智能控制工程及其应用实例/光机电一体化丛书 罗均 9787502566449 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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罗均 著

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• 智能控制
• 控制工程
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• 应用实例
• 罗均
• 9787502566449
• 电子工业出版社
• 工业控制
• 控制系统

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502566449

商品编码：29379529766

包装：平装

出版时间：2005-03-01

基本信息

书名：智能控制工程及其应用实例/光机电一体化丛书

定价：26.00元

作者：罗均

出版社：化学工业出版社

出版日期：2005-03-01

ISBN：9787502566449

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统介绍了智能控制的理论、方法、系统设计及其实现技术，突出反映了智能控制在外的*研究成果及其应用实例。首先介绍了智能控制的产生、发展及与传统控制的区别；然后阐述了智能控制的知识工程基础、基于知识的专家控制、模糊控制、神经网络控制、分级递阶智能控制、进化算法与遗传算法；后给出了智能控制在工业控制、机器人及路径规划中的应用实例。
本书可供自动控制、机械电子工程、系统工程、经济管理、运筹学、计算机等专业的工程技术人员使用，也可作为大专院校相关专业的教材和参考书。

目录

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章 绪论
　1.1 传统控制的发展及其困难
　　1.1.1 传统控制的产生及其发展
　　1.1.2 传统控制所面临的困难
　1.2 人工智能的定义与发展
　　1.2.1 人工智能的定义
　　1.2.2 人工智能的产生与发展
　1.3 智能控制的产生、发展及其特点
　　1.3.1 智能控制的产生与发展
　　1.3.2 智能控制的结构与特点
　1.4 智能控制与传统控制
　1.5 智能控制的主要研究内容
第2章 智能控制的知识工程基础
　2.1 知识表示
　　2.1.1 一阶谓词逻辑法
　　2.1.2 产生式表示法
　　2.1.3 语义网络表示法
　　2.1.4 框架表示法
　2.2 知识利用
　　2.2.1 搜索
　　2.2.2 推理
　2.3 知识获取
　　2.3.1 机器学习的发展
　　2.3.2 机器学习的分类
　　2.3.3 机械式学习
　　2.3.4 归纳学习
　　2.3.5 指导学习
第3章 基于知识的专家系统及专家控制
　3.1 专家系统与专家控制系统
　3.2 专家系统的产生及其原理
　　3.2.1 专家系统的产生与发展
　　3.2.2 专家系统的原理
　　3.2.3 专家系统的分类
　　3.2.4 专家系统的基本结构
　　3.2.5 黑板模型
　　3.2.6 知识获取
　3.3 专家系统的实现
　　3.3.1 专家系统的设计原则
　　3.3.2 专家系统建立的步骤
　3.4 专家控制器的设计
　　3.4.1 专家控制系统的产生
　　3.4.2 专家控制器的组成
　　3.4.3 直接专家控制系统的设计
　　3.4.4 间接专家控制系统的设计
第4章 基于模糊推理的智能控制系统
　4.1 模糊控制理论的产生和发展
　4.2 模糊集合及其基本运算
　　4.2.1 普通集合
　　4.2.2 模糊集合
　　4.2.3 模糊关系
　　4.2.4 模糊推理
　4.3 模糊控制原理
　　4.3.1 模糊控制系统的组成
　　4.3.2 确定模糊控制器的结构
