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控制科学与工程 081100

 eug 2010-04-22

(一级学科:控制科学与工程)

 

    控制科学与工程学科具有博士学位授予权并设博士后流动站,在2006年全国一级学科评估中综合排名第10。下设“控制理论与控制工程(081101)”、“检测技术与自动化装置(081102)”、“系统工程(081103)”、“模式识别与智能系统(081104)”、“导航、制导与控制(081105)”、“运动驱动与控制”六个二级学科,其中,“控制理论与控制工程”是国家级重点学科,“模式识别与智能系统”是北京市和科工委重点学科。

    控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学以控制论、系统论、信息论为基础,研究各应用领域内的共性问题,即为了实现控制目标,应如何建立系统的模型,分析其内部与环境信息,采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合,又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势,对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用。本学科主要研究方向有:

    1.控制理论与控制工程:复杂系统的建模、控制、优化、决策与仿真;鲁棒控制与非线性控制;工程系统的综合控制与优化;运动控制系统设计与分析;先进控制理论与方法。

    2.模式识别与智能系统:智能控制与智能系统;专家系统与智能决策;模式识别理论与应用;智能信息处理与计算机视觉;生物信息学。

    3.导航、制导与控制:惯性定位导航技术;组合导航及智能导航技术;飞行器制导、控制与仿真技术;惯性器件及系统测试技术;火力控制技术。

    4.检测技术与自动化装置:先进传感与检测技术;新型执行机构与自动化装置;智能仪表及控制器;测控系统集成与网络化;测控系统的故障诊断与容错技术。

    5.系统工程:系统工程理论及应用;系统分析、设计与集成;系统预测、决策、仿真与性能评估;网络信息技术、火控与指控系统技术;复杂系统信息处理、控制与应用技术。

    6.运动驱动与控制:复杂运动体的驱动与控制;先进运动控制理论与方法;嵌入式控制器与驱动技术;运动控制系统的性能测试与故障诊断。

 

一、培养目标

    控制科学与工程学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识,具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。能够胜任本学科教学、科研及管理工作。

 

二、课程设置

类别

课程编码

课程名称

学时

学分

学期

考核方式

备注

学位课

 

21-000001-001-09

科学技术哲学

54

2

12

考试

全部必选

21-000001-00*-09

科学社会主义理论与实践

36

1

12

考试

21-000002-00*-13

第一外国语(外语Ⅰ)

54+54

2

12

考试

21-081100-001-01

系统与控制理论中的线性代数

54

3

1

考试

21-081100-002-01

线性系统理论

54

3

1

考试

21-000003-001-07

数值分析

36

2

1

考试

任选一门

21-000003-005-07

数理统计

36

2

1

考试

21-000003-006-07

应用泛函分析

54

3

1

考试

21-081100-003-01

随机过程理论及应用

54

3

1

考试

21-081100-004-01

运筹学

54

3

2

考试

21-081100-005-01

高等自动控制系统实验

36

2

2

考试

任选一门

21-081100-006-01

最优控制

54

3

2

考试

21-081100-007-01

系统辨识

54

3

2

考试

21-081100-008-01

自适应控制

36

2

2

考试

21-081100-009-01

现代传感与检测技术

54

3

2

考试

21-081100-010-01

现代电子技术

36

2

1

考试

21-081100-011-01

计算智能

36

2

1

考试

21-081100-012-01

系统工程原理

36

2

1

考试

21-081100-013-01

模式识别原理

36

2

2

考试

21-081100-014-01

知识工程

36

2

1

考试

21-081100-015-01

智能控制

54

3

1

考试

21-081100-016-01

导航系统

36

2

2

考试

21-081100-017-02

运动体控制与制导系统

54

3

2

考试

选修课

 

20-081100-001-01

鲁棒控制导论

36

2

2

考试

任选一门

 

