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第1章　绪论 1

引言 1

1.1　大系统的共性 1

目录 1

1.2　大系统理论要创新 2

1.3　控制论的发展 4

1.4　大系统控制论的产生 5

小结 7

习题 7

引言 8

2.1　大系统控制论的研究对象 8

第2章　大系统控制论学科构架 8

2.2　大系统控制论的研究目的 9

2.3　大系统控制论的基本内容 10

2.3.1　广义模型化 10

2.3.2　大系统分析 11

2.3.3　大系统综合 12

2.4　大系统控制论的科学方法 12

小结 15

习题 16

第3章　广义模型化 17

引言 17

3.1　广义模型化的提出 17

3.1.1　大系统理论的数学模型 17

3.1.2　大系统模型化的困难 18

3.2.1　集成模型 22

3.2.2　控制者模型 22

3.2　广义模型的概念 22

3.2.3　变粒度模型 23

3.2.4　智能模型 24

3.3 　广义模型的体系 25

3.3.1　广义模型体系表达树 25

3.3.2 广义模型体系空间 26

3.3.3　知识模型体系 27

3.4 　广义模型化的方法 31

3.4.1 　广义模型化方法 31

3.4.2 　广义模型化步骤 33

习题 35

小结 35

第4章　多层状态空间模型 36

引言 36

4.1　状态空间模型的泛化 36

4.1.1　状态空间表达法 36

4.1.2　“状态方程”模型 37

4.2　模型简化方法及问题 40

4.2.1　模型线性化方法及问题 41

4.2.2　模型定常化方法及问题 41

4.2.3　集结法模型降维及问题 43

4.2.4　摄动法模型简化及问题 44

4.3.1　变粒度状态空间模型 47

4.3　多层状态空间模型结构 47

4.3.2　广义关系模型 49

4.4　多层状态空间建模方法 51

4.4.1　定性多层状态空间模型 52

4.4.2　定量多层状态空间模型 52

小结 53

习题 54

第5章　多重广义算子模型 55

引言 55

5.1　传递函数模型的拓广 55

5.1.1　传递函数的概念 55

5.1.2　传递函数的运算 56

5.1.3　传递函数模型的简化 57

5.1.4　传递函数与状态方程 59

5.2　智能操作模型的提出 60

5.2.1　智能操作模型的概念 60

5.2.2　智能算子模型的建立 61

5.2.3　智能操作模型的构成 63

5.2.4　智能算子与状态空间 68

5.3　广义算子模型 71

5.3.1　广义算子模型的概念 71

5.3.2　广义算子的建模方法 72

5.4　多重广义算子模型 74

5.4.1　多重广义算子模型的概念 74

5.4.2　多重广义算子建模方法 76

习题 79

小结 79

引言 80

6.1　知识表达方法 80

6.1.1　产生式规则表达方法及问题 80

第6章　广义知识表达方法 80

6.1.2　语义网络表达方法及问题 81

6.1.3　框架表达方法及问题 81

6.2　广义知识表达方法 82

6.2.1　复杂领域知识特性分析 82

6.2.2　知识表达技术集成 83

6.3　广义知识表达树 84

6.3.1　广义结点 84

6.3.4　“杂交”树枝 85

6.3.2　广义树枝 85

6.3.3　“杂交”结点 85

6.4　广义知识表达网 86

6.4.1　广义网点 86

6.4.2　广义网络 87

6.5　广义知识表达方法的应用 88

6.5.1　广义知识表达网实例 88

6.5.2　广义网点、网络实例 90

小结 90

习题 91

7.1.1　控制论系统的概念 92

7.1　控制论系统 92

第7章　控制者模型 92

引言 92

7.1.2　控制论系统的类型 94

7.2　控制论模型化问题 96

7.2.1　“物-物”控制论系统模型化问题 96

7.2.2　“人-物”控制论系统模型化问题 97

7.2.3　“人-人”控制论系统模型化问题 98

7.3　控制论模型化方法 98

7.3.1　控制者模型与被控制对象模型并行 98

7.3.2　定性模型与定量模型结合 99

7.4.2　控制者模型的方法 100

7.4.1 控制者模型的概念 100

7.4　控制者模型 100

小结 103

习题 103

第8章　智能化模型 104

引言 104

8.1　智能模型的概念与方法 104

8.1.1　智能模型的概念 104

8.1.2　智能模型化方法 105

8.2　自学习模型 106

8.2.1　学习模型的概念与结构 106

8.2.2　学习模型的类别与方法 107

8.3.1 自适应模型的概念与结构 109

8.3 自适应模型 109

8.3.2　自适应模型的方法与类别 110

8.4　自组织模型 112

8.4.1　“自组织”与“自组织模型” 112

8.4.2　自组织模型的结构 112

小结 114

习题 114

9.1　大系统分析的任务 115

9.1.1　历史回顾 115

9.1.2　现状评估 115

引言 115

第9章　大系统分析 115

9.1.3　未来预测 116

9.2　大系统分析的内容 117

9.2.1　技术性能 117

9.2.2　经济指标 118

9.2.3　社会效果 119

9.2.4　生态影响 120

9.3　大系统分析的特点 121

9.3.1　“大～小”系统关系问题 121

9.3.2　知识不完备 121