　　4.3.3 输入模糊化
　　4.3.4 模糊推理决策
　　4.3.5 逆模糊化
　4.4 自适应模糊控制器
　　4.4.1 性能测量
　　4.4.2 控制对象的增量模型
　　4.4.3 控制规则库的修正
　　4.4.4 尺度变换因子的选择
　　4.4.5 设计步骤
　4.5 模糊控制软件开发工具
　　4.5.1 Motorola模糊控制软件
　　4.5.2 美国FIDE模糊推理开发环境
　　4.5.3 德国模糊逻辑系统的软件工具fuzzy TECH
　4.6 模糊控制应用实例
　　4.6.1 电热炉温度控制的模糊控制
　　4.6.2 模糊控制全自动洗衣机
第5章 基于神经网络的智能控制
　5.1 概述
　　5.1.1 人脑神经网络
　　……
第6章 分级递阶智能控制
第7章 进化计算与遗传算法
第8章 智能控制工程的应用实例
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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智能控制工程及其应用实例 作者： 罗均 出版社： 9787502566449 丛书： 光机电一体化丛书 内容概述 《智能控制工程及其应用实例》一书，由资深专家罗均倾力打造，作为“光机电一体化丛书”的重要组成部分，深入探讨了智能控制工程的核心理论、关键技术以及在各行业中的广泛应用。全书脉络清晰，内容丰富，旨在为读者构建一个全面而深入的智能控制工程知识体系，并提供一系列翔实的工程实例，帮助读者理解理论知识如何转化为实际的工程解决方案。 核心理论与技术深度解析： 本书在理论层面，对智能控制工程的基石进行了详尽的阐述。首先，它从控制系统的基本概念出发，逐步深入到现代控制理论的演进。读者将有机会系统地了解线性控制、非线性控制、最优控制、鲁棒控制等经典控制理论，并重点剖析它们在智能控制系统设计中的角色。 特别值得一提的是，本书对“智能”这一核心概念赋予了多角度的解读。它深入探讨了使控制系统“智能”化的关键技术，包括但不限于： 模糊控制： 详细介绍了模糊逻辑的产生、发展及其在控制系统中的应用。本书将阐明如何构建模糊规则库、模糊化和解模糊的过程，以及模糊控制在处理不确定性、非线性系统方面的优势。例如，在温度控制、洗衣机程序设定等场景下，模糊控制如何通过模拟人类的经验判断来达到更优的控制效果。 神经网络控制： 深入解析了神经网络的结构、学习算法（如BP算法、RBF网络等）及其在控制问题中的应用。本书将展示如何利用神经网络强大的非线性映射能力和自学习能力，对未知或复杂动态系统进行建模和控制。通过实例，读者可以理解神经网络如何应用于机器人轨迹跟踪、化工过程优化等领域。 专家系统与决策支持： 探讨了如何将领域专家的知识和推理能力转化为计算机可执行的程序，构建智能决策系统。本书将阐述专家系统的构成要素，如知识库、推理机、用户接口，并分析其在故障诊断、生产调度等需要复杂推理的场景下的作用。 遗传算法与其他进化计算： 介绍了基于生物进化原理的优化算法，如遗传算法，并讨论了它们在参数整定、系统优化等问题上的应用。本书将展示如何利用这些全局搜索能力强的算法，解决传统方法难以处理的复杂优化问题。 自适应控制与学习控制： 重点阐述了控制系统在面对环境变化或系统参数不确定时，能够自动调整控制策略以维持性能的技术。本书将深入探讨自适应控制的收敛性、鲁棒性问题，以及学习控制在不断提升控制精度方面的潜力。 光机电一体化视角下的智能控制： 作为“光机电一体化丛书”的一部分，本书尤其强调了智能控制在光、机、电三者深度融合系统中的地位和作用。它深刻揭示了在光机电一体化领域，智能控制不仅是实现功能的手段，更是提升系统性能、拓展应用边界的关键驱动力。 光机电一体化系统的特点： 本书首先会分析光机电一体化系统的典型特征，例如多学科交叉、高精度要求、动态耦合性强等。这些特点对传统的控制方法提出了挑战，也为智能控制的介入提供了广阔的空间。 智能控制在光机电系统中的融合： 读者将看到，本书如何将前面介绍的智能控制技术与光机电系统的具体需求相结合。