現(xiàn)代控制理論-研究生現(xiàn)代控制理論_第0章緒論

1、緒論緒論主講：高宏巖主講：高宏巖 緒論緒論 第第1章章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 第第2 2章章 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解 第第3 3章章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性 第第4 4章章 穩(wěn)定性與李雅普諾夫方法穩(wěn)定性與李雅普諾夫方法 第第5 5章章 線性定常系統(tǒng)的綜合線性定常系統(tǒng)的綜合 第第6 6章章 最優(yōu)控制最優(yōu)控制 教材：教材： 現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論(第第3版版)/劉豹劉豹,唐萬生主編唐萬生主編. 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社 參考書：參考書： 1 自動控制原理（第自動控制原理（第5版）版）/胡壽松胡壽松.

2、科學(xué)出版社科學(xué)出版社. 2 現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論(第第4版版)/Ogata K. 著著,盧伯英盧伯英,于海勛于海勛 等譯等譯,電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社,2003 3 線性系統(tǒng)理論線性系統(tǒng)理論(第第2版版)/鄭大鐘編鄭大鐘編. 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社,2002課程教材與參考書目課程教材與參考書目 本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu) 緒論緒論 0.1 經(jīng)典控制理論的特色與局限經(jīng)典控制理論的特色與局限0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展0.3 現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用緒論緒論0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的

3、特點(diǎn)和局限1 經(jīng)典控制的特點(diǎn)經(jīng)典控制的特點(diǎn)經(jīng)典控制理論特點(diǎn)經(jīng)典控制理論特點(diǎn) 研究對象研究對象單輸入單輸出系統(tǒng)單輸入單輸出系統(tǒng)(SISO)(SISO)，高階微分方程，高階微分方程 研究方法研究方法傳遞函數(shù)法傳遞函數(shù)法( (外部描述外部描述) ) 研究工具研究工具拉普拉斯變換拉普拉斯變換 分析方法分析方法頻域頻域( (復(fù)域復(fù)域),),時域響應(yīng)和根軌跡法時域響應(yīng)和根軌跡法 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法PIDPID控制和校正網(wǎng)絡(luò)控制和校正網(wǎng)絡(luò) 其他其他 頻率法的物理意義直觀頻率法的物理意義直觀 0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限2 經(jīng)典控制的局限性經(jīng)典控制的局限性（1）只適用于單輸入單輸出系

4、統(tǒng)）只適用于單輸入單輸出系統(tǒng)(SISO),難以有效地應(yīng)用于時難以有效地應(yīng)用于時變系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)和復(fù)雜的非線性系統(tǒng)變系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)和復(fù)雜的非線性系統(tǒng)（2）只能反映輸入輸出間的外部特性，難以揭示系統(tǒng)內(nèi)部）只能反映輸入輸出間的外部特性，難以揭示系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài);（3）只能根據(jù)超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、幅值裕度、相角裕度等性）只能根據(jù)超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、幅值裕度、相角裕度等性能指標(biāo)來設(shè)計(jì)校正裝置，難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。能指標(biāo)來設(shè)計(jì)校正裝置，難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物（1）1868年麥克斯韋爾（年麥

5、克斯韋爾（J.C.Maxwell）解決了蒸汽機(jī)）解決了蒸汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)的劇烈振蕩的不穩(wěn)定問題，提出了簡單調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)的劇烈振蕩的不穩(wěn)定問題，提出了簡單的穩(wěn)的穩(wěn) 定性代數(shù)判據(jù)。定性代數(shù)判據(jù)。麥克斯韋爾（麥克斯韋爾（J.C.MaxwellJ.C.Maxwell）第一個對反饋控制第一個對反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)分析并發(fā)表論系統(tǒng)分析并發(fā)表論文的人文的人0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（2 2）18771877年和年和18951895年勞斯（年勞斯（RouthRouth）與赫爾維茨（）與赫爾維茨（HurwitzHurwitz）把馬克斯韋爾的思想擴(kuò)展到高階

