文档介绍：动态系统控制—从反馈到最优
郑恩辉
******@cjlu.
中国计量学院机电分院
系统状态随时间而变化的系统,或按确定性规律随时间演化的系统
其特点是:
①系统的状态变量是时间函数,即其状态变量随时间而变化
②系统状况由其状态变量随时间变化的信息来来描述
③状态变量的持续性
主要内容
动态系统控制发展概况
经典控制理论-反馈控制
现代控制理论-最优控制
?
预测控制-滚动优化
什么是自动控制?
(a) 手动控制漫画(b) 自动控制
 
水温的手动控制和自动控制的示意图
1-目标跟踪雷达
2-导弹导引雷达
3-计算机雷达
4-导弹发射架
动态系统的控制
现代社会和现代生活离不开对一些物理量的控制,包括实现对这种控制的自动化。
中国共产党十六次代表大会报告
自动化是一个国家或社会现代化水平的
重要标志
自动化,是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。两者既有联系,但也有一定的区别。自动化主要研究的是人造系统的控制问题,自动控制则除了上述研究外,还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。例如生物控制、经济控制、社会控制及人口控制等,显然这些都不能归入自动化的研究领域的。
不过人们提到自动控制,通常是指工程系统的控制,在这个意义上自动化和自动控制是相近的。
控制和自动化的概念
Automation
Automatic Control
控制理论发展的标志性成果
1788年,英国Watt利用反馈原理发明蒸汽机用的离心调速机。
1868年,麦克斯韦尔研究了反馈系统的稳定性问题,撰写了控制理论最
早的论文“论调节器”。
1875年,1895年,英国Routh和德国Hurwitz先后提出判别系统稳定性
的代数方法。
1892年,俄国李雅普诺夫在《论运动稳定性的一般问题》中建立了动
力学系统的一般稳定性理论。
1932年,Nyquist提出了根据频率响应判断系统稳定性的准则。
1945年,美国Bode在《网络分析和反馈放大器设计》中提出频率响应分
析法-Bode图。
1948年,伊万斯(W. )又创立了根轨迹法。
1958年,Kalman采用状态空间法分析系统,提出能控性、能观性、
Kalman滤波概念。
1961年,庞特里亚金证明了最优控制中的极大值原理。
1965年,。
里程碑著作
— . Astrom
反馈控制理论
我国古代自动装置
中国古代能工巧匠发明许多原始的自动装置,以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名有下述的几种:
指南车
铜壶滴漏
浮子式阀门
饮酒速度的自动调节
计里鼓车
候风地动仪
水运仪象台
漏水转浑天仪