例如： 精密光学仪器中的智能控制： 在高精度激光加工、显微成像、光刻设备等系统中，如何利用模糊逻辑或神经网络控制，实现对光学元件的微纳米级定位与跟踪，补偿环境干扰，保证成像质量。 机器人与自动化设备中的智能控制： 在工业机器人、服务机器人、无人机等领域，如何通过学习控制和强化学习，使机器人具备自主避障、路径规划、目标识别与抓取等智能行为。 智能测控系统的构建： 在光电传感、测量系统中，如何集成智能算法，实现对原始数据的智能处理、特征提取、异常检测，从而提高测控的准确性和智能化水平。 柔性制造与智能装配： 在光机电一体化的柔性制造系统中，智能控制如何实现生产线的动态重构、产品的高效协同装配，以及对复杂装配过程的智能监控与调整。 丰富的应用实例深度剖析： 理论的生命在于实践，本书最显著的特点之一在于其丰富的、贴近实际的工程应用实例。这些实例并非简单的理论复述，而是对实际工程问题如何通过智能控制方法解决的深度剖析。 实例的选取原则： 本书的实例具有代表性，涵盖了多个重要行业领域，例如： 工业自动化： 智能生产线调度、AGV（自动导引车）的智能导航与路径规划、精密机床的自适应进给控制、化工反应过程的智能优化控制。 航空航天： 飞行器的姿态与轨道智能控制、无人机的自主导航与目标跟踪、航天器着陆与对接的智能协调。 医疗器械： 手术机器人协同控制、智能医疗影像分析与诊断辅助、康复机器人的个性化运动控制。 新能源技术： 太阳能发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）智能控制、风力发电机的变桨与偏航智能控制。 智能交通： 交通信号灯的智能配时优化、自动驾驶车辆的感知与决策控制。 家用电器： 智能家电的节能优化控制、家政机器人的路径规划与任务执行。 实例的剖析方法： 对于每一个实例，本书都遵循严谨的工程分析流程： 1. 问题定义与背景分析： 清晰阐述实际工程中遇到的具体问题，以及其复杂性和挑战性。 2. 控制目标与性能指标： 明确所要实现的控制目标，并定义可量化的性能指标，例如响应速度、稳态误差、抗干扰能力、能耗等。 3. 智能控制方案设计： 详细介绍针对该问题选择的智能控制方法，并解释其选择的理由。 4. 系统建模与算法实现： 展示如何对被控对象进行建模（可能是基于物理模型或数据驱动模型），以及智能控制算法的具体实现步骤和关键参数的设定。 5. 仿真与实验验证： 通过仿真平台对控制方案进行初步验证，并可能介绍实际工程中的实验结果，与理论预期进行对比分析。 6. 性能评估与优化： 对仿真或实验结果进行深入分析，评估控制方案的性能，并可能探讨进一步的优化方向。 通过这些详实的实例，读者不仅能巩固理论知识，更能获得解决实际工程问题的思路和方法，培养分析问题、设计方案、验证结果的工程能力。 读者对象 本书内容全面且深入，适合以下读者群体： 高等院校相关专业本科生与研究生： 如自动化、控制工程、电气工程、机械工程、光电工程、计算机科学与技术等专业的学生，可以将其作为教材或重要的参考读物，系统学习智能控制理论与技术。 工程技术人员与研发人员： 在自动化、机器人、光机电一体化、精密制造、航空航天、医疗器械等领域从事研发、设计、系统集成、应用开发等工作的工程师，可以从中获取最新的技术理念、实用的解决方案和工程经验，提升工作效率与创新能力。 科研工作者： 致力于智能控制、机器人技术、光机电一体化等领域的研究人员，可以从本书中了解该领域的最新进展、关键技术瓶颈以及前沿研究方向。 对智能控制工程感兴趣的爱好者： 任何对现代控制理论、人工智能在工程应用中的结合感兴趣的读者，都能从本书中获得启发和知识。 总结 《智能控制工程及其应用实例》是一部集理论深度、技术广度与工程实用性于一体的专著。它系统梳理了智能控制的核心技术，并紧密结合光机电一体化的独特视角，通过大量翔实的工程案例，将抽象的理论转化为生动的实践。本书不仅是一本知识宝库，更是一本启迪思维、指引实践的工程指南，对于推动相关领域的技术进步和人才培养具有重要意义。