6、微分方程描述的更復(fù)雜的系把馬克斯韋爾的思想擴(kuò)展到高階微分方程描述的更復(fù)雜的系統(tǒng)中統(tǒng)中, ,各自提出了兩個著名的穩(wěn)定性判據(jù)各自提出了兩個著名的穩(wěn)定性判據(jù)勞斯判據(jù)和赫爾勞斯判據(jù)和赫爾維茨判據(jù)?；旧蠞M足了二十世紀(jì)初期控制工程師的需要。維茨判據(jù)?；旧蠞M足了二十世紀(jì)初期控制工程師的需要。赫爾維茨（Hurwitz）勞斯（Routh）3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（3 3）由于第二次世界大戰(zhàn)需要控制系統(tǒng)具有準(zhǔn)確跟蹤與補(bǔ)）由于第二次世界大戰(zhàn)需要控制系統(tǒng)具有準(zhǔn)確跟蹤與補(bǔ)償能力，償能力，19321932年奈奎斯特（年奈奎斯特（H.Nyqui

7、stH.Nyquist）提出了頻域內(nèi)研究）提出了頻域內(nèi)研究系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法，為具有高質(zhì)量的動態(tài)品質(zhì)和靜態(tài)準(zhǔn)確系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法，為具有高質(zhì)量的動態(tài)品質(zhì)和靜態(tài)準(zhǔn)確度的軍用控制系統(tǒng)提供了所需的分析工具。度的軍用控制系統(tǒng)提供了所需的分析工具。 奈奎斯特耶魯大學(xué)(Yale) Bell Labs3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（4 4）19481948年伊萬斯（年伊萬斯（W.R.EwansW.R.Ewans）提出了復(fù)數(shù)域內(nèi)研究系）提出了復(fù)數(shù)域內(nèi)研究系統(tǒng)的根軌跡法。建立在奈奎斯特的頻率響應(yīng)法和伊萬斯的統(tǒng)的根軌跡法。建立在奈奎斯特的頻率響應(yīng)法

8、和伊萬斯的根軌跡法基礎(chǔ)上的理論，稱為經(jīng)典（古典）控制理論（或根軌跡法基礎(chǔ)上的理論，稱為經(jīng)典（古典）控制理論（或自動控制理論）自動控制理論）HendrikHendrik W. Bode W. Bode （5 5）BodeBode。目前。目前IEEEIEEE中，控制的最高獎為中，控制的最高獎為BodeBode獎獎Evans美國電氣工程師，所從事的是飛機(jī)導(dǎo)航和控制哥倫比亞大學(xué)Bell Labs3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（6 6）美國著名的控制論創(chuàng)始人維納）美國著名的控制論創(chuàng)始人維納(N Wiener(N Wiener，1894

9、-1964)1894-1964)系統(tǒng)地總結(jié)了前人的成果，于系統(tǒng)地總結(jié)了前人的成果，于19481948年發(fā)表了年發(fā)表了控制論控制論或或關(guān)于在動物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)關(guān)于在動物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)著作，書中論述著作，書中論述了控制理論的一般方法，推廣了反饋的概念，為控制理論了控制理論的一般方法，推廣了反饋的概念，為控制理論這門學(xué)科的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，被稱為控制論之父。這門學(xué)科的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，被稱為控制論之父。3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（7 7）我國著名科學(xué)家錢學(xué)森將控制理論應(yīng)用于工程實(shí)踐，）我國著名科學(xué)家錢學(xué)森將控制

10、理論應(yīng)用于工程實(shí)踐，于于19541954年出版了年出版了工程控制論工程控制論。3 經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物0.1 經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)和局限（8 8）19421942年年NicholsNichols和和J.G.ZieglerJ.G.Ziegler研究并得出了研究并得出了PIDPID參數(shù)參數(shù)整定技術(shù)，成為自動控制領(lǐng)域的里程碑。該技術(shù)大大地推整定技術(shù)，成為自動控制領(lǐng)域的里程碑。該技術(shù)大大地推動了智能控制技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控動了智能控制技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、航天科技、國防建設(shè)等領(lǐng)域。制、航天科技、國防建設(shè)等領(lǐng)域。3 經(jīng)典控制