9.3.3　“多级、多层、多段”结构特性 122

9.4　大系统分析的方法 123

9.4.1　“分解-集结”分析法 123

9.4.3　“黑箱-白箱”分析法 124

9.4.2　“定性-定量”分析法 124

9.4.4　“主动”分析法 125

9.4.5　“变粒度”分析法 125

9.4.6　“动态跟踪”分析法 125

小结 126

习题 127

第10章　大系统控制结构分析 128

引言 128

10.1　大系统的基本结构 128

10.1.1　“集中控制”结构方案 128

10.1.2　“分散控制”结构方案 129

10.1.3　“递阶控制”结构方案 131

10.2.1　“多级控制”结构方案 133

10.2　大系统的结构变型 133

10.2.2　“多层控制”结构方案 134

10.2.3　“多段控制”结构方案 135

10.3　大系统的结构进化 136

10.3.1　工程技术大系统结构进化 136

10.3.2　社会经济大系统结构进化 137

10.3.3　生物生态大系统结构进化 138

10.4　人体控制系统结构的启示 139

10.4.1　双重体制 140

10.4.2　多级递阶控制 141

10.4.3　协调控制作用 142

习题 143

小结 143

引言 144

11.1　信息结构能通性 144

11.1.1　信息结构能通性的概念 144

第11章　信息结构能通性分析 144

11.1.2　信息结构能通性分析方法 145

11.2　状态控制信息结构能通性分析 149

11.2.1　状态控制信息结构能通性矩阵 149

11.2.2　状态控制信息结构能通性判据 150

11.3　状态观测信息结构能通性分析 151

11.3.1　状态观测信息结构能通性矩阵 151

11.3.2　状态观测信息结构能通性判据 152

11.4.1　输出控制信息结构能通性矩阵 153

11.4　输出控制信息结构能通性分析 153

11.4.2　输出控制信息结构能通性判据 154

小结 155

习题 155

第12章　结构可靠性与经济性 156

引言 156

12.1　信道结构强度 156

12.1.1　状态控制信道结构强度 156

12.1.2　状态观测信道结构强度 158

12.2　信道结构冗余度 159

12.2.1　状态控制信道结构冗余度 159

12.3.1　状态控制信道结构可靠性 160

12.2.2　状态观测信道结构冗余度 160

12.3　信道结构可靠性 160

12.3.2　状态观测信道结构可靠性 162

12.4　信道结构经济性 163

12.4.1　状态控制信道结构经济性 163

12.4.2　状态观测信道结构经济性 164

小结 165

习题 165

第13章　结构可控性与可协调性 166

引言 166

13.1　结构可控性、可观性概念 166

13.2　结构可控性、可观性判据 167

13.3.1　可协调性的概念 169

13.3　大系统可协调性 169

13.3.2　可协调性的判据 171

13.4　大系统结构可协调性 174

13.4.1　结构可协调性的概念 174

13.4.2　结构可协调性的判据 174

小结 175

习题 176

第14章　组合稳定性与稳定化 177

引言 177

14.1　稳定性与稳定化 177

14.1.1　“内稳定性”与“外稳定性” 177

14.1.2　“稳定化”的概念与方法 178

14.2　“大～小”系统稳定性与组合稳定化 179

14.2.1　“大～小”系统稳定性关系 179

14.2.2　组合稳定化概念与方法 181

14.3　基于知识的自稳定系统 181

14.3.1 自稳定系统概念与问题 181

14.3.2　启发搜索自稳定系统 182

14.3.3　大系统的启发搜索自稳定 183

14.4　基于神经网络的自稳定系统 184

14.4.1　神经网络的类型和特性 184

14.4.2　基于神经网络的自稳定 186

习题 188

小结 188

第15章　多变量协调控制 189

引言 189

15.1　协调控制原理 189

15.1.1　多变量协调控制原理 189

15.1.2　协调控制系统结构 191

15.2　协调控制系统分析 193

15.2.1　协调稳定性分析 193

15.2.2　协调准确度分析 194

15.2.3　协调快速性分析 195

15.3　协调控制系统综合 196

15.3.1　内部给定量自整定装置 196

15.3.3　扰动协调补偿装置 198

15.3.2　控制作用协调联系装置 198

15.4　协调控制的应用 199

15.4.1　升船机行程同步控制系统 199

15.4.2　造纸机速度协调控制系统 201

小结 202

习题 203

第16章　大系统协调控制 204

引言 204

16.1　递阶大系统协调控制 204

16.2　分散大系统协调控制 206

16.3　人体大系统协调控制 209

16.3.1　“神经-体液”多级协调控制 209

16.3.2　“双向调节”的生理协调控制 211

16.4　经济大系统协调控制 212

16.4.1　计划经济的协调控制 212

16.4.2　商品经济的协调控制 212

16.4.3　有计划的商品经济的协调控制 213

小结 214

习题 214

第17章　最经济控制 215

引言 215

17.1　最经济控制问题的提出 215

17.1.1　最经济控制问题的意义 215

