【正文】 論目前仍處于發(fā)展和開創(chuàng)性階段 。 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(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(jì)為基礎(chǔ) ， 在實(shí)時(shí)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(jì)不變的魯棒控制器 ， 以處理數(shù)學(xué)模型的不確定性 。 它無論對線性系統(tǒng)或非線性系統(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 。 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) 。 與此同時(shí) ， 反饋?zhàn)饔糜謳砹讼到y(tǒng)穩(wěn)定性問題 ， 正是這個(gè)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(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） 主要用于線性定常系統(tǒng)的研究 ， 即用于常系數(shù)線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 。既是一門古老的 、 已臻成熟的學(xué)科 ， 又是一門正在發(fā)展的 、 具有強(qiáng)大生命力的新興學(xué)科 。例如機(jī)電行業(yè)，機(jī)電一體化的產(chǎn)品。 20世紀(jì) 50年代之后火炮和導(dǎo)彈技術(shù)得到極大的發(fā)展。那么象汽車的駕駛也是由人參與的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。 控制裝置 返回 返回 控制無處不在 工 業(yè) 控 制 國 防 應(yīng) 用 家 用 電 器 消費(fèi)類產(chǎn)品 控制 技術(shù) 應(yīng) 用 自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (1) 工 業(yè) 控 制 ? 電機(jī)控制 ? 機(jī)床控制 ? 生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制 ? 機(jī)器人控制 ? . . . . . . 控制技術(shù)的應(yīng)用 ? 海洋探測機(jī)器人 1990年日本海洋科技中心 研制的“海溝號”纜控式無人潛水器（左）及其在大海中工作時(shí)的情況（右） CR01型 6000米水下無纜機(jī)器人 1995年 8月我國沈陽自動(dòng)化所機(jī)器人中心研制的 CR01型 6000米水下無纜機(jī)器人 （ 上 ） 和正在下水的情況 （ 右 ） 瑞典博福斯公司研制的 “ 雙鷹 ” 水下掃雷機(jī)器人 一個(gè)典型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 船用火力發(fā)電綜合控制系統(tǒng) 家 用 電 器 ? 冰箱、洗衣機(jī) ? 家庭影院 ? 微波爐 ? . . . . . . 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (2) 消費(fèi)類產(chǎn)品 ? WalkMan ? U盤、 MP3 ? 手機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品 ? . . . . . . 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (3) 3 64等 合弦音 MCU芯片 智能樓宇的控制 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (4) 可視對講、室內(nèi)報(bào)警、遠(yuǎn)程家電控制 …… . 樓 宇 電 梯 的 控 制 信 號 檢 測 供 電 系 統(tǒng) 電機(jī) (執(zhí)行機(jī)構(gòu) ) 可編程序 控制器 Programmable Logic Controller 電機(jī)控制器 汽車電子 汽 車 電 子 電源 發(fā)動(dòng)機(jī)控制 行駛裝置 報(bào)警與安全裝置 旅居性 儀表 娛樂通訊 收音機(jī)、汽車電話、業(yè)余電臺 點(diǎn)火裝置、燃油噴射控制、 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制 車速控制、間歇刮水、 除霧裝置、車門緊鎖 …. 安全帶、車燈未關(guān)報(bào)警、 速度報(bào)警、安全氣囊 …. 空調(diào)控制、動(dòng)力窗控制 里程表、數(shù)字式速度表、 出租車用儀表 …. 控制技術(shù) 應(yīng)用舉例 (5) 21世紀(jì) 綠色 環(huán)保汽車 EV 安全、舒適、可靠 無廢氣排放 ( 零 排放 ) 高效率 EV? 機(jī) 電 機(jī)電一體化 EV 汽車照明、 電動(dòng)轉(zhuǎn)向、空調(diào)、 音響、雨刷、安全 報(bào)警、電動(dòng)門窗 ……. 電 子 機(jī)械 控制 控制 基于 CAN總線的汽車內(nèi)部控制示意圖 口語汽車導(dǎo)航系統(tǒng)使用情景示意圖 汽車 GPS定位， GIS導(dǎo)航， GSM通信 單片機(jī)控制器 應(yīng)用 自動(dòng)控制理論的發(fā)展 ? 控制理論的奠基人美國科學(xué)家維納（ Wiener,N.）從 1919年開始萌發(fā)控制論的思想， 1940年他提出了數(shù)字電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的 5點(diǎn)建議。 控制對象 控制裝置 則是指對被控制對象起控制作用的設(shè)備總體。一般由控制裝置和被控制對象組成。 它可以只控制一個(gè)物理量 ， 也可以控制多個(gè)物理量甚至一個(gè)企業(yè)機(jī)構(gòu)的全部生產(chǎn)和管理過程；它可以是一個(gè)具體的工程系統(tǒng) ， 也可以是比較抽象的社會系統(tǒng) 、生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) 。 控制裝置是指對被控對象起控制作用的設(shè)備總體 。它一般由控制裝置和被控對象組成 。 引言（一般概念） 熱處理爐 溫自動(dòng)控 制系統(tǒng) 手動(dòng)與自動(dòng) ?自動(dòng)控制： 是指在沒有人直接參與的情況下 ， 利用控制裝置使被控對象 （ 如機(jī)器 、設(shè)備或生產(chǎn)過程 ） 的一個(gè)或數(shù)個(gè)物理量（ 如電壓 、 電流 、 速度 、 位置 、 溫度 、 流量 、 化學(xué)成分等 ） 自動(dòng)的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行 （ 或變化 ） 。 ?數(shù)控加工中心能夠按照預(yù)先給定的工藝程序自動(dòng)進(jìn)刀切削，加工出預(yù)期的幾何形狀。 教學(xué)內(nèi)容： 主要教學(xué)內(nèi)容 基礎(chǔ)知識 分析方法 基本概念 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 工 程 控 制 技 術(shù) 時(shí)域分析 頻域分析 系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù) 工程應(yīng)用 系統(tǒng)性能指標(biāo) 系統(tǒng)校正 ● 學(xué)時(shí)與學(xué)分 ： 36/ ● 基本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排 一．緒論 4 學(xué)時(shí) 二．控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 6 學(xué)時(shí) 三．系