11、的標(biāo)志性人物經(jīng)典控制的標(biāo)志性人物NicholsNichols0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展1 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展現(xiàn)代控制理論的發(fā)展20世紀(jì)世紀(jì)50年代中期，科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)力的發(fā)展，年代中期，科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)力的發(fā)展，特別是空間技術(shù)的發(fā)展，迫切要求解決更復(fù)雜特別是空間技術(shù)的發(fā)展，迫切要求解決更復(fù)雜的多變量系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題的多變量系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題(例例如火箭和宇航器的導(dǎo)航、跟蹤和著陸過程中的如火箭和宇航器的導(dǎo)航、跟蹤和著陸過程中的高精度、低消耗控制，到達(dá)目標(biāo)的控制時間最高精度、低消耗控制，到達(dá)目標(biāo)的控制時間最小等小等)。實(shí)踐的需求推動了控制理論的

12、進(jìn)步。實(shí)踐的需求推動了控制理論的進(jìn)步,同時，同時，計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他相關(guān)材料、設(shè)備的發(fā)展也為計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他相關(guān)材料、設(shè)備的發(fā)展也為產(chǎn)生新的控制系統(tǒng)的理論、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)產(chǎn)生新的控制系統(tǒng)的理論、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)造了條件。造了條件。0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展1 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展現(xiàn)代控制理論的發(fā)展（1）五十年代后期，貝爾曼（）五十年代后期，貝爾曼（Bellman）等人提出了）等人提出了狀態(tài)分析法；在狀態(tài)分析法；在1957年提出了動態(tài)規(guī)劃。年提出了動態(tài)規(guī)劃。（2）1959年卡爾曼（年卡爾曼（Kalman）創(chuàng)建了卡爾曼濾波理）創(chuàng)建了卡爾曼濾波理論；論；1960年在控制系

13、統(tǒng)的研究中成功地應(yīng)用了狀態(tài)空年在控制系統(tǒng)的研究中成功地應(yīng)用了狀態(tài)空間法，并提出了可控性和可觀測性的新概念。間法，并提出了可控性和可觀測性的新概念。（3） 1961年龐特里亞金（俄國人）提出了極?。ù螅┠挲嬏乩飦喗穑ǘ韲耍┨岢隽藰O?。ù螅┲翟?。值原理。龐特里亞金龐特里亞金卡爾曼卡爾曼0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展1 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展現(xiàn)代控制理論的發(fā)展到到1960年代初，一套以狀態(tài)方程作為描述系統(tǒng)年代初，一套以狀態(tài)方程作為描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以最優(yōu)控制和卡爾曼濾波為核心的數(shù)學(xué)模型，以最優(yōu)控制和卡爾曼濾波為核心的控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)的新原理和方法基本確的控制系統(tǒng)分析、設(shè)

14、計(jì)的新原理和方法基本確定，現(xiàn)代控制理論應(yīng)運(yùn)而生。定，現(xiàn)代控制理論應(yīng)運(yùn)而生。0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展1 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展現(xiàn)代控制理論的發(fā)展（4） 羅森布洛克（羅森布洛克（H.H.Rosenbrock）、歐文斯）、歐文斯（D.H.Owens）和麥克法輪（）和麥克法輪（G.J.MacFarlane）研究了）研究了s適用于計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的適用于計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代頻域法理論現(xiàn)代頻域法理論，將，將經(jīng)典控制理論傳遞函數(shù)的概念推廣到多變量系統(tǒng)，并探經(jīng)典控制理論傳遞函數(shù)的概念推廣到多變量系統(tǒng)，并探討了傳遞函數(shù)矩陣與狀態(tài)方程之間的等價轉(zhuǎn)換關(guān)系，為討了傳遞函數(shù)矩陣