20-081100-002-01

计算机控制系统

54

3

1

考试

20-081100-003-01

非线性系统分析

36

2

2

考试

20-081100-004-01

分布式计算机控制

36

2

1

考试

20-081100-007-01

混沌系统动力学分析与控制

36

2

2

考试

20-081100-008-01

数据融合

36

2

2

考试

20-081100-009-01

微弱信号检测技术

36

2

2

考试

20-081100-010-01

自动测试技术与现场总线

36

2

2

考试

20-081100-011-01

机器人技术

36

2

2

考试

20-081100-012-01

故障诊断与容错技术

36

2

2

考试

20-081100-013-01

软测量技术

36

2

2

考试

20-081100-014-05

智能仪器仪表设计

36

2

2

考试

20-081100-015-05

过程参数新型检测技术

36

2

2

考试

20-081100-016-01

现代控制理论

54

3

2

考试

20-081100-017-01

大系统理论及其应用

54

3

1

考试

20-081100-018-01

遗传算法原理及应用

36

2

2

考试

20-081100-019-01

信息系统工程概论

36

2

1

考试

20-081100-020-02

飞行系统分析与设计

54

3

2

考试

20-081100-021-01

经营过程重构与企业集成

36

2

2

考试

20-081100-022-01

CIMS导论

36

2

1

考试

20-081100-023-08

不确定系统规划及应用

54

3

2

考试

20-081100-024-08

Rough集理论与知识获取

36

2

1

考试

20-081100-025-02

飞行系统计算机仿真

54

3

2

考试

20-081100-026-01

决策与决策支持系统

36

2

1

考试

20-081100-027-02

智能信息处理

36

2

2

考试

20-081100-028-01

生物信息学

36

2

2

考试

20-081100-029-02

智能协作信息技术

36

2

2

考试

20-081100-030-02

系统建模与仿真

36

2

2

考试

20-081100-031-01

滤波理论及其应用

36

2

2

考试

20-081100-032-01

地理信息系统GIS

36

2

2

考试

20-081100-033-01

卫星定位导航系统

36

2

1

考试

20-081100-034-01

火力控制系统

36

2

2

考试

20-081100-035-01

惯性器件测试与建模

36

2

2

考试

20-081100-036-01

惯性器件及应用

36

2

1

考试

20-081100-037-01

模糊信息分析与应用

36

2

1

考试

   

 

三、必修环节

    1.文献综述报告(1学分):本学科硕士学位研究生的文献阅读要结合课题研究方向和具体的研究领域进行,参考文献应在20篇以上,文献综述报告要反映国际和国内在本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告应不少于4000字。

    2.学术活动(1学分):在学期间至少应参加6次以上学术活动,其中本人进行正规性的学术报告或学位论文阶段性报告1次以上。每次参加学术活动要有500字左右的总结报告,注明参加学术活动的时间、地点、报告人、学术报告题目,简述内容并阐明自己对相关问题的学术观点或看法。

    3.专业外语(1学分):使研究生了解、熟悉外语论文的写作及如何在国际会议上发表论文和进行学术报告。由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献,学院组织考试。

 

四、科学研究与学位论文

    1.学位论文选题和开题报告:论文选题应根据当前国内外在本学科领域科学技术的发展方向和趋势进行。选题涉及基础理论的研究内容应紧跟国际发展前沿,具有一定的理论意义和学术价值,一般应有相应的实验数据支持;选题涉及工程应用的研究内容应具有明显的工程应用价值,技术上具有一定的国内先进性。开题报告应符合研究生院的有关规范与要求。

    2.发表论文:应满足校学位评定委员会的有关要求。

    3.学位论文:硕士学位论文应对所从事研究课题有较深入的研究与分析,有理论意义或工程应用价值,并有一定的工作量。学位论文应符合有关规范,经导师审阅通过后,按相关规定提交并申请论文答辩。

 

五、课程简介

21-081100-001-01

系统与控制理论中的线性代数

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,数学分析,线性代数

内容概要:

线性空间与线性映射;多项式与多项式矩阵,多项式环与Euclide除法,多项式理想,多项式矩阵,单模态矩阵与多项式矩阵的Smith标准形,初等因子,多项式矩阵的理想与互质;线性变换,特征值问题,相似条件与自然法式,Jordan标准形,商空间,最小多项式与空间第一分解定理,循环不变子空间与空间第二分解定理,循环指数与循环子空间的条件,空间第三分解定理与生成元的性质;二次型、酉空间与酉空间上的线性变换;范数、凸性与范数的应用;投影算子与广义逆矩阵;矩阵函数及其应用,一般矩阵按根子空间的展开与矩阵函数,用矩阵多项。

参考文献:

1.黄琳. 系统与控制理论中的线性代数[M]. 北京:科学出版社,1990

2. 史荣昌. 矩阵分析[M]. 北京:北京理工大学出版社,1996

3. F.R. Gantmacher. The Theory of Matrices [M]. Providence, R.I.: AMS Chelsea1998

4Peter Lancaster and Miron Tismenetsky. The Theory of Matrices with Applications[M]. 2nd ed.

 

21-081100-002-01

线性系统理论

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,矩阵分析

内容概要:

线性系统理论基础;多变量系统的状态空间描述和矩阵分式描述;稳定性理论;广义Nyquist判据;能控性与能观性;规范型;等价系统;线性状态反馈;渐进观测器和函数观测器设计;代数系统与Nerode等价;镇定器的Youla参数化;两个对象的同时镇定问题;调节器设计。

参考文献:

1. 陈启宗,王纪文. 线性系统理论与设计. 北京:科学出版社,1988

2Thomas Kailath. Linear Systems. Prentice-Hall, 1980

3W.Murray Wonham. Linear Multivariable Control: A Geometric  ApproachSpringer-Verlag, 1979

4.郑大钟. 线性系统理论. 北京:清华大学出版社,1990

 

21-081100-003-01

随机过程理论及应用

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

概率论,自动控制理论

内容概要:

随机过程的基本理论;随机系统模型、最优状态估计、最小方差控制、最优随机控制,以及在工程、经济等领域中的应用。

参考文献:

1. 随机控制{M}. 郭尚来. 北京:清华大学出版社,1999

2. Frank E.BeicheltL.Paul Fatti. Stochastic processes and their applications[M]. London:Taylor & Francis2001

 

21-081100-004-01

运筹学

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性代数, 矩阵分析

内容概要:

