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自动控制理论的发展历程

当前栏目:寻找合作|发布时间:2019-03-24|发布来源:未知|阅读:
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  自动控制是指应用自动化仪表或自动控制装置来自动控制仪表或工业生产过程,以达到所需的状态或性能指标。

  1、经典控制理论

  自动控制理论是一门与人类社会发展密切相关的学科。它是自动控制科学的核心。自19世纪以来,麦克斯韦描述了20世纪初以后蒸汽机系统与调速器的线性常微分方程和稳定性分析。 Nyquist,Bode,Harris,Evans,Wienner,Nichols等的杰出贡献,最终形成了经典反馈控制的理论基础,并在20世纪50年代成熟。

  其特点是传递函数是一种数学工具,采用频域方法。主要研究了单输入单输出线性常数控制系统的分析与设计,但存在一定的局限性,即不适用于多输入多输出系统。解决,特别是对于非线性时变系统,它是无能为力的

  2、现代控制理论

  随着计算机的出现及其在20世纪40年代中期的应用,自动控制理论已经在更复杂和更严格的方向上得到推广,尤其是卡尔曼提出的可控性和可观测性的概念。在提出的最大值理论的基础上,基于状态空间分析(使用线性代数)的现代控制理论开始出现在20世纪50年代。

  现代控制理论本质上是一种时域方法,其研究内容非常广泛。主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论最优控制理论和最优估计与系统辨识理论。现代控制理论在理论上得到了解决。系统的可控性和许多复杂系统的可控性

  3、智能控制理论

  然而,随着现代科学技术的迅速发展,生产系统的规模越来越大,形成复杂的大系统,导致控制对象控制器和控制任务和目的越来越复杂,导致现代控制的结果理论。现代控制理论在应用经典控制理论时很少遇到应用中的许多问题,影响其实际应用,主要有三个原因:

  1)难以获得准确的数学模型。这种控制系统的设计和分析基于精确的数学模型,而实际系统则由于不完整性,模糊性和非线性等不确定性。很难获得准确的数学模型;

  2)假设当对这些系统的研究过于严厉时,必须做出一些更严格的假设,这些假设往往与实际应用不一致;

  3)控制系统过于复杂为了提高控制性能,整个控制系统变得极其复杂,不仅增加了设备投资,而且降低了系统可靠性。

  在此背景下提出了第三代控制理论,即智能控制理论。它是人工智能和自动控制交叉的产物,是当今自动控制科学的出路之一。

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