评分☆☆☆☆☆

这本《光机电一体化丛书》里的另一本著作，聚焦于高级机器人动力学与控制，给我留下了极为深刻的印象。作者深入浅出地剖析了复杂多自由度机械臂在高速、高精度运动下所面临的非线性、耦合性难题。书中不仅详尽阐述了牛顿-欧拉法和拉格朗日方程在建立精确数学模型上的细微差别及其适用场景，更令人惊喜的是，它引入了基于模型的预测控制（MPC）在机器人轨迹规划中的应用案例。我尤其欣赏它对鲁棒性的强调，通过大量的仿真数据对比，直观展示了传统PID控制在面对外部扰动和参数不确定性时的局限性，而MPC如何通过实时优化预测区间，有效抑制了振荡并保持了期望轨迹的跟踪精度。阅读过程中，我仿佛置身于一个高标准的实验室，跟随作者的思路一步步拆解那些看似无解的控制难题，最终在理论与实践的完美结合中找到了清晰的路径。对于那些希望将机器人控制技术推向工业极限的工程师和研究生来说，这本侧重于动态性能优化的读物绝对是案头的必备良器。

评分☆☆☆☆☆

谈谈那本关于精密驱动与摩擦学的书吧，它彻底颠覆了我对传统机械传动的一些固有认知。这本书的论述风格极其细腻，几乎可以称得上是“显微镜下的工程学”。它没有满足于宏观的摩擦系数讨论，而是聚焦于纳米尺度的表面形貌对润滑膜破裂的影响。作者引述了大量的原子力显微镜（AFM）实验数据，揭示了在高负荷低速工况下，边界润滑向混合润滑过渡时的复杂流变特性。更具启发性的是，书中对智能材料驱动器的介绍，比如形状记忆合金（SMA）和压电陶瓷（PZT）在微定位平台中的应用，以及如何通过先进的反馈回路克服其固有迟滞非线性的技术路线。阅读这本书就像进行了一次关于“接触力学”的深度冥想，它让人明白了，在追求极致精度的世界里，每一个微小的表面起伏和分子间的相互作用都可能成为系统性能的决定性因素。

评分☆☆☆☆☆

我近期研读了这套丛书中的一本关于嵌入式系统在实时控制中的能效优化的册子。这本书的切入点非常新颖，它没有把重点放在传统的实时操作系统（RTOS）的调度算法上，而是深入剖析了异构计算架构下的功耗瓶颈。作者清晰地解释了如何在FPGA、GPU和低功耗ARM核之间进行任务卸载和协同工作，以达到性能与功耗的最佳平衡点。书中对电源管理单元（PMU）的寄存器级编程细节描述得淋漓尽致，甚至包括了如何利用时钟门控和动态电压频率调节（DVFS）来应对控制任务的间歇性需求。我特别欣赏它对嵌入式软件的编译优化技巧的讲解，如何通过内联汇编和编译器优化选项，榨干每一分处理器的性能，同时将热设计功耗（TDP）控制在安全范围内。这本书的风格偏向于“硬核”的系统级架构设计，为设计下一代高能效的智能终端提供了坚实的理论和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅了这套丛书中的一本关于精密仪器中的热力学与流体力学耦合分析的书籍，它的专业深度和广度令人叹服。它没有停留在传统的传热学或流体力学基础层面，而是直接切入了微纳尺度效应对精密光学系统稳定性的影响。书中花了相当大的篇幅探讨了激光与材料相互作用时产生的局部热梯度如何引发应力集中，进而导致光束质量的微小漂移，这对于设计超精密对准系统至关重要。作者采用了有限元分析（FEA）结合计算流体力学（CFD）的多物理场耦合方法，并提供了详细的边界条件设置指导。最让我受益匪浅的是它对主动热补偿策略的探讨，特别是如何利用Peltier效应材料实现对镜面微小温升的快速反馈抑制。行文风格非常严谨，充满了工程美学的体现，它教会我如何用跨学科的视角去审视一个看似单纯的机械或光学问题，真正理解“系统”的含义。

评分☆☆☆☆☆

让我来谈谈丛书里那本聚焦于高分辨率机器视觉与图像处理的专著吧。这本书的叙事节奏非常快，仿佛一位经验丰富的算法专家在向你传授“独门秘籍”。它没有过多纠缠于经典的频域滤波理论，而是直接进入了深度学习在目标识别和位姿估计中的前沿应用。书中详尽对比了不同卷积神经网络结构（如YOLO系列与Mask R-CNN）在处理复杂背景下微小缺陷检测时的性能指标，并提供了完整的PyTorch代码片段作为支撑。最令人眼前一亮的是，作者对相机标定的讨论上升到了非线性误差的实时补偿层面，特别是引入了基于光场理论的深度估计方法，极大地提升了三维重建的精度。它迫使我跳出传统的二维处理思维定势，转向利用多传感器融合实现更可靠的环境感知。对于那些在自动化检测领域摸爬滚打，寻求性能突破的实践者来说，这本书无疑是一剂强心针。