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现代控制理论 (Modern Control Theory)
刘埃生
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一、 控制理论发展概况
控制论：1948年 美国数学家维纳《控制论》
1940——1950 经典控制理论 单机自动化
1960——1970 现代控制理论 机组自动化
1970——1980 大系统理论 控制管理综合
1980——1990 智能控制理论 智能自动化
1990——21c 集成控制理论 网络控制自动化
1788年，英国Wate利用反馈原理发明蒸汽机用的离心调速机。
1875年，1895年，英国Routh和德国Hurwitz先后提出判别系统稳定性的代数方法。
1892年，俄国李雅普诺夫在《论运动稳定性的一般问题》中建立了动力学系统的一般稳定性理论。
1932年，Nyquist提出了根据频率响应判断系统稳定性的准则。
1945年，美国Bode在《网络分析和反馈放大器设计》中提出频率响应分析法－Bode图。
1948年，美国Wiener在《控制论－关于在动物和机器中控制和通信的科学》中系统地论述了控制理论的一般原理和方法。
－－－标志控制学科的诞生
控制论：研究动物（包括人类）和机器内部控制和通信的一般规律的学科。
1954年，钱学森的《工程控制论》在美国出版。
－－－奠定了工程控制论的基础
（1）经典控制理论
a.特点
研究对象：单输入、单输出线性定常系统。
解决方法：频率法、根轨迹法、传递函数。
非线性系统：相平面法和描述函数分析。
数学工具：拉氏变换、常微分方程。
b.局限性
难以应用于时变系统、多变量系统。
难以揭示系统更为深刻的特性。
(2)现代控制理论
随着计算机技术、航空航天技术的迅速发展而发展起来的。
a.特点
研究对象：多输入、多输出系统，线性、定常或时变、离散系统。
解决方法：状态空间法（时域方法）。
数学工具：线性代数、微分方程。
b.主要标志
1965年，R.Bellman提出了寻求最优控制的动态规划方法。
大系统结构分为三类：
多级（递阶）控制
多层控制（按任务）
多段控制（如导弹轨迹控制）
二、 现代控制理论的主要特点
三、 现代控制理论基本内容
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DLeii
2020-11-20
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