术方法在此基础上，精选典型案例与仿真程序，通过模拟仿真，举一反三，引导学生主动学习、积极思考、大胆实践，开发学生的潜能，提高学生创新意识及利用智能控制方法分析解决实际工程问题的能力六课程资源.推荐教材1（）刘金琨.智能控制（第五版）,北京:电子工业出版社1[M],

2021..参考书2（）刘金琨,智能控制-理论基础、算法设计与应用,北京:清华大学出版社1[M],

2019.（）蔡自兴.智能控制导论（第三版）.北京:水利水电出版社2[M],

2019.（）韦巍.智能控制技术（第二版）北京:机械工业出版社3[M].,

2015..期刊3（）孙长银，吴国政,王志衡，丛杨，穆朝絮，贺威.自动化学科面临的挑战.自动化学1[J]报（）,2021,4702:464-

474.（）王飞跃，魏庆来.智能控制从学习控制到平行控制控制理论与应用2[J].,2018,35（）07:939-

948.（）包为民，祁振强，张玉.智能控制技术发展的思考中国科学信息科学（）3[J].,2020,5008:1267-

1272.（）黄琳，杨莹，李忠奎.关于智能控制的几个问题中国科学信息科学（）4[J].,2018,4808:1112-

1120.（）5Derong Liu.Adaptive criticnonlinear robustcontrol:a survey[J].IEEE Transactionson（）Cybernetics,2017,4710:3429-

3451..网络资源4

（1）网络资源（视频讲座）〃.https:coursehome.zhihuishu.eom/courseHome/1000006524#resourse（）网络资源（学习论坛）2

七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3表课程考核对课程目标的支撑3考核环节占课程目标考核/评价细则比123课

（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进彳亍考核，q堂满分100分；10表

（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计55现入课程总评成绩（）根据线上教学视频、单元练习的完成质量评分，线1q线上学习成绩满分100分；上

（2）学习通会根据学生教学视频与单元练习的数量与学10学生的完成质量，统计出学生线上学习的成绩；55习（）以线上学习成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计3过入课程总评成绩程（）主要考核学生对智能控制方法原理的理解、掌握的1性q程度，作业以综合仿真为主，满分分；考100习核题（）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环210作节的最终成绩；业55（）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课3程总评成绩（）主要考核运用软件进行智能控制技术程序1MATLABq综设计与仿真的能力；合（）每次仿真单独评分，取各次成绩的平均值作为此环210仿节的最终成绩；10真（）以仿真成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课3程总评成绩（）期末大作业成绩为分，以该成绩乘以其在总评1100q qq成绩中所占的比例计入课程总评成绩；期末考核60（）主要考核学生对模糊控制、神经网络、机器学习和2351015优化算法方法原理的理解和掌握情况合计分100502030

八、考核与成绩评定考核方式及成绩评定L考核方式本课程主要以课堂表现、线上学习、习题作业、综合仿真、期末大作业等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由期期末考核成绩和过程性考核成绩组成其中期末大作业成绩为分（权重）大作业以综合分析应用题目为主，全面考查学生对人工智能重点内容的理解10060%,掌握情况；课堂表现、线上学习、习题作业、综合仿真等过程性考核成绩为分权重；过程性考核和大作业分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例10040%.过程性考核成绩的标准2过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4表过程性考核方式评价标准4考核所占比100x9090x8080x7070x60x60重％按时出勤，认真按时出勤，认真按时出勤，偶尔偶尔上课迟上课不认真听听讲；积极参与听讲；经常参与参与教学活动，到，听讲不认课，提问不回课堂25教学活动，踊跃教学活动，回答回答问题准确率真，回答问题答，活动不参表现回答问题，准确问题准确率大于大于70%o准确性一般与率大于90%80%积极参与线上学较好参与线上学参与线上学习，偶尔参与教学几乎未参与教习，教学视频学习，视频学习率教学视频学习率视频学习与单学视频学习与线上25习率与单元练习与单元练习准确与单元练习准确元练习答题单元练习答学习准确率均大于率大于80%o率大于题70%o90%作业干净整洁，作业干净整洁，及时交作业，程缺交作业次不交作业次23习题程序设计合理与程序设计合理与序设计合理性与以内，仿真效以上，准确率25作业仿真效果可靠性仿真效果可靠性仿真效果可靠性果可靠性大于小于60%o大于90%大于80%o大于70%o60%o程序与仿真结果程序与仿真结果程序与仿真结果程序与仿真结程序与仿真结正确，图表标注正确，图表有标正确，图表有标果有误差，图果错误，图表综合清晰，分析过程注，有分析过程注，无分析过程表不清晰无标注，无分25仿真完整析过程。