《智能控制導論》第一版出版至今已有6個年頭。為了反映國內外智能控制的最新進展，滿足國內智能控制科學研究和課程教學的需要，有必要對該書進行修訂。

《智能控制導論》第二版介紹智能控制的基本原理及其應用，著重討論智能控制幾個主要系統的原理、方法及應用。所涉及的智能控制系統依次為遞階控制、專家控制、模糊控制、神經控制、學習控制、進化控制與免疫控制、多真體控制、網絡控制、復合智能控制等系統。本次修訂時，對全書進行了較大更新，特別突出了計算智能（軟計算），加強了模糊控制與神經控制的計算和Matlab工具的應用指導，充實了網絡控制的內容，對其他各章也做了一些調整與增刪，例如把“網絡控制”和“多真體控制”分別擴展獨立成章，刪去“其他智能控制”和“展望智能控制”兩章，把“仿人控制”并入“復合控制”，把“展望智能控制”的部分內容調入第1章“概述”等。在保持本書固有特色的基礎上，精煉了內容，增加了訓練，吸收了新知識，更加適合作為本科生教材，有利于提高課程教學水平和本科生培養質量。

本書是國家精品課程和國家精品資源共享課程“智能控制”的配套教材，可作為高等院校自動化、電氣工程與自動化、智能科學與技術、測控工程、機電工程、電子工程等專業本科生智能控制類課程的教材，也可供從事智能控制和智能系統研究、設計、應用的科技工作者閱讀與參考。

值此新版問世之際，想向廣大讀者匯報我的智能控制著作編著與出版的歷程。本書是我在國內外出版的智能控制著作的第9個版本：①智能控制（全國統編教材），電子工業出版社，1990；②Intelligent Control：Principles，Techniques and Applications，World Scientific Publishers，1997；③智能控制——基礎及應用，國防工業出版社，1998；④智能控制，第2版，電子工業出版社，2004；⑤人工智能控制（研究生用書），化學工業出版社，2005；⑥智能控制原理與應用，清華大學出版社，2007；⑦智能控制導論，中國水利水電出版社，2007；⑧智能控制原理與應用，第2版，清華大學出版社，2013；⑨智能控制導論，第2版，中國水利水電出版社，2013。這些智能控制著作的編著與出版，得到眾多專家、學者和相關部門領導、同仁的支持與幫助，受到高校廣大師生和其他讀者的熱情歡迎和普遍使用，為我國智能控制學科建設、課程建設和人才培養做出了應有貢獻。謹對各位專家、領導、編輯、師生和其他讀者致以衷心感謝！

在第二版修訂出版過程中，繼續得到許多專家和同仁的有力幫助。中國水利水電出版社宋俊娥編輯等為本書的編輯和出版付出辛勤勞動；國內外許多智能控制專著、教材和論文的作者為本書提供了豐富的營養，使我們受益匪淺。在此對所有這些支持與幫助表示誠摯感謝！

本書由蔡自興編著。肖曉明、余伶俐、谷明琴、郭璠和李昭協助第4章、第5章和第9章的修訂。

本書的出版也是獻給龍年九十月（2012年11月和12月）先后出生的我的小孫女和小孫子的一份禮物，他們的平安誕生和健康成長使我們感到欣慰與溫馨。

由于修訂時間比較匆忙，一些新資料未能及時收集與消化，本書難免存在一些不足之處，誠懇歡迎和衷心感謝廣大專家、高校師生和其他讀者提出寶貴意見，供下次修訂時參考與借鑒。