线性规划;整数规划;目标规划;非线性规划;动态规划;随机规划;图与网络分析;存储论;排队论;决策分析;对策论。

参考文献:

1. 董肇君.系统工程与运筹学[M].北京: 国防工业出版社,2003

2. 袁亚湘,孙文瑜.最优化理论与方法[M].北京:科学出版社,1999

3. 胡运权.运筹学教程[M].北京:清华大学出版社,2003

 

21-081100-005-01

高等自动控制系统实验

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

微机原理与应用,自动控制原理,自动控制系统,智能控制基础

内容概要:

本课程是一门创新型、研究型实验课。通过独立设计和开发一个自动控制系统并对系统进行实验分析、实验研究,提高学生的工程实践能力、创新能力和实验研究能力。 内容包括:DSP控制器及其构成的运动控制系统:包括DSP作为控制核心的全数字化运动控制系统的设计和实现,基于DSP的控制策略的编程实现,控制性能的实验分析及实验研究等;倒立摆:包括一级倒立摆、二级倒立摆、组合式倒立摆,通过系统设计、实现及实验,研究运动系统的稳定性与控制策略等;电梯控制系统:包括电梯的运动控制、电梯的顺序控制、电梯群的控制的设计及实验分析和实验研究;多变量炉温控制系统设计与实现:包括控制系统的设计与实验分析,多种控制策略的实现等;过程控制系统:包括过程控制系统的设计与实验分析,控制策略研究,以过程控制系统为对象的集散控制系统设计与实现等。

参考文献:

1. 李士勇. 模糊控制、神经控制和智能控制论[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996

2. 孙增圻.智能控制理论与技术[M]. 北京、南宁:清华大学出版社、广西科学技术出版社,1997

3. 冯纯伯,费树岷.非线性控制系统分析与设计(第二版). 北京:电子工业出版社,1998

4. 李永东. 交流电机数字控制系统[M].北京:机械工业出版社,2002

5. 李清泉. 自适应控制系统理论、设计与应用. 北京:科学出版社

6. 郑大钟.线性系统理论. 北京:清华大学出版社,1990

 

21-081100-006-01

最优控制

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,应用泛函分析,概率论

内容概要:

数学规划与算法;最大值原理;动态规划;离散时间系统最优控制的数值方法;连续时间系统最优控制的数值方法;随机最优控制初步;最优控制技术的新发展。

参考文献:

1. 吴沧浦. 最优控制理论与方法.北京: 国防工业出版社,2000

2. 解学书.最优控制理论与应用.北京:清华大学出版社,1987

3. David G.Hull. Optimal control theory for applications[M]New York : Springer2003

 

21-081100-007-01

系统辨识

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论,矩阵分析,随机过程,数理统计

内容概要:

引论;线性稳态模型的参数估计;线性动态模型的最小二乘参数估计,递推最小二乘算法,固定窗法,辅助变量法,增广和广义最小二乘算法,相关-最小二乘算法;参数估计的统计特性分析;线性动态模型的机大似然参数估计,随机逼近算法,预报误差算法;最优输入信号的设计,M序列的设计;辨识算法的仿真;线性动态模型的结构参数辨识;线性多变量系统的辨识;闭环系统辨识。

参考文献:

1. 方崇智,萧德云. 过程辨识. 北京:清华大学出版社,1988

2L.Ljung and T.Soederstroem著.田立生译. 递推辨识的理论与实践.北京:科学出版社,1989

3. 蔡季冰. 系统辨识. 北京:北京理工大学出版社,1990

 

21-081100-008-01

自适应控制

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论,概率统计与随机过程

内容概要:

自适应控制系统基本原理;设计基础;实时参数估计;自校正控制系统;模型参考自适应控制系统;稳定性、收敛性及鲁棒性问题简介;应用实例。

参考文献:

1. 李清泉. 自适应控制系统理论、设计与应用. 北京:科学出版社,1992

2. 冯纯伯. 自适应控制. 北京:电子工业出版社,1989

3. 罗大庸. 自适应控制. 北京:中国铁道出版社,1993

 

21-081100-009-01

现代传感与检测技术

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

传感器与检测技术,电子技术基础

内容概要:

传感器的最新发展动向;传感器的理论和特性,新型传感器原理与应用,新型传感器的设计方法;现代检测系统的构成;检测系统的静态和动态特性分析;测量误差及其分析;信号分析与处理;虚拟仪器技术。

参考文献:

1.李科杰. 现代传感器技术. 北京:北京理工大学出版社, 1998

2.刘君华. 现代检测技术与测试系统设计. 西安:西安交通大学出版社,1999

3.李海青,黄志尧. 特种检测技术及应用. 杭州:浙江大学出版社,2000

 

21-081100-010-01

现代电子技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

电路,电子技术基础,微机与单片机应用基础

内容概要:

本课程以高速高分辨率模拟电路、高速数字电路、新型有源滤波电路为基点,着重介绍近年来电子技术的成就与应用。从功能模块角度探讨集成芯片的工作原理及应用技术。

参考文献:

1.席德勋. 现代电子技术. 高等教育出版社,1999

2.童诗白,徐振英. 现代电子学及应用. 高等教育出版社,1994

 

