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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