现代控制理论课件CA01–绪论及模型建立.pptVIP

和我们生活息息相关。 * * 精度达到了原子级别。 * 无人飞机的控制体现了控制的成就。 * 两大主题。 * 传统的控制系统也具有一定的鲁棒性。但定量的研究还需要对系统的鲁棒性进行研究。 * 系统的响应速度和准确度都可以通过硬件来改善。开环的冰箱能否使用。 * 思考：哪些是只能通过反馈才能改变的呢？ * 在不改变硬件的条件下，这些特性可以通过反馈实现改变。 * 真空管的非线性畸变和放大器的漂移阻碍进一步的开发。1927年Black发明了反馈放大器。 * 飞机不稳定但易于操作，自动飞行仪的发明使不稳定系统变成了稳定的系统。 * 单个元件通过不同的联结实现了巨大的功能。因此，系统和联接的角度对控制系统进行研究。 * 理想物理模型：分解后的模块；理想数学模型：将自然法则应用于物理模型，例如非线性偏微分方程。 * 中国国家地理介绍，皆为仿造。 * 工程监理Rennie采用了离心调速器控制节流阀（瓦特发明）进行调速。瓦特声名大振。 * 俄国人，后移居美国。 * 儿子站起来，机械师沿下机翼走了6英尺。陀螺仪和副翼组成的反馈回路自动保持飞行。赢得最安全飞机竞赛大奖。 * 维纳轶事 * Elmer Sperry 制造两自由度陀螺仪 1914年巴黎航展惊险一幕 从微分方程到频率方法的转变 电子通讯系统的发展 Bell实验室 美国贝尔实验室的H. Bode(1938)，以及Nyquist(1940)提出频率响应法. 美国Taylor仪器公司的J. G. Ziegler和N. B. Nichols提出PID参数的最佳调整法(1942) 美国MIT的N. Wiener研究随机过程的预测，提出Wiener滤波理论(1942)，发表《控制论》(Cybernetics)(1948)，标志着控制论的诞生。 李郁荣（Y.W. Lee, 1904-1989), 麻省理工学院N. Wiener的首位博士生(1930年)，曾任职于清华大学电机系（1931-1937），早期为Wiener理论的工程应用与推广作了大量的工作。1946年回到MIT电机系（1946-1969），与Shannon一起成为该系最知名的两个学科带头人。被誉为MIT的最伟大的教育家之一。 美国的H. Hazen发表“伺服机构理论” (Theory of Servomechanism) (1934)，并在MIT建立伺服机构实验室 (1939) “伺服机构是一个功率放大装置,其放大部件是根据系统的输入与输出的差来驱动输出的.” 美国W. Evans提出根轨迹法(Root Locus Method) (1948)，标志以单输入线性系统为对象的经典控制研究工作完成。 现代控制理论的出现 多输入-多输出 随机干扰 最优控制 二次大战中火炮，雷达，飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术的出现。 美国R. Bellman发表著名的Dynamic Programming，建立最优控制的基础(1957) 苏联L.S. Pontryagin发表“最优过程数学理论”，提出极大值原理(Maximum Principle)(1956) 国际自动控制联合会(IFAC)成立(1957)，中国为发起国之一，第一届学术会议于莫斯科召开(1960) 美籍匈牙利人R. E. Kalman发表“On the General Theory of Control Systems”等论文，引入状态空间法分析系统，提出能控性 ,能观测性，最佳调节器和kalman 滤波等概念，奠定了现代控制理论的基础(1960) 鲁棒控制 模糊理论 神经控制 自适应控制 变结构控制 下次课需要掌握的预备知识 拉普拉斯变换 频率特性 经典和现代只是历史上的一种称呼，现在一般不再这么区分。而以频域方法和状态空间方法进行区分。 * 前者正好在一本书中包含了本课大部分内容；后者对于了解扩展知识很有帮助。 * 公认的经典的教材。 * 看一下版次就知道它的欢迎程度了。 * 想学好该课，就要博取众长。 * 各位都身经百战，考研就像解放战争。成功的进入新的高度，要以新的方法和眼光对待学习。从一个字一个字的教，到一句话的教，到一段一段的教，到一章一章的讲。 * 说到控制，最简单的就是手动控制。但是，自动控制才是我们的研究对象。 * 最早的控制系统的例子。 * 负载的变动和干扰如何在图中体现呢？注意：这里靠偏差来进行控制。 * * 同样，系统面临巨大的扰动。 * 注意，这里的给定信号是一个变化的信号。 * 要了解硬件组成、信号类型及完成的动作。 * 干扰和不确定性决定了必须采用控制系统。 * 此处，提高速度和精度是控制系统的目标。 * 涉及到多输入多输出系统的解耦。 * 输入-