21-081100-011-01

计算智能

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

系统与控制理论中的线性代数,线性代数

内容概要:

概述;多层前馈神经网络;径向基函数网络;Hopfield 网络;CMAC网络;Boltamann机模型;模糊神经网络;遗传算法;进化策略;进化规划;遗传算法与神经网络、模糊逻辑的结合。

参考文献:

1. 周春光,梁艳春. 计算智能 : 人工神经网络?模糊系统?进化计算[M].长春:吉林大学出版社,2001

2. 孙增圻等.智能控制理论与技术[M]. 北京:清华大学出版社,1997

3. 张汝波. 计算智能基础[M]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2001

 

21-081100-012-01

系统工程原理

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制原理,线性代数

内容概要:

系统、系统论与系统工程;系统工程方法论;系统建模与系统分析;系统结构模型;层次分析法;系统预测;系统评价;系统决策;系统仿真;系统学理论基础。

参考文献:

1.谭跃进,陈英武. 系统工程原理[M]. 长沙:国防科技大学出版社,1999

2.夏绍玮. 系统工程概论[M]. 北京:清华大学出版社,1995

3.谭跃进,高世楫. 系统学原理[M]. 长沙:国防科技大学出版社,1996

 

21-081100-013-01

模式识别原理

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

数理统计与随机过程

内容概要:

模式识别的概念;贝叶斯决策理论;概率密度函数估计;线性与非线性判别函数;近邻法;特征的选择与提取;句法模式识别的方法与原理;模式识别的应用。

参考文献:

1.边肇祺.模式识别[M].北京:清华大学出版社,2000

2.傅京生.模式识别应用[M].北京:北京大学出版社,1990

3.吴逸飞.模式识别——原理、方法及应用[M].北京:清华大学出版社,2002

 

21-081100-014-01

知识工程

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

离散数学,模糊数学

内容概要:

人工智能的概念;知识表示方法;状态空间搜索与启发式搜索;不确定性推理技术;机器学习;自然语言理解;专家系统。

参考文献:

1.蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用(第三版).北京:清华大学出版社,2002

2.陈世福,陈兆乾.人工智能与知识工程.南京:南京大学出版社,1997

 

21-081100-015-01

智能控制

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

现代控制理论,计算智能,知识工程

内容概要:

概述;专家系统与专家控制系统; 模糊逻辑理论与模糊控制系统; 神经网络控制系统;分级递阶智能控制系统;仿人智能控制;多种控制策略(含古典、现代与智能)相结合的综合智能控制;以及智能控制的应用。

参考文献:

1. 王俊普.智能控制.合肥:中国科学技术出版社[M]1996

2.李士勇. 模糊控制、神经控制和智能控制论[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996

 

21-081100-016-01

导航系统

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

惯性器件及应用,自动控制原理,矩阵分析

内容概要:

惯性导航系统基本概念;平台惯导系统;捷联惯导系统;车辆导航。

参考文献:

1. 崔中兴. 惯性导航系统[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1982

2. 陈哲.捷联惯导系统原理[M]. 北京:宇航出版社,1986

3. 任思聪.实用惯导系统原理[M]. 北京:宇航出版社,1985

 

21-081100-017-02

运动体控制与制导系统

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

导弹飞行力学,导弹制导与控制技术

内容概要:

运动体动态特性分析;运动体控制与制导系统:包括遥控制导与控制系统;自寻的制导与控制系统;自主制导与控制系统;复合制导与控制系统;滚转运动体制导与控制系统;现代导引与控制规律;最优控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论在制导与控制系统中的应用。

参考文献:

1. 孟秀云.导弹制导与控制系统原理[M]. 北京: 北京理工大学出版社,2003

2. 程国采. 战术导弹导引方法[M].北京: 国防工业出版社,1996

3. 程云龙等. 防空导弹自动驾驶仪设计[M]. 北京: 宇航出版社,1993

4. 张友安等. 导弹控制和制导的非线性设计方法[M].北京: 国防工业出版社,2003

 

20-081100-001-01

鲁棒控制导论

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论,系统与控制理论中的线性代数,应用泛函分析

内容概要:

引论;基于H无穷优化的鲁棒控制器设计;基于多项式代数的鲁棒稳定性分析。

参考文献:

1M. Green and D. J. N. Limebeer. Linear Robust Control. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey1995

2B. R. Barmish. New Tools for Robustness of Linear Systems. MacMillan Publishing Company1994

3.伍清河. 鲁棒控制. 北京理工大学研究生科课程讲义

 

20-081100-002-01

计算机控制系统

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

微机原理及应用,自动控制理论,伺服系统设计

内容概要:

数字伺服系统的概念;通道接口技术;系统总线;数字PID控制器设计、连续化设计、离散化设计、状态空间设计;电磁兼容性设计。

参考文献:

张宇河,董宁. 计算机控制系统(修订版)[M]. 北京:北京理工大学出版社,2003

 

20-081100-003-01

非线性系统分析

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统,现代控制理论,矩阵分析

内容概要:

非线性系统分析与控制数学基础:微分方程、度理论和微分几何;非线性动力学系统及分岔与混沌现象分析;相平面法和描述函数法;输入-输出稳定性、Lyapunov稳定性、小增益定理和耗散理论;非线性控制系统的能控性和能观性以及标准分解、反馈线性化和backstepping设计方法;右端不连续微分方程和变结构控制;混沌系统的控制。

参考文献:

1.高为炳.非线性控制系统导论,第二版. 科学出版社,1991

2.冯纯伯,费树岷. 非线性控制系统分析与设计,第二版. 电子工业出版社,1998

3M. Vidyasagar. Nonlinear Systems Analysis, 2nd Edition. Prentice Hall1993

4H. K. Khalil. Nonlinear Systems. Macmillan Publishing Company1992

5A. Isidori. Nonlinear Control Systems3rd Edition. Prentice Hall1992

 

20-081100-004-01

分布式计算机控制

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

计算机应用基础,电子技术基础,微机原理及应用,计算机控制系统

内容概要:

概述;分布式计算机控制系统的结构;局部计算机网络;数据通信;集散控制系统;分布式操作系统;分布式数据库;分布式语言;分布式控制系统设计;分布式控制系统实例。

参考文献:

1. 侯朝桢. 分布式计算机控制系统. 北京:北京理工大学出版社,1997

2. 王常力,廖道文. 集散控制系统的设计与应用. 北京:清华大学出版社,1993

3. 阳宪惠. 现场总线技术及其应用. 北京:清华大学出版社,1999

 

20-081100-007-01

混沌系统动力学分析与控制

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

现代控制理论,矩阵分析

内容概要:

混沌系统动力学;混沌时间序列分析;混沌系统特征量的数值计算;混沌系统的控制;混沌系统的同步;混沌神经网络;混沌理论的工程应用。

参考文献:

1. 王光瑞, 于熙龄, 陈式刚. 混沌的控制、同步与利用. 北京:国防工业出版社,2001

2. 吕金虎, 陆君安, 陈士华. 混沌时间序列分析及其应用. 武汉:武汉大学出版社,2002

3. 邹恩, 李祥飞, 陈建国. 混沌控制及其优化应用. 北京:国防科技大学出版社,2002

 

20-081100-008-01

数据融合

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

神经元网络,数理统计,离散数学,模糊数学

内容概要:

研究多传感器数据融合的目的、意义、应用领域、历史和现状;状态估计与不确定性推理方法;多传感器信息融合的功能和结构模型;分布式检测融合理论;集中式多传感器跟踪融合算法;分布式多传感器信息融合中的统计和航迹关联算法;多传感器目标识别融合模型。

参考文献:

1. 何友,王国宏等.多传感器信息融合及应用. 北京:电子工业出版社,2000

2. 刘同明,夏祖勋等.数据融合技术及应用. 北京:国防工业出版社,2000

3. Lawrence A Klein. Sensor and Date Fusion Concepts and ApplicationsUSASPIE Optical Engineering Press2000

 

20-081100-009-01

微弱信号检测技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

传感器与检测技术,电子技术基础,微机原理及接口技术

内容概要:

微弱信号的放大、调理、转换与传输、噪声淹没信号的提取以及接地技术等。通过对常用基本电路的原理、特性的分析,使得学生能够掌握常用传感器的接口电路/变送器设计的基本技能和实际环境下进行高精度测量的方法;正确分析、解决自动化过程中常见参量检测的稳定性和精度问题。应消噪等。

参考文献:

1.吕俊芳.传感器接口与检测仪器电路. 北京:北京航空航天大学出版社,1995

2.高光天.传感器与信号调理器件应用技术.科学出版社,2002

 

20-081100-010-01

自动测试技术与现场总线

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

计算机网络基础,计算机控制系统,微机原理及接口技术

内容概要:

概述;自动测试系统原理;IEEE488.2总线;自动测试系统组建;虚拟仪器与系统;计算机网络体系结构;工业控制网络基础;网络底层协议;网络高层协议;典型现场总线;现场总线控制系统。

参考文献:

1.谢希仁. 计算机网络. 大连:大连理工大学出版社,1998

2.郑文波. 控制网络技术. 北京:清华大学出版社,2001

3.杨宪惠. 工业数据通讯与控制网络. 北京:清华大学出版社,2003

 

20-081100-011-01

机器人技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

矩阵分析, 自动控制理论,流体传动与控制基础

内容概要:

概述;新型执行机构及其特性分析;并联机构与串连机构;机器人运动学分析;机器人动力学分析;机器人自适应控制;机器人鲁棒控制;机器人的位置/力控制;机器人最新控制技术等。

参考文献:

1.蔡自兴. 机器人学. 北京:清华大学出版社,2000

2.林明良. 仿生机构学. 上海:上海交通大学出版社,1989

3.黄真等.并联机器人机构学理论及控制.北京:机械工业出版社,1997

4.诸静. 机器人与控制技术[M]. 浙江大学出版社,1991

 

20-081100-012-01

故障诊断与容错技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,系统辨识,人工智能

内容概要:

故障诊断和容错技术的基本概念和发展概况;故障诊断的理论与方法,包括主元分析、小波变化、强跟踪滤波理论、遗传算法、神经网络、模糊理论、定性与定量过程知识的集成方法、模式识别方法等;线性系统的容错技术;非线性系统的容错技术;故障诊断与容错控制的仿真与应用成果。

