现代控制工程绪论-试讲1.pptVIP

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现代控制工程

2011年9月*前言课程名称:现代控制工程学时:32学分:2开课教师:王孙安教授李小虎讲师开课单位:机械电子工程研究所*本课程理论性强,用到较多的数学工具,因此本课程对培养学生的抽象思维、逻辑思维,提高学生运用数学知识耒处理控制问题的能力起到重要的作用。前言——课程的目的与地位本课程是机械类工科硕士研究生的公共学位课,属于机械学科的专业基础课。通过本课程学习,要求学生掌握线性系统的一般概念和分析研究线性系统的一般方法,注重控制理论和机械工程背景的结合,为进一步学习其它控制理论奠定坚实的基础。*前言——课程主要章节的计划学时分配第一章绪论2学时第二章控制系统的状态空间描述6学时第三章控制系统的状态空间分析8学时第四章状控制系统的李亚普洛夫稳定性分析4学时第五章控制系统的可控性与可测性6学时第六章系统的状态反馈与观测器6学时根据实际情况,各章所用学时会稍微有所调整。*学生应做一些必要的习题，教师可利用课外时间上辅导课，辅导课内容是难点和典型习题的讲解与讨论。资料和答疑信箱:li.xiaohu@mail.xjtu.edu.cn考核方式:闭卷笔试。前言——讲授及学习方法以课堂讲授为主,也可指定某些章节自学后再总结。讲课中要注意与自动控制原理、矩阵理论等有关课程的联系。*5.韩京清、许可康、何关钰:《线性系统理论的代数基础》，辽宁科技出版社,1987前言——参考书:3.郑大钟:《线性系统理论》清华大学出版社，1992。1.王军平等:《现代控制工程》西安交通大学出版社，2010。2.何钺:《现代控制理论基础（机械类）》机械工业出版社，1988。4.刘豹:《现代控制理论》（第三版）机械工业出版社。*6.王积伟，现代控制理论基础，高等教育出版社7.欧阳黎明，ＭＡＴＬＡＢ控制系统设计，国防工业出版社出版前言——参考书:*1.绪论本章主要教学内容1.1控制理论及工程的发展1.2现代复杂机电系统分析1.3经典控制理论与现代控制理论的特点1.4现代控制理论的基本内容*1.1控制理论及工程的发展Back控制理论的发展已经走过近百年的历程,并在控制系统设计这一工程领域发挥着巨大的作用。现代社会的工业化进程科学探索(如卫星等太空器升空、远洋船探索)国防军备的现代化(高精度导弹的精确制导)人们的生活(如便捷、高速的航空器)*经典控制理论--1.萌芽阶段如果要追朔自动控制技术的发展历史,早在两千年前中国就有了自动控制技术的萌芽。指南车例如,两千年前我国发明的指南车、水运仪象台等。水运仪象台1.1控制理论及工程的发展*经典控制理论—起步阶段随着科学技术与工业生产的发展,到十七、十八世纪,自动控制技术逐渐应用到现代工业中。1681年法国物理学家、发明家巴本巴本(D.Papin)发明了用做安全调节装置的锅炉压力调节器;1765年俄国人普尔佐诺夫(I.Polzunov)发明了蒸汽锅炉水位调节器等；1.1控制理论及工程的发展*1.1控制理论及工程的发展经典控制理论—起步阶段1788年,英国人瓦特(J.Watt)在他发明的蒸汽机上使用了离心调速器,解决了蒸汽机的速度控制问题,引起了人们对控制技术的重视。瓦特*1.1控制理论及工程的发展经典控制理论—发展阶段1868年,英国物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)通过对调速系统线性常微分方程的建立和分析。解释了瓦特蒸汽机速度控制系统中出现的剧烈振荡的不稳定问题；提出了简单的稳定性代数判据。开辟了用数学方法研究控制系统的途径。*英国数学家劳斯(E.J.Routh)德国数学家胡尔维茨(A.Hurwitz)美国物理学家奈奎斯特(H.Nyquist)伯德(H.W.Bode)和尼科尔斯(N.B.Nichols)胡尔维茨劳斯1.1控制理论及工程的发展奈奎斯特*1.1控制理论及工程的发展经典控制理论—标志阶段1947年控制论的奠基人美国数学家维纳(N.Weiner)出