自動控制原理第一章緒論-資料下載頁
2025-04-30 08:26本頁面
【正文】 尼科爾斯（ ） — PID整定法 1932年 柰奎斯特（ Nyquist） — 頻域穩(wěn)定性判據(jù) 1940年 波德 () — Bode圖分析法 1948年 伊文斯（ ） — 根軌跡法 60 ? 總結(jié) :經(jīng)典控制理論以傳遞函數(shù)作為系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用復(fù)數(shù)域的分析方法 ,并結(jié)合圖表進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，比求解微分方程簡便。 ? 優(yōu)點(diǎn) :可通過試驗(yàn)方法建立數(shù)學(xué)模型，物理概念清晰，得到廣泛的工程應(yīng)用。 ? 缺點(diǎn) :只適應(yīng)單變量線性定常系統(tǒng)，對系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)缺少了解，且復(fù)數(shù)域方法研究時域特性，得不到精確的結(jié)果。 61 (二 ) 現(xiàn)代控制理論階段 1957年 貝爾曼 () — 動態(tài)規(guī)劃 1960年 龐特里雅金 () — 極大值原理 1960年 卡爾曼 （ ） — 卡爾曼濾波器 狀態(tài)空間方法屬于 時域 方法 ， 其核心是最優(yōu)化技術(shù) 。 它以 狀態(tài)空間表達(dá)式 （ 實(shí)質(zhì)上是一階微分或差分方程組 ） 作為數(shù)學(xué)模型 ， 利用 計(jì)算機(jī) 作為系統(tǒng)建模分析 、 設(shè)計(jì)乃至控制的手段 ， 適應(yīng)于多變量 、 非線性 、時變系統(tǒng) 。 62 20世紀(jì) 70年代開始 ， 出現(xiàn)了一些 新的控制方 法和理論 ， 例如 （ 1） 現(xiàn)代頻域方法 ， 該方法以傳遞函數(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 ， 該方法以系統(tǒng)辨識和參數(shù)估計(jì)為基礎(chǔ) ， 處理被控對象不確定和緩時變 ，在實(shí)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 ， 該方法在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和其它性能基礎(chǔ)上 ， 設(shè)計(jì)不變的魯棒控制器 ， 以處理數(shù)學(xué)模型的不確定性； (三 ) 大系統(tǒng)控制理論階段 63 （ 4） 預(yù)測控制 ， 該方法為一種計(jì)算機(jī)控制算法 ，在預(yù)測模型的基礎(chǔ)上采用滾動優(yōu)化和反饋校正 ， 可以處理多變量系統(tǒng) 。 隨著控制理論應(yīng)用范圍的擴(kuò)大 ， 人們開始了對大系統(tǒng)理論的研究 。 大系統(tǒng)理論 是過程控制與信息處理相結(jié)合的綜合自動化理論基礎(chǔ) ， 是動態(tài)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(diǎn) 。 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 。 64 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 : 模型的不確定性 高度非線性 分布式的傳感器和執(zhí)行 龐大的數(shù)據(jù)量 嚴(yán)格的特性指標(biāo) 環(huán)境的復(fù)雜性 ：變化的不確定性和難以辨識 智能控制的方法包括模糊控制 ， 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制 ， 專家控制等方法 。 (四 ) 智能控制階段 65 小結(jié) ? 本章首先介紹了什么是自動控制 ， 介紹了自動控制理論中常用的術(shù)語：被控對象 ， 參考輸入信號 （ 給定值信號 ） ， 擾動 、 偏差信號 、 被控量 、 控制量和自動控制系統(tǒng)等 。 ? 本章介紹了自動控制系統(tǒng)的組成及其方框圖 。說明什么是開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) ， 并指出實(shí)際生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng) ， 絕大多數(shù)是 閉環(huán)控制系統(tǒng) ， 也就是 負(fù)反饋控制系統(tǒng) 。 本章還介紹了自動控制系統(tǒng)的若干分類方法 。 66 ? 本章介紹了對自動控制系統(tǒng)的性能要求 ， 即穩(wěn)定性 、 快速性和準(zhǔn)確性 。 一個自動控制系統(tǒng)的最基本要求是穩(wěn)定性 ， 然后進(jìn)一步要求快速性和準(zhǔn)確性 ， 當(dāng)后兩者存在矛盾時 ， 設(shè)計(jì)自動控制系統(tǒng)要兼顧兩方面的要求 。 ? 本章最后一節(jié)介紹了自動控制理論發(fā)展的四個階段 ， 即經(jīng)典控制理論 ， 現(xiàn)代控制理論 ， 大系統(tǒng)理論和智能控制理論階段 。 67 南京師范大學(xué)信息化教學(xué)網(wǎng) 視頻資料：自動控制發(fā)展的歷程 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 王廣雄教授
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