参考文献:

1.周东华,叶银忠.现代故障诊断与容错控制.北京:清华大学出版社,2000

2.闻新,张洪钺,周露.控制系统的故障诊断和容错控制.北京:机械工业出版社,1998

 

20-081100-013-01

软测量技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

传感器与检测技术,电子技术基础

内容概要:

软测量技术的基本概念、方法及应用实例,包括软测量概述;基于工艺机理分析;回归分析;相关分析;状态估计和辨识的软测量方法;基于模式识别;基于人工神经网络;模糊数学;过程层析成像技术以及现代非线性信息处理技术(小波分析技术和分形技术)的软测量方法。

参考文献:

1.李海青,黄志尧. 软测量技术原理及应用. 北京:化学工业出版社,2000

2.李海青,黄志尧. 特种检测技术及应用. 杭州:浙江大学出版社,2000

 

20-081100-014-05

智能仪器仪表设计

2(36)

适用专业:

控制科学与工程, 仪器科学与技术,化学工程

先修课程:

电路与电子技术,微机与单片机应用基础

内容概要:

本课程重点论述工业过程中智能仪器仪表应具有的一般功能、总体设计的理论与方法,智能仪器仪表中的信号检测与控制功能设计、数模转换及数据处理算法、通信与网络技术,典型智能仪器仪表中的外围接口及其软件功能实现。

参考文献:

1. 金锋. 智能仪器设计基础[M]. 北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2005

2. 程德福,林君. 智能仪器[M]. 北京:机械工业出版社,2005

3. 浦昭邦,王宝光. 测控仪器设计[M]. 北京:机械工业出版社,2001

4. 王大珩,丁先华. 现代仪器仪表技术与设计[M]. 北京: 科学出版社,2002

 

20-081100-015-05

过程参数新型检测技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程,化学工程,环境工程等相关专业

先修课程:

物理学,电路基础,电子技术

内容概要:

新型检测技术的现状与发展,温度、压力、流量、物位、成份、气体、磁场、光等工业过程参数的新型检测机理和方法、结构、特性及应用,过程参数集成传感器和智能传感器简介。通过本课程的学习,使学生在工业自动化领域参数检测及控制、自动化装置的设计中,具有传感器的正确选用、信号处理及分析解决应用问题的能力。

参考文献:

1.吕泉. 现代传感器原理及应用[M]. 北京:清华大学出版社,2006

2.魏永广,刘存. 现代传感技术[M]. 沈阳:东北大学出版社,2001

3.沙占友. 传感器原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2004

 

20-081100-016-01

现代控制理论

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制原理,线性代数,积分变换,概率论与数理统计

内容概要:

控制系统的状态空间分析方法。系统的状态空间表达式及其解,离散化,线性系统的能控性与能观性,状态反馈与极点配置,状态观测器;李亚普诺夫稳定性分析;最优控制理论;最优控制中的变分法,连续系统的最优控制,极大值原理,离散系统的最优控制,动态规划;最佳估计理论和卡尔曼滤波;最小方差估计,极大验后估计和极大似然估计,线性最小方差估计,最小二乘估计,基本离散线性系统 Kalman 滤波,一般离散线性系统的 Kalman 滤波,有色噪声情况下离散线性系统 Kalman 滤波,连续线性系统 Kalman 滤波,Kalma

参考文献:

1.钟秋海,付梦印. 现代控制理论与应用. 北京:机械工业出版社, 1997

2.袁著祉等. 现代控制理论在工程中的应用. 北京:科学出版社,1985

3.刘豹. 现代控制理论. 北京:机械工业出版社,2003

 

20-081100-017-01

大系统理论及其应用

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,矩阵分析,泛函分析,最优控制

内容概要:

大系统概述;系统的结构特征;系统建模与模型简化;系统分析;系统优化与控制;大系统应用实例。

参考文献:

1.刘永清,郭开仲著. 大型动力系统的理论与应用[M]. 北京:机械工业出版社, 2000

2Jamshidi J. Large Scale SystemsModeling and Control. North Holland, 1983

 

20-081100-018-01

遗传算法原理及应用

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

计算机算法语言,概率论与数理统计

内容概要:

遗传算法的基本原理;遗传算法的随机理论与分析;模式理论与分析;遗传算子的分析与设计;遗传算法结构分析与设计;遗传算法的应用。

参考文献:

1.李敏强,寇纪淞等编著. 遗传算法的基本理论与应用[M]. 北京:科学出版社, 2002

2.周明,孙树栋编著. 遗传算法原理及应用[M]. 北京:国防工业出版社, 1999

3Goldberg David E. Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning. Addison-Wesley, 1989

 

20-081100-019-01

信息系统工程概论

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

(对于硕士生,无需先修课程)

内容概要:

信息系统工程方法论;管理思想发展史;关系数据库理论与技术;软件工程理论与信息系统开发技术;数据仓库原理与数据挖掘技术。

参考文献:

1Judith C. Simon. Introduction to Information Systems[M]. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2001

