综合自动化
进展方向
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智能控制
自学习控制
自适应/ 鲁棒控制
随机控制
最优控制 确定性 反馈控制
开环控制
控制复杂性
图1.4 自动控制的发展过程
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人工智能产生于20世纪50年代，它是控制论、信息论、系 统论13、计算机科学、神经生理学、心理学、数学以及哲学等多 种学科相互渗透的结果，也是电子计算机出现并广泛应用的结 果。
（3）智能控制在发展过程中不断地吸收着控制论、信息 论、系统论、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理 学、仿生学等学科的思想、方法以及新的研究成果，目前仍在 发展和完善之中。
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1.1.2 智能控制的定义
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由于智能控制是一门新兴学科且正处于发展阶段，所以至 今尚无统一的定义，故有多种描述形式。
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（5）蔡自兴. 人工智能控制. 北京：化学工业出版 社，2005
（6）窦振中. 模糊逻辑控制技术及其应用. 北京： 北京航空航天大学出版社，1995
（7）沈清，胡德文，时春. 神经网络应用技术. 长 沙：国防科技大学出版社，1993
（8）方崇智，萧德云. 过程辨识. 北京：清华大学 出版社，1988
自动控制 AC
图1.2 智能控制的三元结构
三元交集除“智能”与控制之外，还强调了在更高层次控 制中调度、规划、管理和优化的作用。
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Info7r我m国ati学on者T蔡he自or兴y）教包授括于进19智89能年控提制出结把构信理息论论的（四IT元：论结构 （如图1.3所示），即
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第1章 概论
1.1 智5 能控制的基本概念 1.1.1 智能控制的结构理论
智能控制（IC：Intelligent Control）是一门新兴的交叉学 科，具有非常广泛的应用领域。智能控制这一术语于1967年由 Leondes和Mendel首先使用，1971年著名美籍华人科学家傅京 孙（K.S.Fu）教授从发展学习控制的角度首次正式提出智能控 制概念与建立智能控制学科的构思。
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从认知过程出发：智能控制是一种推理计算，它能在非完 整的10性能指标下，通过一些基本的操作，如归纳(Generalization) 和组合搜索(Combinatorial Search)等，把表达不完善、不确定 的复杂系统引向规定的目标。
K.J.Astrom认为：把人类具有的直觉推理和试凑法等智能 加以形式化或用机器模拟，并用于控制系统的分析与设计中， 以期在一定程度上实现控制系统的智能化，这就是智能控制。
（9）舒迪前. 预测控制系统及其应用. 北京：机械 工业出版社，1996
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课程4 内容： 第1章 概论 第2章 分级递阶智能控制 第3章 基于模糊推理的智能控制系统 第4章 基于神经网络的智能控制技术 第5章 模糊神经网络 第6章 遗传算法及其应用 第7章 基于规则的仿人智能控制
IC = A IIA C IO R IIT
自动控制 AC
人工 智能 AI
IC 运筹学 OR
信息论 IT
图1.3 智能控制的四元论结构
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以上关于智能控制结构理论的不同见解中，存在着以下几
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点共识：
（1）智能控制是由多种学科相互交叉而形成的一门新兴 学科；
（2）智能控制是自动控制发展到新阶段的产物，它以人 工智能和自动控制的相互结合为主要标志；
傅京孙把智能控制概括为自动控制（AC：Automatic
Control）和人工智能（AI：Artificial Intelligence）的交集，
即
IC=ACI AI
这种交叉关系可用图1.1形象地 表示，它主要强调人工智能中“智
自动控制 智能 人工智能 AC 控制 AI IC
能”的概念与自动控制的结合。
从三元交集论的角度定义智能控制：它是一种应用人工智 能的理论和技术以及运筹学的优化方法，并和控制理论中的方 法与技术相结合，在不确定的环境中，仿效人的智能（学习、 推理等），实现对系统控制的理论与方法。
从系统一般行为特性出发，J.S.Albus认为：智能控制是有 知识的“行为舵手”，它把知识和反馈结合起来，形成感知 – 交互式、以目标为导向的控制系统。该系统可以进行规划，产 生有效的、有目的的行为，并能在不确定的环境中，达到预期 的目标。
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图1.1 智能控制的二元结2构020/3/24
萨里迪斯（Saridis）等从机器智能的角度出发，对傅京孙 的二6元交集结构理论进行了扩展，引入了运筹学（OR： Operations Research）并提出了三元交集结构，即
IC=AIIACIOR
人工 智能 AI
运筹学 智能 OR 控制 IC
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智能控制理论及应用
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参2 考书目：
（1）周德俭，吴斌. 智能控制. 重庆：重庆大学出 版社，2005
（2）李少远，王景成. 智能控制. 北京：机械工业 出版社，2005
（3）李人厚. 智能控制理论和方法. 西安：西安电 子科技大学出版社，1999 （4）王万森. 人工智能原理及其应用. 北京：电子 工业出版社，2000
理论基础
经典控制理论
现代控制理论
智能控制理论
研究对象 单输入、单输出系统 多输入、多输出系统 多层次、多变量系统
分析方法 研究重点 核心装置
传递函数、频域法 反馈控制 模拟调节器
状态方程、时域法 智能算子、多级控制
最优、随机、自适应 控制
大系统、智能控制
电子计算机
智能机器系统
应用
大家单好 机自动化
机组自动化
从控制论的角度出发：智能控制是驱动智能机器自主地实 现其目标的过程。或者说，智能控制是一类无需人的干预就能 独立地驱动智能机器实现其目标的自动控制方法。
以上各种描述说明：智能控制具有认知和仿人的功能；能 适应不确定性的环境；能自主处理信息以减少不确定性；能可 靠地进行规划，产生和执行有目的的行为，以获取最优的控制
1.2 智能控制的发展概况
1.2.1 智能控制的产生 人们将智能控制的产生归结为二大主因，一是自动控制理
论发展之必然；二是人工智能的发展为其提供了机遇。
表1.1 自动控制理论发展阶段特征
阶段
第一阶段
第二阶段
第三阶段
时期
20世纪40~50年代
20世纪60~70年代 20世纪80年代至今