15、與狀態(tài)方程之間的等價轉(zhuǎn)換關(guān)系，為進(jìn)一步建立統(tǒng)一的線性系統(tǒng)理論奠定了基礎(chǔ)進(jìn)一步建立統(tǒng)一的線性系統(tǒng)理論奠定了基礎(chǔ)（5） 20世紀(jì)世紀(jì)70年代奧斯特隆姆（瑞典）和朗道（法年代奧斯特隆姆（瑞典）和朗道（法國，國，L.D.Landau）在自適應(yīng)控制理論和應(yīng)用方面作出）在自適應(yīng)控制理論和應(yīng)用方面作出了貢獻(xiàn)。了貢獻(xiàn)。 與此同時，關(guān)于系統(tǒng)辨識、最優(yōu)控制、離散時間系與此同時，關(guān)于系統(tǒng)辨識、最優(yōu)控制、離散時間系統(tǒng)和自適應(yīng)控制的發(fā)展大大豐富了現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容。統(tǒng)和自適應(yīng)控制的發(fā)展大大豐富了現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容。0.2 現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展現(xiàn)代控制理論的起源和發(fā)展2 現(xiàn)代控制理論的特點(diǎn)現(xiàn)代控制理論的特點(diǎn)經(jīng)典控制理

16、論經(jīng)典控制理論 現(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論 研究對象研究對象單輸入單輸出系統(tǒng)單輸入單輸出系統(tǒng)(SISO)(SISO)高階微分方程高階微分方程 多輸入多輸出系統(tǒng)多輸入多輸出系統(tǒng)(MIMO) :(MIMO) :一階微分方程組一階微分方程組 研究方法研究方法傳遞函數(shù)法傳遞函數(shù)法( (外部描述外部描述) ) 狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法( (內(nèi)部描述內(nèi)部描述) ) 研究工具研究工具拉普拉斯變換拉普拉斯變換 線性代數(shù)矩陣線性代數(shù)矩陣 分析方法分析方法頻域頻域( (復(fù)域復(fù)域),),頻率響應(yīng)和根軌跡頻率響應(yīng)和根軌跡法法 可控和可觀測可控和可觀測 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法PIDPID控制和校正網(wǎng)絡(luò)控制和校正網(wǎng)絡(luò) 狀態(tài)反饋和輸出

17、反饋狀態(tài)反饋和輸出反饋 研究目標(biāo)研究目標(biāo)系統(tǒng)分析及給定輸入、輸出情況系統(tǒng)分析及給定輸入、輸出情況下的系統(tǒng)綜合下的系統(tǒng)綜合揭示系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)在揭示系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)在一定意義下的最優(yōu)控制與設(shè)計(jì)一定意義下的最優(yōu)控制與設(shè)計(jì)0.3 現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容1 現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容現(xiàn)代控制理論的研究內(nèi)容線性系統(tǒng)理論（課程教授內(nèi)容）線性系統(tǒng)理論（課程教授內(nèi)容）最優(yōu)控制理論（課程教授內(nèi)容）最優(yōu)控制理論（課程教授內(nèi)容）最優(yōu)估計(jì)理論最優(yōu)估計(jì)理論系統(tǒng)辨識理論系統(tǒng)辨識理論自適應(yīng)控制理論自適應(yīng)控制理論智能控制理論智能控制理論隨機(jī)控制隨機(jī)控制魯棒控制魯棒控制非線性控制非線性控制0.4 現(xiàn)代

18、控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用倒立擺穩(wěn)定控制單級倒立擺穩(wěn)定控制單級倒立擺穩(wěn)定控制二級倒立擺穩(wěn)定控制二級倒立擺穩(wěn)定控制0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用機(jī)器人控制空間機(jī)器人控制空間機(jī)器人控制足球機(jī)器人控制足球機(jī)器人控制0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用流程工業(yè)0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用制造業(yè)0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用冶金高爐煉鐵過程排放最為嚴(yán)

19、重0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用建立這建立這6個環(huán)節(jié)的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型，來減小能耗，個環(huán)節(jié)的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型，來減小能耗，降低有害氣體的排放。降低有害氣體的排放。0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)控制0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中無人機(jī)擔(dān)當(dāng)重要任務(wù)：網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中無人機(jī)擔(dān)當(dāng)重要任務(wù)：u 偵察偵察u 電子干擾電子干擾u 欺騙（誘餌）欺騙（誘

