控制概述论文.pdfVIP

自动控制概要

控制概述

摘要：综述了自动控制理论的发展情况，指出自动控制理论所经

历的三个发展阶段，即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理

论。最后指出，各种控制理论的复合能够取长补短，是控制理论的

发展方向。

关键词：自动控制理论经典控制现代控制智能控制

1、自动控制概述

自动控制学科是近几十年来了发展起来的一门很重要的学科。它的发展很迅

速，特别是计算机的快速发展，更加快了它的发展，尤其是工业自动化技术近年

来的发展。自动化学科研究的范围也是很广泛的，对实现我国工业、农业、国防

和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极作用。

自动控制（automaticcontrol）是指在没有人直接参与的情况下，利用外

加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预

定的规律运行，达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程

采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。

对一些恶劣环境下的控制操作，自动控制显得尤其重要。

自动控制是相对人工控制概念而言的。自动控制技术的研究有利于将人类从

复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程

科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值

接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称

作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯

特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。

2、自动控制原理课程的特点

该课程主要是通过对控制理论基本知识的学习，培养学生对控制系统的分析

设计能力、工程实践能力和创新能力，为后续如“计算机控制技术”、“控制系

统仿真”等专业课程提供理论基础分析设计方法。其特点是理论性强，涉及多方

面的数理知识，而且比较抽象，是一门具有一定深度和难度的课程。“自动控制

原理”的内容专业性很强，以“高等数学”、“电路”、“信号与系统”等课程

为先修课程，要求学生具有扎实的专业基础，较强的抽象思维能力，学习难度较

大。

3、自动控制理论发展及内容

3.1经典控制理论的发展及基本内容

自动控制中一个最基本的概念是反馈，人类对反馈控制的应用

可以追溯到很早的时期。但是，直到产业革命时期，英国人James

1

自动控制概要

Watt发明蒸汽机离心飞锤式调速器，解决了在负载变化条件下保持

蒸汽机基本恒速的问题，自动控制才引起人们的重视。从那时起的

100多年以来，随着社会生产力的发展和需要，自动控制理论和技

术也得到了不断的发展和提高。在20世纪30至40年代期间，

Nyquist于1932年提出稳定性的频率判据，Bode于1940年在频率

法中引入对数坐标系并于1945年写了《网络分析和反馈放大器设

计》一书，Harris于1942年引入传递函数概念，Evans于1948年

提出根轨迹法，Wienner于1949年出版了《控制—关于在动物和机

器中控制和通讯的科学》一书。由于他们卓越的工作，从而奠定了

经典控制理论的基础。到20世纪50年代，经典控制理论已趋于成

熟。

经典控制理论主要