2.吴祖玉. 信息系统工程基础[M]. 北京:人民邮电出版社, 2001

 

20-081100-020-02

飞行系统分析与设计

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

飞行力学,空气动力学,自动控制理论

内容概要:

战术技术要求分析;战术导弹系统方案分析与设计;基准弹道分析与设计;控制方案分析;系统参数分析与仿真。

参考文献:

1.文仲辉等编著. 导弹系统分析与设计[M]. 北京:北京理工大学出版社, 1989

2.美通用动力公司. 战术导弹方案设计. 内部,1989

 

20-081100-021-01

经营过程重构与企业集成

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

管理信息系统

内容概要:

经营过程重构的基本概念;企业建模与分析方法;系统集成的阶段和内涵;应用案例。

参考文献:

1.陈禹六,李清等. 经营过程重构(BPR)与企业集成[M]. 北京:清华大学出版社, 2001

2.吴澄.现代集成制造系统导论概念、方法、技术和应用[M].北京:清华大学出版社, 2002

 

20-081100-022-01

CIMS导论

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

管理信息系统

内容概要:

CIMS的基本概念;CIMS应用工程开发;CIMS总体方案的制定和描述;各个分系统的总体设计;CIMS工程的实施。

参考文献:

1.薛劲松,宋宏等编著. CIMS的总体设计[M]. 北京:机械工业出社, 1997

2.白英彩,唐治文等编著. 计算机集成制造系统—CIMS概论[M]. 北京:清华大学出版社, 1997

3.陈禹六,谢斌等编著. 计算机集成制造(CIM)系统设计和实施方法论[M]. 北京:清华大学出版社, 1996

 

20-081100-023-08

不确定系统规划及应用

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

模糊数学基础,数学规划基础,概率论基础

内容概要:

数学规划的基本概念;混合智能算法;随机模拟;模糊变量、模糊模拟;随机期望值模型;随机规划;随机机会约束规划;相关机会规划;模糊期望值模型;模糊规划;模糊机会约束规划;模糊随机规划;随机模糊规划;各种不确定规划。

参考文献:

1.刘宝碇等著. 不确定规划及应用. 北京:清华大学出版社,2003

2Liu Baoding. Theory and Practice of Uncertain Programming. Physica-Verlag, 2002

 

20-081100-024-08

Rough集理论与知识获取

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

集合论,线性代数,概率论初步,决策分析初步

内容概要:

信息表知识表达系统;Rough集理论基础;知识获取;知识系统不确定性表示与处理;数据预处理;决策表属性约简;决策表值约简;逻辑推理系统;实例系统分析。

参考文献:

1. 王国胤. Rough集理论与知识获取应用[M]. 西安:西安交通大学出版社, 2001

2.刘清编. Rough集与Rough推理[M]. 北京:科学出版社, 2001

3.张文修等. 信息系统与知识发现[M]. 北京:科学出版社, 2003

 

20-081100-025-02

飞行系统计算机仿真

3(54)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制原理,飞行力学,空气动力学

内容概要:

导弹系统设计与设计过程;导弹系统功能结构;导弹系统设计信息流与数据库管理;基于MGAERO的导弹外型设计与分析技术;基于MATLAB的导弹系统分析、设计与集成技术;基于Isight平台的导弹系统优化设计技术。

参考文献:

1.[德]G.帕尔.工程设计学.北京:机械工业出版社,1995

2. 黄文梅.系统仿真分析与设计. 北京:国防科技大学出版社,2001

3. MGAERO外流计算系统. :ATE公司

4. Isight工程系统优化平台. :ENGINEOUS公司

 

20-081100-026-01

决策与决策支持系统

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论

内容概要:

决策基本理论与方法;决策支持系统的原理和开发技术与方法;模型系统;专家系统;数据仓库、数据挖掘与知识发现;智能决策支持系统;模糊决策支持系统与模糊专家系统;综合决策支持系统。

参考文献:

1. Manuel Mora, Guisseppi A. Forgionne, Jatinder N.D. Gupta. Hershey. Decision making support systems. Idea Group Pub, 2003

2. Efrem G. Mallach. Decision Support and Date Warehouse Systems. Qinghua University Press, 2000

3. Dunja Mladenic. Data Mining and Decision SupportIntegration and Collaboration. Kluwer Academic Publishers2003

 

20-081100-027-02

智能信息处理

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性代数,矩阵分析,模式识别

内容概要:

智能概念,认知与记忆;生物神经系统;几种典型的人工神经网络:单层感知器、多层感知器、径向基函数网络、支持向量机;混沌与分数维;神经网络应用与实现。

参考文献:

1. 王耀南.智能信息处理技术[M].北京:高等教育出版社,2003

2. 靳藩.神经计算智能基础[M].成都:西南交通大学出版社,2000

 

20-081100-028-01

生物信息学

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

模式识别,生物大分子结构,生物化学,物统计学

内容概要:

基因组信息资源;蛋白质数据库;DNA序列分析;生物进化树;蛋白质结构预测;生物数据库查询与搜索等。

参考文献:

1. 罗静初. 生物信息学概论[M]. 北京:北京大学出版社,2002.

