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控制理论的形成及其发展

时间:2015-08-25 18:20来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
控制工程是一门研究控制理论在工程中应用的技术科学 控制工程的发展历史 控制工程的产生可以追溯到18世纪的英国第一次工业革命。 1788年瓦特发明了用于控制蒸汽机转速的飞球调速装置,在工程界中引发了强烈的反响,特别是对系统稳定性的认识。 1868年麦克斯

控制工程是一门研究控制理论在工程中应用的技术科学
  控制工程的发展历史
  控制工程的产生可以追溯到18世纪的英国第一次工业革命。
  1788年瓦特发明了用于控制蒸汽机转速的飞球调速装置,在工程界中引发了强烈的反响,特别是对系统稳定性的认识。
  1868年麦克斯威尔(J. C. Maxwell)利用飞球调速装置的微分方程模型建立了与控制理论有关的数学理论,它可由微分方程的解中是否包含有增指数函数项来判断系统的稳定性,从而发表了《论调速器》一文,并提出了“反馈控制”的概念。
  1932年奈奎斯特( H. Nyquist)研制出电子管振荡器,同时提出了著名的奈奎斯特稳定性判据。
  1948年维纳( N. Wiener)发表了著名的《控制论》(Cybernetics)一书
  维纳的主要观点:
  稳定活动的方法之一是把活动的结果所决定的一个量,作为新的调节部分,再反馈回控制仪器中。驾驶也是由负反馈调节的。人们不是按照固定的模式来操纵车上的方向盘,而是发现车靠左了,就向右边作一个校正。因此,他认为:目的性行为可以用反馈来代替。
  1954年钱学森发表了英文版的《工程控制论》一书。

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  人类认识客观世界的三大飞跃(三大技术革命)相对论、量子论和控制论
  控制论包含了信息、反馈和控制三要素,其发展也有三个阶段:
  第一阶段:经典控制理论发展阶段(20世纪40~50年代)
  特点:是以传递函数为基础,主要研究单输入、单输出控制系统的分析和设计问题,其主要数学工具是微分方程和拉氏变换。
  第二阶段:现代控制理论发展阶段(20世纪60~70年代)
  特点:随着计算机技术的发展和空间技术的进步,产生了把经典控制中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组来描述系统的方法,即状态空间法,主要研究多输入、多输出问题以及时变系统。
  第三阶段:智能控制理论发展阶段(20世纪70年代~现在)
  特点:研究具有仿人智能的工程控制,因为人体本身就是一个具有非线性、时变、随机性的巨大系统,也是当今控制理论学科研究的前沿。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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