河南理工大学自动控制原理课件 第一讲历史.ppt

我国古代的自动控制技术 三国时期的马钧、南朝时的祖冲之创造和复制了指南车。 产业革命时期，自动控制技术取得了巨大的发展,以1748年瓦特发明的蒸汽机中的离心调节器为代表。 1868年麦克斯韦利用描述系统的微分方程解释了这种现象，并提出了判别低阶系统稳定性的判据， 1877年和1895年英国学者劳斯和瑞士数学家胡尔维茨提出了可以判别高阶线性系统的稳定性的判据。 * * 四.自动控制的发展历史 东汉时期张衡制造了浑天仪和地动仪 经典控制(Classical Control) (1935-1950) 美国MIT的N. Wiener发表《控制论》(Cybernetics)一书(1948)，标志着控制论学科的诞生。 N. Wiener 二战期间，自动控制理论进一步得到完善 在贝尔实验室Bode领导的火炮控制系统研究小组工作的C. Shannon提出继电器逻辑自动化理论(1938)，随后，发表专著《通信的数字理论》(The Mathematical Theory of Communication)，奠定了信息论的基础(1948) C. E. Shannon MIT Radiation Laboratory在研究SCR-584雷达控制系统的过程中，创立了Nichols Chart Design Method，R. S. Philips的工作On Noise in Servomechanisms，以及Hurwicz (1947)的数字控制系统(Sampled Data System) 美国W. Evans提出根轨迹法(Root Locus Method) (1948)，以单输入线性系统为对象的经典控制研究工作完成。 多本有关经典控制的经典名著相继出版，包括Ed. S. Smith的Automatic Control Engineering (1942)，H. Bode的Network Analysis and Feedback Amplifier(1945)，以及钱学森的《工程控制论》(Engineering Cybernetics) (1954) 现代控制(Modern Control) (1950- ) 二次世界大战中火炮，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(发射，操纵，指导及跟踪)，卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术的出现。为适应宇宙航天技术的发展，自动控制理论进入了新的阶段 。 (2) 美国R. Bellman发表著名的Dynamic Programming，建立最优控制的基础(1957) (3) 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) (1) 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) L.S. Pontryagin (4) 美国MIT的Servomechanism Laboratory研制出第一台数控机床(1952) (5) 世界第一颗人造地球卫星(Sputnik)由苏联发射成功(1957) 1957. Laika. Sputnik 2 (6) 美国George Devol研制出第一台工业机器人样机(1954)，两年后，被称为机器人之父的Joseph Engelberger创立了第一家机器人公司，Unimation (7) 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) R.E. Kalman (8) 苏联东方-１号飞船载着加加林进入人造地球卫星轨道，人类宇航时代开始了(1961) 宇宙哥伦布-加加林 A stamp issued by Russia to memorize Y. Gagarin Capsule used in first manned orbit of earth In 1961, the first human to pilot a spacecraft, Yuri Gagarin, was launched by the Soviet Union aboard Vostok I. (9) 苏联发射“月球”9号探测器，首次在月面软着陆成功(1966)，三年后(1969)，美国“阿波罗”11号把宇航员N. A. Armstrong送上月球。 N.A. Armstrong 阿姆斯壮(美国宇航员,1969年7月登陆月球,成为第一个登上月球的地球人) (