自动控制理论发展史.ppt

什么是模拟的观念呢? 我们在讲力学时，总讲牛顿第二定律：所加于物体的力与物体所产生的加速度成比例。这个比例常数是该物的质量。 换句话说，如果加速度小，就表示质量大，如果加速大，就表示质量小。我们又把质量的这种特殊牲质叫做惯性。 在讲电学时，我们又遇到一个定律叫做法拉第定律，所加于线圈的电压与线圈所产生的电流之变率成比例， 我们把这个比例常数叫电感。电感有时候我们称为线圈的惰性。 在学电学时，总是觉得这是一个很难理解的现象。于是我们就想，线圈对电压的阻挠，正相当于质量对力的阻挠一样。 模拟的例子 一个RLC线圈如右图： 如列出它的微分方程式来，应是 现在有一机械系统，我们如果列出它的微分方程式来应是 模拟系统 一个是电系统，一个是机械系统，所用的定律全不相干，可是列出的式子却极相像。我们如想知道这个机械系统运动的情况， 可以由线路上面电流运动的情况而领悟出来。 我们把这个电的线路叫做这个机械系统的仿真，而这机械系统叫做该线路的模拟。 一个电机工程师可以对机械全不在行， 但当他知道了质量相当于电感，摩擦相当于电阻，弹性相当于电容时，他立刻由线路上电流所应有的行为， 领悟到这个机械系统应有的速度的情况。 第三道源泉－数字计算器 一九四三年，费城的宾夕法尼亚大学有一个二十四岁的助教，叫做艾克特(Eckert)， 另外还有一个顾问叫做毛士莱(Manchly)，他们领导着十二位科学家，作了200,000工时，完成了世界第一架数字电子计算器。 这个计算器的能力相当于5,000人的计算能力。桌用计算器要作二十个钟头的题目，这个计算器作十秒就完成了。 第一台电子计算机 多大呢？三十呎宽五十呎长屋子才能放下这个计算器。 多重呢？三十吨。 用多少电呢？相当于一个大广播电台。 它的名字叫做ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。 自动控制中的新部件 在自动控制学中，加入一个新的生力军，数字计算器也成为一个组件了。 由自控机构到自控观点 按照史实说，自动控制应该由瓦特时代的蒸汽机上的控速器说起，应该由马克士威尔的对控速器的分析算起。 我们可以说这是把自动控制当成一个机件来看待的时代。 到了二次大战期间，由控制炮位，到控制飞机，到控制航舰等，可以说把自动控制当成一套机构来看待的时代。 自控系统例子 如转动把手R成一新的角度，Q接触点即向上移，于是P与Q间发生电位差，差值是e，作用在放大器A上， 由A产生的电压，影响发电机G，于是电动机受影响而转动，电动机的负荷，即炮身，即跟着转动。炮自转动时P点也上行， 终于PQ电位又复相等，电位差e等于零，一切都不再动了。 自控系统例子 这是一套机构，而是自动的连带作用。 国内自动控制理论的代表人物 钱学森 钱学森（1911.12.11-2009.10.31）。 应用力学、航天技术和系统工程科学家。生于上海市，原籍浙江省杭州市。1934年毕业于上海交通大学。1936年在美国麻省理工学院获硕士学位。1938年获加州理工大学博士学位。1955年回国。曾任中国力学学会、中国自动化学会、中国系统工程学会、中国宇航学会理事长、名誉理事长等职。现任国防科学技术工业委员会研究员。??? 钱学森院士 早年在应用力学和火箭、导弹技术的许多领域都做过开创性的工作。独立研究以及和冯.卡门合作研究提出的许多理论，为应用力学、航空工程和火箭导弹技术的发展奠定了基础。回国后长期担任火箭、导弹和卫星研制的技术领导职务，为创建和发展我国的导弹、航天事业作出了杰出贡献。在工程控制论、系统工程和系统科学、思维科学和人体科学以及马克思主义哲学等许多理论领域都进行过创造性研究，作出了重大贡献。1956年获中国科学院自然科学奖一等奖，1985年获国家科技进步奖特等奖，1991年被国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英模奖章。中国科学院院士。1994年当选为中国工程院院士。 宋 健 所属领域：运动控制 , 个人简介：（1931.12-）? 两院院士，博士，控制理论、航空航天技术、应用数学、人口控制专家，现任中国工程院院长。主要科技成果及获奖情况：主持我国第一代地空导弹控制系统的设计和制造，反导弹系统的研制，参与潜地导弹研制，第一代地球同步卫星定点控制总指挥，建立最优控制场论、分布参数系统、点测控相耦合的系统理论。首创人口控制论，发现和证实人口生育双向极限定律。曾获国家科学大会奖、国家自然科学成就奖、国家科技进步一、二等奖、国际数学模型协会艾尔伯特o爱因斯坦奖、达芬奇奖、何梁何利科技成就奖。 戴汝为院士 戴汝为( 1932.12- ) 云南省昆明市人。1955 年毕业于北京大学。毕业后在中国科学院工作，现任中国科学院自动化研究所研究员。1991 年当