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(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)創(chuàng)新能力；拓展知識(shí)面；采用啟發(fā)式、互動(dòng)的教學(xué)方式；突出自主學(xué)習(xí)；……問(wèn)題的提出－控制的必要性制飛機(jī)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、宇宙飛船系統(tǒng)和導(dǎo)系統(tǒng)；問(wèn)題的提出－控制的必要性數(shù)控機(jī)床工業(yè)過(guò)程中流量、壓力、溫度的控制；問(wèn)題的提出－控制的必要性機(jī)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(huì)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(jī)過(guò)程的 問(wèn)題中，提出Wiener濾波理論（1942）， 了《Cybernetics》－控制學(xué)科誕生s

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b0存在的問(wèn)題經(jīng)典控制理論簡(jiǎn)單對(duì)象單輸入單輸出、線性、時(shí)不變系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)化方法圖形化方法，依賴于設(shè)計(jì)

的經(jīng)驗(yàn)達(dá)到的性能要求較低，不能處理多目標(biāo)性能。的對(duì)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(shí)、新技術(shù)現(xiàn)代控制理論1956年，前

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

的umPrinciple）；了《動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論在控制過(guò)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(guó)際自動(dòng)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(jī)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(diǎn)描述對(duì)象的方法狀態(tài)空間模型，適用于多輸入多輸出、時(shí)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(jì)算機(jī)作為工具，系統(tǒng)化的分析和綜合方法；實(shí)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)配置、穩(wěn)定化控制器設(shè)計(jì)、觀測(cè)器設(shè)計(jì)、二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)。本課程教學(xué)方法和要求主線：?jiǎn)栴}的提出—–解決的思路—–具體方法—–算法編程—–應(yīng)用實(shí)例；和參與課堂相結(jié)合，理論證明、

；、回答提問(wèn)、完成作業(yè)；編程設(shè)計(jì)、演示；介紹應(yīng)用領(lǐng)域、實(shí)驗(yàn)結(jié)果；考試敘述、證明、計(jì)算參考書(shū)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

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館：control.eng.cam.ac.