现代控制理论绪论.pptx

现代控制理论

1.1问题的提出—控制的必要性1.2控制理论发展简况1.3现代控制理论的基本内容1.4预备知识1.5本课程的基本任务绪论

本课程是一门理论性较强的课程，但应当指出，控制理论来源于控制过程的实践，而又指导控制过程的实践。现在，控制理论在工程控制、社会经济、生命科学等许多领域都有应用。1.1问题的提出—控制的必要性

飞机的自动驾驶系统、宇宙飞船系统和导弹制导系统主动监控系统、数控机床工业过程中流量、压力、温度的控制、CIMS生物系统、生物医学系统、社会经济系统智能交通系统、混合动力汽车、车辆自动变速器机器人控制、网络拥塞控制

导弹制导系统原理1-目标跟踪雷达2-导弹导引雷达3-计算机4-导弹发射架促进自动化科学与技术发展的主要动因是现代化战争的需要。控制理论最初发展的动因就是高炮瞄准运动目标的问题，而且仍然是当代武器系统要解决的关键技术问题。

巡航导弹和预警飞机巡航导弹及其测控系统在翼式导弹和无人驾驶遥控飞机的基础上，利用红外成像技术、GPS、精密制导和控制技术、隐形技术制造出精度高、成本低的低空突防武器——巡航导弹，在现代战争特别是局部战争中发挥着重要作用。

预警飞机机载预警系统中的自动化技术：空中预警飞机是用于有哪些信誉好的足球投注网站、监视和跟踪空中和海上目标，达到快捷准确发现敌人目标、有效跟踪目标，并指挥拦截或阻击敌人目标。美制E-3“望楼”空中预警飞机有源相控阵雷达技术；阵列信号、空时二维信号处理技术；机载环境下光学探测及图像处理技术；多目标跟踪与多传感信息融合技术；敌我识别技术；机载并行计算机技术；态势评估、威胁评估和战斗辅助决策指挥技术；导航技术等。

太空飞行国际空间站：一座有两个足球场大小的空间站，成为人类历史上第一个完备的太空实验室。人造飞船人造卫星登月国际空间站

数控技术与数控系统数控技术，简称数控（NumericalControl）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

数控技术与数控系统

神舟载人飞船正在发射的神舟五号载人飞船神舟五号载人飞船上的宇航员杨立伟

过程工业自动化DCS系统

汽车喷涂车间

生物控制心血管系统反馈治疗过程

智能交通系统智能交通系统（ITS）可以广泛应用于包括高速公路、铁路运输、航空运输、城市道路、桥梁设施等庞大的运输网络，也可应用于数量日益增多的各种车辆，包括将要出现的自动车辆系统（AVS）。其目标在于：提高交通运输的安全性；降低能源消耗，减少运输对环境的影响；提高运输网络的通行能力；提高运输系统的生产率和经济效益。

车辆驾驶支持系统

Google无人驾驶车无人驾驶车辆的多传感信息融合，传感器包括：声音传感器立体摄像机彩色CCD摄像机背部摄像机激光雷达检测雷达……

高速列车采用交流传动技术，控制系统采用分布式微机控制装置等进行智能控制；我国高速列车，时速达300多km/h。磁悬浮高速列车已在上海运行，最高速430km/Hr。

工业机器人应用系统集成与控制焊接码垛喷涂装配

1、经典（自动）控制理论2、现代控制理论3、后现代控制理论1.2控制理论发展简况

（1）经典控制理论发展过程1）萌芽阶段2）起步阶段3）发展阶段4）标志阶段1、经典（自动）控制理论

1）萌芽阶段指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合的齿轮系装置的车辆。当车子转弯偏离正南方向时车辕前端就顺此方向移动，而后端则向反方向移动，并将传动齿轮放落，使车轮的传动带动木人下的大齿轮向相反方向转动，恰好抵消车子转弯产生的影响。公元1088年，中国苏颂等人把浑仪（天文观测仪器）、浑象（天文表演仪器）和自动计时装置结合在一起建成了水运仪象台。

2）起步阶段到十八世纪，自动控制技术逐渐应用到现代工业中，其中最卓越的代表是瓦特发明的蒸汽机离心调速器（1788年）1681年法国物理学家、发明家巴本(PapinD)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(PolzunovI)发明了蒸汽锅炉水位调节器

3）发展阶段1868年，J.C.Maxwell提出了简单的稳定性代数判据1895年，Routh和Hurwitz各自提出了两个著名的稳定性判据——劳斯判据和赫尔维兹判据1932年，Nyquist提出了频域响应法1948年，Evans提出了根轨迹法建立在Nyquist的频率响应法和Ewans的根轨迹基础上的理论，称为经典控制理论

4）标志阶段1948年，控制论奠基人Weiner出版了《控制论——关于在动物和机器中控制与通讯的科学》1954年，我国著