20、餌）u 戰(zhàn)場評估戰(zhàn)場評估u 通信中繼通信中繼u 對地支援對地支援u 對地攻擊對地攻擊0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用研究分布式控制方法實(shí)現(xiàn)無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行研究分布式控制方法實(shí)現(xiàn)無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建多無人機(jī)協(xié)調(diào)編隊(duì)仿真網(wǎng)絡(luò)并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建多無人機(jī)協(xié)調(diào)編隊(duì)仿真網(wǎng)絡(luò)0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用導(dǎo)彈穩(wěn)定控制空空導(dǎo)彈穩(wěn)定控制空空導(dǎo)彈穩(wěn)定控制地空導(dǎo)彈穩(wěn)定控制地空導(dǎo)彈穩(wěn)定控制0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用1 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用航天器控制月球車控制月球車控

21、制衛(wèi)星控制衛(wèi)星控制飛行器世界上最快的飛機(jī)世界上最快的飛機(jī)飛機(jī)的設(shè)計(jì)最高時速將達(dá)到音速的10倍（即10馬赫）。但在首次試飛中，由于助推器失靈，X43A升空幾分鐘后即墜毀。不過美國有關(guān)方面并不打算就此放棄，表示會繼續(xù)這一新型無人機(jī)的試驗(yàn)。X43A 因而有望成為第一個以極超音速的速度飛行的作戰(zhàn)飛機(jī)0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用2 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展趨勢現(xiàn)代控制理論的發(fā)展趨勢控制理論的迅速發(fā)展控制理論的迅速發(fā)展,不斷受到高科技需求的有力推動不斷受到高科技需求的有力推動. 航天、航空、航海、工業(yè)過程、社會經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域向控制航天、航空、航海、工業(yè)過程

22、、社會經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域向控制理論提出了許多挑戰(zhàn)性問題理論提出了許多挑戰(zhàn)性問題,例如例如Apollo 登月艙沿著最優(yōu)登月艙沿著最優(yōu)軌線飛行的導(dǎo)航軌線飛行的導(dǎo)航;在月球上的軟著陸在月球上的軟著陸;機(jī)動性能高、開環(huán)機(jī)動性能高、開環(huán)不穩(wěn)定新式戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)不穩(wěn)定新式戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì);對拋物面天線、雷達(dá)陣、太陽對拋物面天線、雷達(dá)陣、太陽能接收器、空間望遠(yuǎn)鏡等大型空間結(jié)構(gòu)的高精度瞄準(zhǔn)及能接收器、空間望遠(yuǎn)鏡等大型空間結(jié)構(gòu)的高精度瞄準(zhǔn)及鎮(zhèn)定鎮(zhèn)定;對機(jī)器人的穩(wěn)健控制及多臂協(xié)作控制對機(jī)器人的穩(wěn)健控制及多臂協(xié)作控制;對電力系統(tǒng)對電力系統(tǒng)這一類包括隨機(jī)不確定因素的系統(tǒng)的控制這一類包括隨機(jī)不確定因素的系統(tǒng)的控制;對軋鋼的溫度對軋鋼

23、的溫度控制等生產(chǎn)過程的控制控制等生產(chǎn)過程的控制,都對控制理論提出了新課題都對控制理論提出了新課題,并且并且在這些系統(tǒng)中在這些系統(tǒng)中,控制理論也確實(shí)起了關(guān)鍵作用控制理論也確實(shí)起了關(guān)鍵作用.0.4 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用2 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展趨勢現(xiàn)代控制理論的發(fā)展趨勢控制理論與其他領(lǐng)域廣泛交叉控制理論與其他領(lǐng)域廣泛交叉(滲透滲透) 的特色將繼續(xù)保持的特色將繼續(xù)保持. 控制理論的應(yīng)用范圍已從單純技術(shù)領(lǐng)域控制理論的應(yīng)用范圍已從單純技術(shù)領(lǐng)域,滲透到社會、經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域的控制問題中濟(jì)、人口、環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域的控制問題中,并將繼并將繼續(xù)大大拓廣續(xù)大大拓廣. 例如例如, 能源環(huán)境問題、能源環(huán)境問題、 節(jié)能減排節(jié)能減排, 調(diào)控自然環(huán)調(diào)控自然環(huán)境境,協(xié)調(diào)人類與自然關(guān)系等都存在對控制理