現(xiàn)代控制理論-工業(yè)講義

本課程的設(shè)想培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)創(chuàng)新能力；拓展知識面；采用啟發(fā)式、互動的教學(xué)方式；突出自主學(xué)習(xí)；……問題的提出－控制的必要性制飛機的自動駕駛系統(tǒng)、宇宙飛船系統(tǒng)和導(dǎo)系統(tǒng)；問題的提出－控制的必要性數(shù)控機床工業(yè)過程中流量、壓力、溫度的控制；問題的提出－控制的必要性機器人控制、城市交通控制、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制；生物系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；方法－經(jīng)典控制理論（1935-1950）傳遞函數(shù)模型19

8）

貝爾 的H.Bode（1938），以及Nyquist（1940）提出了頻率響應(yīng)法

MIT的N.Wiener在研究隨機過程的 問題中，提出Wiener濾波理論（1942）， 了《Cybernetics》－控制學(xué)科誕生s

ns

n1n1

L

a1s

a0

aG(s)

bn

s

n

bn1

s

n1

L

b1s

b0存在的問題經(jīng)典控制理論簡單對象單輸入單輸出、線性、時不變系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)化方法圖形化方法，依賴于設(shè)計

的經(jīng)驗達(dá)到的性能要求較低，不能處理多目標(biāo)性能。的對象日益復(fù)雜化、控制性能要求不斷提高現(xiàn)代控制理論出生新知識、新技術(shù)現(xiàn)代控制理論1956年，前

的了《最優(yōu)過程的數(shù)學(xué)理論》，提出了極大值原理（1957年，

的umPrinciple）；了《動態(tài)規(guī)劃理論在控制過程中的應(yīng)用》，建立了最優(yōu)控制的理論基礎(chǔ)；1960年，美籍匈牙利人

了“Ont eral

Theory

of

Control

Systems”，引入狀態(tài)空間法分析系統(tǒng)，提出了能控能觀性、濾波等概念，奠定代控制理論的基礎(chǔ)；1957年成立了國際自動控制

（IFAC：International

Federation

of

Automatic

Control）?，F(xiàn)代控制理論－取得的成就1957年發(fā)射了第一顆人造地球

；工業(yè)機器人產(chǎn)品；1961年載人航天（

）；1966年月球

；1969年登陸月球?，F(xiàn)代控制理論－特點描述對象的方法狀態(tài)空間模型，適用于多輸入多輸出、時變、非線性系統(tǒng)處理方法應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，以計算機作為工具，系統(tǒng)化的分析和綜合方法；實現(xiàn)多目標(biāo)控制；控制、魯棒控制、模糊控制等先進(jìn)控制。本課程內(nèi)容ysis）；狀態(tài)空間模型；基于狀態(tài)空間模型的系統(tǒng)分析（運動分析、能控性、能觀性、穩(wěn)定性基于狀態(tài)空間模型的系統(tǒng)綜合（Synthesis）；極點配置、穩(wěn)定化控制器設(shè)計、觀測器設(shè)計、二次型最優(yōu)控制器設(shè)計。本課程教學(xué)方法和要求主線：問題的提出—–解決的思路—–具體方法—–算法編程—–應(yīng)用實例；和參與課堂相結(jié)合，理論證明、

；、回答提問、完成作業(yè)；編程設(shè)計、演示；介紹應(yīng)用領(lǐng)域、實驗結(jié)果；考試敘述、證明、計算參考書目

[美]Katsuhiko

Ogata著，

，代控制工程》(第四版)，電子工業(yè)等譯，《現(xiàn)，2003年；[澳]Goodwin,G.C.,

et

al.Control

System

Design,大學(xué)郵電大學(xué)，，，2002；.控制系統(tǒng)理論及應(yīng)用，2003；瀛,高立群.現(xiàn)代控制理論，2006課程資源課程

：http:/

/xdkz/控制工程虛擬

館：control.eng.cam.ac.