機械工程控制基礎(chǔ)第五版配套ppt課件0-緒論(第一講)-資料下載頁
2025-01-12 12:24本頁面
【正文】 而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和控制精度 。 與此同時 ， 反饋作用又帶來了系統(tǒng)穩(wěn)定性問題 ， 正是這個曾一度困擾人們的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題激發(fā)了人們對反饋控制系統(tǒng)進行深入研究的熱情 ， 推動了自動控制理論的發(fā)展與完善 。 因此從某種意義上講 ， 古典控制理論是伴隨著反饋控制技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展而逐漸完善和成熟起來的 。 現(xiàn)代控制理論 由于經(jīng)典控制理論只適用于單輸入 、 單輸出的線性定常系統(tǒng) ，只注重系統(tǒng)的外部描述而忽視系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài) 。 因而在實際應(yīng)用中有很大局限性 。 隨著航天事業(yè)和計算機的發(fā)展 ， 20世紀 60年代初 ， 在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上 ， 以線性代數(shù)理論和狀態(tài)空間分析法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論迅速發(fā)展起來 。 ?1954年貝爾曼 （ )提出動態(tài)規(guī)劃理論 ?1956年龐特里雅金 （ ） 提出極大值原理 ?1960年卡爾曼 （ )提出多變量最優(yōu)控制和最優(yōu)濾波理論 在數(shù)學(xué)工具 、 理論基礎(chǔ)和研究方法上不僅能提供系統(tǒng)的外部信息 （ 輸出量和輸入量 ） ， 而且還能提供系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量的信息 。 它無論對線性系統(tǒng)或非線性系統(tǒng) ， 定常系統(tǒng)或時變系統(tǒng) ， 單變量系統(tǒng)或多變量系統(tǒng) ， 都是一種有效的分析方法 。 大系統(tǒng)理論 20世紀 70年代開始 ， 現(xiàn)代控制理論繼續(xù)向深度和廣度發(fā)展 ， 出現(xiàn)了一些新的控制方法和理論 。 如 （ 1） 現(xiàn)代頻域方法 以傳遞函數(shù)矩陣為數(shù)學(xué)模型 ， 研究線性定常多變量系統(tǒng)； （ 2） 自適應(yīng)控制理論和方法 以系統(tǒng)辨識和參數(shù)估計為基礎(chǔ) ， 在實時辨識基礎(chǔ)上在線確定最優(yōu)控制規(guī)律； （ 3） 魯棒控制方法 在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和其它性能基礎(chǔ)上 ， 設(shè)計不變的魯棒控制器 ， 以處理數(shù)學(xué)模型的不確定性 。 隨著控制理論應(yīng)用范圍的擴大 ， 從個別小系統(tǒng)的控制 ， 發(fā)展到若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)進行整體控制 ， 從傳統(tǒng)的工程控制領(lǐng)域推廣到包括經(jīng)濟管理 、 生物工程 、 能源 、 運輸 、 環(huán)境等大型系統(tǒng)以及社會科學(xué)領(lǐng)域 。 大系統(tǒng)理論是過程控制與信息處理相結(jié)合的系統(tǒng)工程理論 ， 具有規(guī)模龐大 、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、 功能綜合 、 目標(biāo)多樣 、 因素眾多等特點 。它是一個多輸入 、 多輸出 、 多干擾 、 多變量的系統(tǒng) 。 大系統(tǒng)理論目前仍處于發(fā)展和開創(chuàng)性階段 。 智能控制 是近年來新發(fā)展起來的一種控制技術(shù) ， 是人工智能在控制上的應(yīng)用 。 智能控制的概念和原理主要是針對被控對象 、 環(huán)境 、 控制目標(biāo)或任務(wù)的復(fù)雜性提出來的 ， 它的指導(dǎo)思想是依據(jù)人的思維方式和處理問題的技巧 ， 解決那些目前需要人的智能才能解決的復(fù)雜的控制問題 。 被控對象的復(fù)雜性體現(xiàn)為 :模型的不確定性 ，高度非線性 ， 分布式的傳感器和執(zhí)行器 ， 動態(tài)突變 ， 多時間標(biāo)度 ，復(fù)雜的信息模式 ， 龐大的數(shù)據(jù)量 ， 以及嚴格的特性指標(biāo)等 。 智能控制是驅(qū)動智能機器自主地實現(xiàn)其目標(biāo)的過程 ， 對自主機器人的控制就是典型的例子而環(huán)境的復(fù)雜性則表現(xiàn)為變化的不確定性和難以辨識 。 智能控制是從“仿人”的概念出發(fā)的。一般認為，其方法包括學(xué)習(xí)控制、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制、和專家控制等方法。 控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計 ? 含有大量的矩陣運算 Fortan /C 科學(xué)計算 ? 頻域、時域分析 ? 控制模型圖形化 ： ?以計算機為工具，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真分析 ? Matatlab軟件 — m文件 算法分析 — 建模、分析和仿真 小結(jié) 控制技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，與我們的工作、生活密切相關(guān)，在現(xiàn)實世界中可謂無處不在，掌握好控制技術(shù)有著非常重要的意義！
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