控制理論的發(fā)展及應用-資料下載頁
2025-05-12 10:54本頁面
【正文】 科化的發(fā)展 因受控對象的性質千差萬別，屬于不同的學科，各學科又有自己的獨特之處，所以在各門學科中相對獨立地發(fā)展控制理論及方法，是必然的。 空間機器人：多體系統(tǒng)、受非完整約束、自主控制、遙控、裝配等等。 擬人機器人：要求具有計算機視覺、觸覺、聲覺、自主控制、應付復雜環(huán)境（避碰、避雨及雷電）等等。 智能材料：具有及時預報缺陷及損傷，自加強等功能。 醫(yī)學控制：血管內的 “ 聰明藥 ” 具有對可能發(fā)生阻塞部位進行修整的能力。 現(xiàn)代控制理論的進一步發(fā)展 3 五 歷史的思考 ? 社會發(fā)展的需要是科學發(fā)展的動力 控制技術的存在與發(fā)展已有數(shù)千年的歷史，但只有在工業(yè)的發(fā)展對動力產生巨大的需求，蒸氣機穩(wěn)定性問題出現(xiàn)并具有至關重要的意義時，人們才集中智力來解決這一難題，并由此產生了穩(wěn)定性理論。頻域方法和離散（脈沖）系統(tǒng)理論同樣如此，也是在通訊技術和計算機技術的發(fā)展過程中為解決關鍵問題而發(fā)展起來的。 錢三強 “ 科學來源于生產和對自然現(xiàn)象的觀察，它的發(fā)展取決于生產和社會的需求。 ” 歷史的思考 ? 科學的進步是集體努力的結果，科學家的群體效應 同早期科學理論的發(fā)展不同，現(xiàn)代高新技術的發(fā)展要依賴于集體的智慧。穩(wěn)定性理論、頻域理論及脈沖理論的建立與發(fā)展很好地說明了這一點。 ? 科學的發(fā)明與科學理論的建立有賴于科學家堅實的知識基礎，杰出的科學家大多是多面發(fā)展的 現(xiàn)代科學理論的建立有賴于有堅實與深厚的知識基礎。例如在控制理論發(fā)展史上做出巨大貢獻的科學家如 Maxwell、Lyapunov、 Zadeh等無不在多個方面均有建樹。而 Black最早提出負反饋放大器的思想，但本人理論基礎較差，頻域理論卻是在 Nyquist和 Bode等的努力下建立的。 Black的論文也是在參考了 Nyquist的論文之后才完成，他的專利申請也是在 Nyquist等的工作完成后才被認可并獲準的。 ? 沒有理論，社會實踐就不能成為系統(tǒng)的科學，實踐也就難以深入和系統(tǒng)地發(fā)展 控制技術和理論的發(fā)展還表明了這樣一個道理：任何社會實踐沒有理論就不能成為科學，也就難以發(fā)展。控制技術在中國和巴比倫已有數(shù)千年的歷史，但由于沒有上升為理論，只能在低級的水平上發(fā)展。 1868年以來，隨著控制理論的建立，控制理論和控制技術同時開始飛速發(fā)展，控制技術終于成為人們征服自然與改造自然的有力武器。 由于我們中國幾千年來只重技術不重理論，現(xiàn)在的歷史就是十六、十七世紀前 “ 燦爛輝煌的古代文明 ” ，而在十六、十七世紀西方科學理論體系開始建立之后，就開始相對日趨末落。 歷史的思考 五 新世紀自動化學科的挑戰(zhàn)和發(fā)展 必須承認的事實： 控制對社會進步的貢獻與影響 ， 與計算機和通信相比正在變小 。 人們對控制的熱情在下降 。 因此 ， 有人說： “ 自動化走進了死胡同 ” 。 有人主張取消自動化學科或改換名稱 。 自動化學科面臨嚴峻形勢 矛盾 ? 一方面 ， 控制的某些 “ 理論成果 ”遠遠走在應用的前面； ? 另一方面 ， 對大量復雜的急待解決的系統(tǒng)問題 ， 控制又無能為力 。 自動化學科真的不重要了 ？ 不需要了 ？ 已經走到了學科發(fā)展的盡頭 ？ 答案是否定的 什么原因？ 控制發(fā)展歷史： 控制學科從來是重大實際需求的拉動，然后用數(shù)學等理論工具求解，進而解決重大實際問題。 ? 4050年代的工業(yè)控制和武器裝備的需求促成了古典控制理論的形成，產生了重大的影響。 ? 6070年代的航天的需求，產生了現(xiàn)代控制理論，登月成功成為世界進步的一個重大標志。 數(shù)學在控制理論和自動化學科的發(fā)展中起了核心的科學作用 。 今天仍然是非常重要的 。 不可否認的是在相當長的一段時間內 ， 對重大實際需求的拉動作用有或多或少的忽視 。 這是目前控制困境的一個原因 。 80年代以來 ， 控制面臨兩個新的挑戰(zhàn)： 1. 系統(tǒng)的復雜性問題 ， 單純的數(shù)學工具顯得不夠； 2. 人作為系統(tǒng)的一部分 ， 其形式化更加困難 ，遠遠超出了狹義控制的范疇 。 提出和試圖解決復雜系統(tǒng)問題 ? 以控制數(shù)學為主線研究復雜系統(tǒng)，理論成果很多，但仍然離實際相當遠。 ? 錢學森先生提出了開放復雜巨系統(tǒng)的科學架構 ,為復雜性問題研究邁出了重要的一步。 自動化學科面臨著多方面的挑戰(zhàn)，有許多看法和爭論，這是學科發(fā)展中的正常現(xiàn)象。 深入分析原因、把握今天時代對自動化學科建設和教學的需要、努力推動學科的發(fā)展。 寄語： ? 毛主席 ：希望寄托在你們身上，中國的前途寄托在你們身上，有志氣、有抱負的青年一代一定要為實現(xiàn)我們偉大的歷史使命而奮斗 ? 鄧小平 ：科學的未來在于青年，青年一代的成長正是我們事業(yè)必定要興旺發(fā)達的希望所在 ? 江澤民 ：二十一世紀是青年的世紀，中國社會主義現(xiàn)代化建設的重任，歷史地落在你們肩上 謝 謝！
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