现代控制理论-工业讲义

本课程的设想培养分析问题和解决问题的能力；培养创新能力；拓展知识面；采用启发式、互动的教学方式；突出自主学习；……问题的提出－控制的必要性制飞机的自动驾驶系统、宇宙飞船系统和导系统；问题的提出－控制的必要性数控机床工业过程中流量、压力、温度的控制；问题的提出－控制的必要性机器人控制、城市交通控制、网络拥塞控制；生物系统、生物医学系统、社会经济系统；方法－经典控制理论（1935-1950）传递函数模型19

8）贝尔

的H.

Bode（1938），以及Nyquist（1940）提出了频率响应法MIT的N.Wiener在研究随机过程的

问题中，提出Wiener滤波理论（1942），

了《Cybernetics》－控制学科诞生s

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b存在的问题经典控制理论简单对象单输入单输出、线性、时不变系统缺乏系统化方法图形化方法，依赖于设计

的经验达到的性能要求较低，不能处理多目标性能。的对象日益复杂化、控制性能要求不断提高现代控制理论出生新知识、新技术现代控制理论1956年，前

的庞德里亚金了《最优过程的数学理论》，提出了极大值原理（

um

Principle）；1957年，

的贝尔曼

了《动态规划理论在控制过程中的应用》，建立了最优控制的理论基础；1960年，美籍匈牙利人卡尔曼

了“Ont eral

Theory

of

Control

Systems”，引入状态空间法分析系统，提出了能控能观性、卡尔曼滤波等概念，奠定代控制理论的基础；1957年成立了国际自动控制

（IFAC：International

Federation

of

Automatic

Control）。现代控制理论－取得的成就；1957年发射了第一颗人造地球工业机器人产品；1961年载人航天（加加林）；1966年月球

；1969年登陆月球。现代控制理论－特点描述对象的方法状态空间模型，适用于多输入多输出、时变、非线性系统处理方法应用现代数学方法，以计算机作为工具，系统化的分析和综合方法；实现多目标控制；控制、鲁棒控制、模糊控制等先进控制。本课程内容ysis）；状态空间模型；基于状态空间模型的系统分析（运动分析、能控性、能观性、稳定性基于状态空间模型的系统综合（Synthesis）；极点配置、稳定化控制器设计、观测器设计、二次型最优控制器设计。本课程教学方法和要求主线：问题的提出—–解决的思路—–具体方法—–算法编程—–应用实例；和参与课堂相结合，理论证明、

；、回答提问、完成作业；编程设计、演示；介绍应用领域、实验结果；考试叙述、证明、计算参考书目

[美]Katsuhiko

Ogata著，卢伯英，于海勋等译，《现代控制工程》(第四版)，电子工业

，2003年；[澳]Goodwin,G.C.,et

al.Control

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Design,大学

，2002；邮电大学，，王枞.控制系统理论及应用，2003；张嗣瀛,高立群.现代控制理论，2006课程资源课程

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馆：control.eng.cam.ac.uk/extras/Virtual_Library/Control_VL.html仿真例子Goodwin的“Control

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---本书是浙江省态校盂点建设顶目，是适应目动化学科的发展，为目动化类态年级本科生编写的。以加强基础突出处理问题的思维方法、培养学生分析问题和解决问题的能力为原则，本书详细介绍了基于状态空间桓型的线性系统分析和综合方法，包括状态空间极型的建立、系统的运动分析、系统的能控性和能观t生、李雅菩诺夫稳定性理论、极点配置、状态观淜器设计以及线性二次型是忧控制等。本书叙述深入浅出，理论联系实际，尽可能从实际背泵的分析中提出要 的问题、诏念和方法。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时，给出了相应的MAT以B函数，便于读老利用MAT以B软件来有效求解控制系统的一些计过和仿真问题，以加深对很念和方法的理解学生作品圈匐嚣配『net寸(fJ.1001&.

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