機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第五版配套ppt課件0-緒論(第一講)(參考版)
2025-01-15 12:24本頁(yè)面
【正文】 一般認(rèn)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(zhuān)家控制等方法。 智能控制是驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程 ， 對(duì)自主機(jī)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(shí) 。 智能控制的概念和原理主要是針對(duì)被控對(duì)象 、 環(huán)境 、 控制目標(biāo)或任務(wù)的復(fù)雜性提出來(lái)的 ， 它的指導(dǎo)思想是依據(jù)人的思維方式和處理問(wèn)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(wèn)題 。 大系統(tǒng)理論目前仍處于發(fā)展和開(kāi)創(chuàng)性階段 。 大系統(tǒng)理論是過(guò)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(diǎn) 。 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(xiàn)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(shí)和參數(shù)估計(jì)為基礎(chǔ) ， 在實(shí)時(shí)辨識(shí)基礎(chǔ)上在線(xiàn)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(jì)不變的魯棒控制器 ， 以處理數(shù)學(xué)模型的不確定性 。 它無(wú)論對(duì)線(xiàn)性系統(tǒng)或非線(xiàn)性系統(tǒng) ， 定常系統(tǒng)或時(shí)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 。 隨著航天事業(yè)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ， 20世紀(jì) 60年代初 ， 在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上 ， 以線(xiàn)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(lái) 。 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(xiàn)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) 。 與此同時(shí) ， 反饋?zhàn)饔糜謳?lái)了系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題 ， 正是這個(gè)曾一度困擾人們的系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題激發(fā)了人們對(duì)反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究的熱情 ， 推動(dòng)了自動(dòng)控制理論的發(fā)展與完善 。 經(jīng)典控制理論的基本特征 （ 1） 主要用于線(xiàn)性定常系統(tǒng)的研究 ， 即用于常系數(shù)線(xiàn)性微分方程描述的系統(tǒng)的分析與綜合； （ 2） 只用于單輸入 ， 單輸出的反饋控制系統(tǒng)； （ 3） 只討論系統(tǒng)輸入與輸出之間的關(guān)系 ， 而忽視系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài) ， 是一種對(duì)系統(tǒng)的外部描述方法 。 ? 二戰(zhàn)期間 （ 19381945年 ） 奈奎斯特 （ ） 提出了頻率響應(yīng)理論 1948年 ， 伊萬(wàn)斯 （ ） 提出了根軌跡法 。 ? 1868年，馬克斯威爾（ ）提出了低階系統(tǒng)的穩(wěn)定性代數(shù)判據(jù) 。 經(jīng)典控制理論 控制理論的發(fā)展初期 ， 是以反饋理論為基礎(chǔ)的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理 ， 主要用于工業(yè)控制 。 既是一門(mén)古老的 、 已臻成熟的學(xué)科 ， 又是一門(mén)正在發(fā)展的 、 具有強(qiáng)大生命力的新興學(xué)科 。 當(dāng)今世界，控制技術(shù)無(wú)處不在 自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用 世界隨處可見(jiàn)控制與反控制 信號(hào)線(xiàn) 控制 信號(hào)線(xiàn) 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 被控對(duì)象 人類(lèi)自然信息狀態(tài)（不借助任何工具和技術(shù)的原始狀態(tài)） ? 輸入（獲?。嚎?、聽(tīng)、聞、嘗、感 ? 存儲(chǔ)：大腦 ? 控制：大腦，世間最強(qiáng)大的處理控制器 ? 傳輸：聲音、手勢(shì) ? 輸出（表達(dá)）：語(yǔ)言、手勢(shì)、表情 ? 自然狀態(tài)的不足 ! 控制技術(shù)與工具 和人類(lèi)發(fā)明了機(jī)械和交通技術(shù)和工具一樣（主要是材料和能量技術(shù)），人類(lèi)也發(fā)明了非常豐富多彩的控制技術(shù)和工具： ? 輸入（獲?。?：望遠(yuǎn)鏡、傳感器（發(fā)展較晚） ? 傳輸： 烽火臺(tái)、旗語(yǔ)、鼓語(yǔ)、郵遞、書(shū)籍、交通、電報(bào)、電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電、電視、 Inter ? 存儲(chǔ)： 結(jié)繩計(jì)數(shù)、文字、繪畫(huà)、紙和印刷（非常偉大的發(fā)明，現(xiàn)代技術(shù)很多方面都沒(méi)有超過(guò)它）、照相、錄音、錄像、數(shù)字存儲(chǔ) ? 輸出（表達(dá)）： 文字、繪畫(huà)、聲音（音響）、圖形、圖像（顯示技術(shù)）（包括電影電視） ? ★ 處理控制： 算籌、算盤(pán)、計(jì)
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