蔡自興

2013年8月于美國西雅圖

第1章 概述 1
1.1 智能控制的產生與發展 2
1.1.1 自動控制面臨的機遇與挑戰 2
1.1.2 智能控制的發展和學科的建立 3
1.2 智能控制的基本知識 5
1.2.1 智能控制的定義與特點 5
1.2.2 智能控制器的一般結構 7
1.2.3 智能控制系統的分類 8
1.3 人工智能的學派理論與計算方法 10
1.3.1 人工智能的學派理論及其對智能
控制的影響 10
1.3.2 人工智能與智能控制的計算方法 11
1.4 智能控制的結構理論 11
1.4.1 二元交集結構理論 12
1.4.2 三元交集結構理論 13
1.4.3 四元交集結構理論 13
1.5 本書概要 17
習題1 17
第2章 遞階控制 19
2.1 遞階智能機器的一般結構 20
2.2 遞階智能控制系統舉例 22
2.2.1 汽車自主駕駛系統的組成 22
2.2.2 汽車自主駕駛系統的遞階結構 23
2.2.3 自主駕駛系統的結構與控制算法 26
2.2.4 自主駕駛系統的試驗結果 27
2.3 本章小結 28
習題2 28
第3章 專家控制 29
3.1 專家系統的基本概念 30
3.1.1 專家系統的定義與一般結構 30
3.1.2 專家系統的建造步驟 32
3.2 專家系統的主要類型及其結構 32
3.2.1 基于規則的專家系統 33
3.2.2 基于框架的專家系統 34
3.2.3 基于模型的專家系統 35
3.3 專家控制系統的結構與類型 37
3.3.1 專家控制系統的控制要求與
設計原則 38
3.3.2 專家控制系統的結構 40
3.3.3 專家控制系統的類型 43
3.4 專家控制系統應用舉例 44
3.4.1 實時控制系統的特點與要求 44
3.4.2 高爐監控專家系統 45
3.5 本章小結 47
習題3 48
第4章 模糊控制 49
4.1 模糊數學基礎 50
4.1.1 模糊集合、模糊邏輯及其運算 50
4.1.2 模糊關系與模糊變換 52
4.1.3 模糊邏輯推理 54
4.1.4 模糊判決方法 59
4.2 模糊控制系統的原理與結構 61
4.2.1 模糊控制原理 61
4.2.2 模糊控制系統的工作原理 62
4.3 模糊控制器的設計內容 62
4.3.1 模糊控制器的設計內容與原則 63
4.3.2 模糊控制器的控制規則形式 67
4.4 模糊控制系統的設計方法 67
4.4.1 模糊系統設計的查表法 68
4.4.2 模糊系統設計的梯度下降法 69
4.4.3 模糊系統設計的遞推最小二乘法 72
4.4.4 模糊系統設計的聚類法 73
4.5 模糊控制器的設計實例與實現 75
4.5.1 模糊控制器設計 76
4.5.2 模糊控制器的在線實現 77
4.6 Matlab模糊控制工具箱簡介 80
4.7 本章小結 81
習題4 82
第5章 神經控制 85
5.1 人工神經網絡的初步知識 86
5.1.1 神經元及其特性 86
5.1.2 神經網絡與智能控制 87
5.1.3 人工神經網絡的基本類型和
學習算法 88
5.1.4 人工神經網絡的典型模型 91
5.1.5 基于神經網絡的知識表示與推理 95
5.2 神經控制的結構方案 98
5.2.1 NN學習控制 98
5.2.2 NN直接逆模控制與內模控制 99
5.2.3 NN自適應控制 100
5.3 神經控制器的設計 101
5.3.1 神經控制系統的設計內容和結構 101
5.3.2 神經控制器的訓練與學習算法 102
5.4 Matlab神經網絡工具箱及其仿真 106
5.4.1 Matlab神經網絡工具箱圖形用戶
界面設計 106
5.4.2 基于Simulink的神經網絡及其
控制仿真 107
5.5 本章小結 109
習題5 109
第6章 學習控制 111
6.1 學習控制概述 112
6.1.1 學習控制的定義與研究意義 112
6.1.2 學習控制的發展及其與自適應
控制的關系 114
6.1.3 對學習控制的要求 116
6.2 學習控制方案 117
6.2.1 基于模式識別的學習控制 117
6.2.2 迭代學習控制 120
6.2.3 重復學習控制 122
6.2.4 基于神經網絡的學習控制 123
6.3 學習控制系統應用舉例 123
6.3.1 無縫鋼管張力減徑過程壁厚控制
迭代學習控制算法 124
6.3.2 鋼管壁厚迭代學習控制的仿真及
應用結果 125
6.4 本章小結 129
習題6 130
第7章 進化控制與免疫控制 131
7.1 遺傳算法簡介 132
7.1.1 遺傳算法的基本原理 132
7.1.2 遺傳算法的求解步驟 135
7.2 進化控制基本原理 137
7.2.1 進化控制原理與系統結構 137
7.2.2 進化控制的形式化描述 139
7.3 進化控制系統示例 140
7.4 免疫算法和人工免疫系統原理 142
7.4.1 自然免疫系統的概念、組成與功能 142
7.4.2 免疫算法的提出和定義 144
7.4.3 免疫算法的步驟和框圖 145
7.5 免疫控制系統的結構 148
7.6 免疫控制系統示例 149
7.7 本章小結 151
習題7 152
第8章 多真體控制 153
8.1 分布式人工智能與真體（Agent） 154
8.1.1 分布式人工智能 154
8.1.2 Agent及其特性 154
8.1.3 真體的結構 156
8.2 多真體系統 157
8.2.1 多真體系統的模型和結構 157
8.2.2 多真體系統的協作、協商和協調 158
8.2.3 多真體系統的學習與規劃 161
8.3 多真體控制系統的工作原理 161
8.3.1 MAS控制系統的基本原理和結構 161
8.3.2 MAS控制系統的信息模型 165
8.4 本章小結 167
習題8 168
第9章 網絡控制 169
9.1 計算機網絡與網絡控制基礎 170
9.1.1 計算機網絡及其結構 170
9.1.2 數據通信與網絡通信 171
9.1.3 網絡控制的基本問題 172
9.2 網絡控制系統的結構與特點 173
9.2.1 網絡控制系統的一般原理與結構 173
9.2.2 網絡控制系統的特點與影響因素 176
9.3 網絡控制系統的性能評價標準 178
9.3.1 網絡服務質量 178
9.3.2 系統控制性能 179
9.4 網絡控制系統的應用舉例 179
9.4.1 煙草包裝網絡測控系統的工作
原理 179
9.4.2 煙草包裝網絡測控系統的功能
與特色 183
9.5 本章小結 183
習題9 184
第10章 復合智能控制 185
10.1 復合智能控制概述 186
10.2 模糊神經復合控制原理 187
10.3 模糊神經復合控制系統舉例 189
10.3.1 自學習模糊神經控制模型 189
10.3.2 自學習模糊神經控制算法 190
10.3.3 弧焊過程自學習模糊神經控制系統 192
10.4 專家模糊復合控制器 193
10.4.1 專家模糊控制系統結構 193
10.4.2 專家模糊控制系統示例 194
10.5 仿人控制 196
10.5.1 仿人控制的基本原理和原型算法 196
10.5.2 仿人控制器的屬性與設計依據 198
10.5.3 仿人智能控制器的設計與實現
步驟 200
10.6 本章小結 203
習題10 203
附錄 各章教學重點、難點和要求 205
參考文獻 209

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]