17.1.2　最经济控制问题的提法 216

17.2.1　最经济结构综合的概念 217

17.2　最经济控制系统结构综合 217

17.2.2　最经济结构综合方法 219

17.3　可控性、可观性的实用价值 222

17.3.1　控制系统设计方案选择的必要条件 222

17.3.2　被控制对象中耦合好坏的判据 223

17.3.3　传递函数模型的应用范围 224

17.4　分型可控性、分型可观性 226

17.4.1　分型可控性 226

17.4.2　分型可观性 228

小结 229

习题 229

18.1　大系统智能控制的概念 230

18.1.1　控制理论的“三代”发展 230

引言 230

第18章　大系统智能控制 230

18.1.2　第四代控制理论的预测 231

18.2　大系统智能控制的类型 231

18.2.1　智能控制特性和类型 231

18.2.2　大系统智能控制的类型 232

18.3　大系统智能控制的方法 233

18.3.1　智能控制的方法和技术 233

18.3.2　大系统智能控制方法和技术 234

18.4　多级自寻优控制系统 234

18.4.1　人的自寻优特性的启示 234

18.4.2　自寻优控制类型与方法 235

18.4.3　多级自寻优控制的提出 236

18.4.4　局部自寻优控制级设计 237

18.4.5　全局自协调控制级设计 238

小结 240

习题 240

第19章 大系统智能管理 241

引言 241

19.1　智能管理概念的提出 241

19.1.1　计算机管理系统的发展 241

19.1.2　智能化、集成化的产物 242

19.2　智能管理系统设计思想 243

19.2.1　综合功能与三维模式 243

19.2.2　人机协调与智能结合 244

19.2.3　方法结合与技术集成 245

19.3　智能管理系统关键技术 246

19.3.1　广义管理模型 246

19.3.2　启发优化方法 247

19.3.3　多库协同软件 248

19.3.4　多媒体智能接口 248

19.4　智能管理系统开发策略 250

19.4.1　多学科结合方法 250

19.4.2　进化系统策略 250

小结 252

习题 252

20.1.1　大型专家系统的概念 253

20.1　大型专家系统的发展 253

第20章　大型专家系统 253

引言 253

20.1.2　大型专家系统的问题 254

20.2　大型专家系统总体方案 255

20.2.1　多级专家系统 255

20.2.2　多层专家系统 256

20.2.3　多段专家系统 256

20.2.4　多派专家系统 257

20.3　广义知识表达与综合知识库 257

20.3.1　义知识表达方法 257

20.3.2　综合知识库设计与实现 258

20.4.1　灵活知识推理与解题方法 259

20.4　灵活推理方法与自组织推理机 259

20.4.2　自组织推理机 262

小结 263

习题 264

第21章　智能自律分散系统 265

引言 265

21.1　智能自律分散系统的基本概念 265

21.1.1 自律分散系统的概念与问题 265

21.1.2　智能自律分散系统的概念与模型 267

21.2　智能自律分散系统的体系结构 267

21.2.1　集团型智能自律分散系统 268

21.2.3　市场型智能自律分散系统 269

21.2.2　联盟型智能自律分散系统 269

21.3　智能自律分散系统的方法技术 270

21.3.1　智体的概念与模型 271

21.3.2　面向智体的设计方法 272

21.3.3　多智体系统 273

21.3.4　“动智体”技术 274

21.4　智能自律分散系统的应用开发 275

21.4.1　气田智能自律分散生产调度系统 275

21.4.2　智能自律分散网络安全系统 276

21.4.3　网上超市智能自律分散电子商务系统 279

习题 280

小结 280

第22章　协同智能信息网 281

引言 281

22.1　协同智能信息网 281

22.1.1　大规模信息网 281

22.1.2　协同智能信息网 283

22.2　分散协同智能网管 284

22.2.1　集中简单网管 284

22.2.2　协同智能网管 285

22.3　分布互动智能通信 286

22.3.1　分布智能通信 286

22.3.2　互动智能通信 287

22.4.1　协同智能Web技术 288

22.4　综合智能信息服务 288

22.4.2　协同智能终端 290

22.4.3　智能服务网站 290

小结 293

习题 293

第23章　大系统控制论的应用 294

引言 294

23.1　“广义模型”的应用 294

23.1.1　“多层状态空间”模型的应用 294

23.1.2　“多重广义算子”模型的应用 294

23.3　“智能控制”的应用 295

23.2.2　大系统协调控制的应用 295

23.2.1　多变量协调控制的应用 295

23.2　“协调控制”的应用 295

23.1.3　“广义知识表达”方法的应用 295

23.3.1　大系统智能控制的应用 296

23.3.2　大系统智能管理的应用 296

23.4　最经济控制的应用 296

23.4.1　卫星姿态最经济控制系统 296

23.4.2　造纸企业最经济控制 297

23.4.3　建筑行业最经济控制 297

小结 297

习题 297

第24章　展望 301

参考文献 301

致谢 308