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自动控制理论 Control System Analysis and Design Something you shall take care Finish your assignments before lecture To build 3~5 teams yourselves Preview textbook before lecture Be active during lecture Do use MATLAB to help yourself Course Features（1） 是一门专业基础/专业课 自动控制理论是一门技术学科，从方法论的角度来研究自动控制系统的模型建立、分析与设计。 与其他学科的系统分析与设计存在共同之处 Course Features （2） 自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从20世纪40年代的经典反馈控制理论发展到：自适应控制、优化控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制等多个分支。 研究的对象已经从工程系统发展到：经济、社会、交通、环境、医学、生物多个领域。 Course Features （3） 主要内容：自动控制的一般概念，常见物理系统的数学模型，线性控制系统的一般分析、设计（校正、综合）方法以及线性离散系统分析与设计初步、非线性系统分析基础。 主要的学习目的和任务：掌握关于自动控制系统的基本概念、基本理论和基本方法；掌握线性控制系统的数学模型建立、系统分析和综合方法，线性离散系统的分析方法和非线性控制系统的基本概念和分析的基本方法 。 The Position in Curriculum Program Chapter 1 An Overview and Brief History of Feedback Control A Perspective on Feedback Control Chapter Overview An Example of Feedback System Simple Analysis A Brief History on Feedback Control An Overview of Book A Perspective on Feedback Control 按控制方式：闭环、开环、前馈、复合 按系统性能：线性、非线性、连续、离散、定常、时变、确定、随机、集中参数、分布参数 按参考输入变化规律：恒值、随动、 程序控制 按系统功能：温度、压力、液位、流量、位置 按元件类型：机械、电气、机电、液压、生物、气动 按（输入/输出）变量个数：单输入单输出（SISO)、多输入多输出(MIMO) What is the performance indexes of a control system? Stability: the controlled system shall be stable. Fast: the output shall follow the desired input quickly. Accuracy: the difference between the desired input and output shall be as little as possible. 稳、快、准 History of Automatic Control History of Automatic Control（2） History of Automatic Control（3） History of Automatic Control（4） History of Automatic Control（5） History of Automatic Control（6） History of Automatic Control（7） System Information Feedback Control Reference/Input Servo/Regulator Open loop Closed loop Feedback Process/Plant Actuator Sensor Controller Block diagram Classical/Modern Control 1.1(b),(c) 1.4(a)* 古代控制 公元前300年左右，李冰设计和建造的都江堰水利工程，运用了反馈原理。 指南车：东汉，张衡；三国，马钧 水运仪象台：宋（公元1088年）苏颂 公元前300年至公元前1年，古希腊出现的 浮球调节装置。大约公元250年，Philong 发明的油灯，其中用浮球调节装置来保持 燃油的油面高度。还有古希腊的水钟。 近代欧洲最早发明的反馈系统是荷兰人Cornelis Dreb