2. 赵国屏等. 生物信息学[M]. 北京:科学出版社,2002

3. Andreas D. Baxwvanis 等著,李衍达等译. 生物信息学:基因和蛋白质分析的实用指南[M]. 北京:清华大学出版社,2000

 

20-081100-029-02

智能协作信息技术

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

人工智能,专家系统

内容概要:

智能协作信息技术研究内容概述和发展概况;智能主体Agent的概念、性质和内部结构,BDI主体的形式化描述;多智能主体协作的基本原理、方法和实现技术;智能主体相互作用与通信,知识查询操纵语言KQML及其实现技术;多主体系统的开发方法以及分析与设计的建模方法;智能协作信息技术在分布式信息处理领域的应用;智能协作信息技术在智能系统与智能控制领域中的应用。

参考文献:

1.张维明.智能协作信息技术[M].北京:电子工业出版社,2002

2.(英)伍尔德里奇著,石纯一等译.多Agent系统引论[M].北京:电子工业出版社,2003

 

20-081100-030-02

系统建模与仿真

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论,数值分析

内容概要:

系统、模型与仿真的概念;系统建模方法学与模型处理;常用数学建模方法与实例;连续系统仿真;采样控制系统仿真;离散事件系统仿真;仿真软件与面向对象的仿真。

参考文献:

1. 刘藻珍. 系统仿真[M]. 北京: 北京理工大学出版社,1998

2. 康凤举. 现代仿真技术与应用[M]. 北京: 国防工业出版社,2001 

3. 刘德贵,费景高. 动力学系统数字仿真算法[M]. 北京: 科学出版社,2000

 

20-081100-031-01

滤波理论及其应用

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

矩阵分析,随机过程,陀螺原理,导航系统

内容概要:

Kalman滤波基本理论;实用Kalman 滤波技术;Kalman滤波理论的新应用。

参考文献:

付梦印等.卡尔曼滤波理论及其在导航系统中的应用[M]. 北京:科学出版社,2003

 

20-081100-032-01

地理信息系统GIS

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

陀螺原理,导航系统

内容概要:

GIS的基本概念和涉及的基础理论;数据采集、空间数据特征和数据结构;GIS的数据模型和空间数据库;空间数据处理和GIS空间分析;应用模型及其构建;GIS应用系统的开发等。

参考文献:

刘南. 地理信息系统概论[M]. 北京:高等教育出版社,2003

 

20-081100-033-01

卫星定位导航系统

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

陀螺原理,导航系统

内容概要:

卫星定位的基本原理、误差分析和差分定位技术;卫星定位系统与惯性器件在组合导航中的应用;数字地图、路径规划等新技术新方法;智能车辆定位导航系统的设计。

参考文献:

Elliott D. Kaplan. GPS原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2002

 

20-081100-034-01

火力控制系统

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

线性系统理论,数值分析

内容概要:

火控制系统的组成、作用、控制原理、控制方式及特点;火控系统数学模型;目标运动的变化规律;火炮外弹道特征的数学描述及处理;典型火控系统分析。

参考文献:

1. 钟秋海. 火力控制系统原理[M]. 北京:北京理工大学出版社,1998

2. 周启煌等. 坦克火力控制系统[M]. 北京:国防工业出版社,1997

3. 周启煌等. 战车火控系统与指控系统[M]. 北京:国防工业出版社, 2003

 

20-081100-035-01

惯性器件测试与建模

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

惯性器件及应用,线性代数

内容概要:

一元及多元回归数学模型;惯性器件漂移误差及基本测试方法与设备;惯性器件动态数学模型;试验分析与数据处理。

参考文献:

1. 胡恒章. 陀螺仪漂移测试原理及其实验技术[M]. 北京:国防工业出版社,1981

2. 唐德鳞. 试验分析. 北京:北京航空学院出版社[M]1985

 

20-081100-036-01

惯性器件及应用

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论,线性代数,矩阵分析,理论力学

内容概要:

动力学基本知识;陀螺仪动力学;挠性陀螺仪;激光陀螺仪;光纤陀螺仪;陀螺仪误差测试及分析;陀螺仪应用。

参考文献:

1. 林士谔等. 动力调谐陀螺仪[M].北京:国防工业出版社,1982

2. 潘荣霖等. 飞航导弹惯性器件[M].北京: 宇航出版社,1991

3. 郭秀中. 惯导系统陀螺仪理论[M].北京:国防工业出版社,1996

4. 杨培根等. 光电惯性技术[M].北京:兵器工业出版社,1999

 

20-081100-037-01

模糊信息分析与应用

2(36)

适用专业:

控制科学与工程

先修课程:

自动控制理论

内容概要:

模糊集合;模糊关系;模糊逻辑和模糊语言;模糊推理模糊控制;模糊聚类分析;模糊模式识别;模糊综合评判。

参考文献:

1.徐昌文.模糊数学在船舶工程中的应用.国防工业出版社,1992

2.王庆林.模糊控制与信息处理.北京理工大学研究生讲义,1998

3.汪培庄.模糊集合论及其应用.上海科学技术出版社,1983

4.楼世博等.模糊数学.科学出版社,1983

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