現(xiàn)代控制理論 (Modern Control Theory)

一、 控制理論發(fā)展概況
控制論：1948年? 美國(guó)數(shù)學(xué)家維納《控制論》
1940——1950? 經(jīng)典控制理論? 單機(jī)自動(dòng)化
1960——1970? 現(xiàn)代控制理論? 機(jī)組自動(dòng)化
1970——1980? 大系統(tǒng)理論????? 控制管理綜合
1980——1990? 智能控制理論? 智能自動(dòng)化
1990——21c??? 集成控制理論? 網(wǎng)絡(luò)控制自動(dòng)化
1788年，英國(guó)Wate利用反饋原理發(fā)明蒸汽機(jī)用的離心調(diào)速機(jī)。
1875年，1895年，英國(guó)Routh和德國(guó)Hurwitz先后提出判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)方法。
1892年，俄國(guó)李雅普諾夫在《論運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一般問(wèn)題》中建立了動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的一般穩(wěn)定性理論。
1932年，Nyquist提出了根據(jù)頻率響應(yīng)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的準(zhǔn)則。
1945年，美國(guó)Bode在《網(wǎng)絡(luò)分析和反饋放大器設(shè)計(jì)》中提出頻率響應(yīng)分析法－Bode圖。
1948年，美國(guó)Wiener在《控制論－關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)》中系統(tǒng)地論述了控制理論的一般原理和方法。
?? －－－標(biāo)志控制學(xué)科的誕生

?? 控制論：研究動(dòng)物（包括人類(lèi)）和機(jī)器內(nèi)部控制和通信的一般規(guī)律的學(xué)科。

1954年，錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》在美國(guó)出版。
?? －－－奠定了工程控制論的基礎(chǔ)
（1）經(jīng)典控制理論
?a.特點(diǎn)
研究對(duì)象：?jiǎn)屋斎?、單輸出線(xiàn)性定常系統(tǒng)。
解決方法：頻率法、根軌跡法、傳遞函數(shù)。
非線(xiàn)性系統(tǒng)：相平面法和描述函數(shù)分析。
數(shù)學(xué)工具：拉氏變換、常微分方程。

?b.局限性
難以應(yīng)用于時(shí)變系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)。
難以揭示系統(tǒng)更為深刻的特性。
(2)現(xiàn)代控制理論
?? 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、航空航天技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。

?a.特點(diǎn)
研究對(duì)象：多輸入、多輸出系統(tǒng)，線(xiàn)性、定?；驎r(shí)變、離散系統(tǒng)。
解決方法：狀態(tài)空間法（時(shí)域方法）。
數(shù)學(xué)工具：線(xiàn)性代數(shù)、微分方程。

?b.主要標(biāo)志
1965年，R.Bellman提出了尋求最優(yōu)控制的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法。
大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三類(lèi)：
????????? 多級(jí)（遞階）控制
????????? 多層控制（按任務(wù)）
????????? 多段控制（如導(dǎo)彈軌跡控制）

二、 現(xiàn)代控制理論的主要特點(diǎn)
三、 現(xiàn)代控制理論基本內(nèi)容