控制科学与工程

控制科学与工程

2009/2010学年《电子信息技术导论》系列讲座专题王国利信息科学与技术学院中山大学2009年11月提要一、自动控制技术的广泛应用二、控制科学与信息技术

三、控制科学的发展趋势

四、自动控制系统的控制方式

五、自动控制系统的分类

七、智能控制简介八、钱学森与控制论自动控制技术的广泛应用日常生活中的自动控制技术应用电梯由于有自动控制才能准确地停在相应楼层。卫生间用的抽水马桶是一水量自动调节控制系统。空调、冰箱、电热水器是一个温度调节控制系统。自动洗衣机采用了多种自动控制技术。彩色电视机的行扫描、场扫描、图像显示都是由于采用了自动控制技术才使其工作如此稳定。移动通信手机的发射功率会随着手机与基站距离的远近而自动调整。无规矩，不成方圆！自动控制无处不在！自武动赌控时制啄技愤术除的梅广此泛赞应镇用(续)自罚动控雕制英技籍术沸广本泛房诚用乒于滴工叨业票、咳国惑防自劣动言控兵制具技遥术浊在脸炼织钢免、赤轧忠钢断、兔化存工雪、午石旋油吨、葵电疏力较、雄造伟纸伪、炊纺闷织也、痒皮尿革姻、亩食匀品邪和胀医嫩药承等苍工奏业阀中独广叠泛这应太用研。澡没承有禁自普动意控请制动技诵术格现杂代墨工虎业托生甩产横将铃无奖法攀进存行笛。航胜空伤、给航冠海坟、落汽躬车慎和丢铁庸路植运乞输跨离坑不狱开彩自诸动蛋控烟制屯技纽奉术善和并系闷统公。其桑中邀涉应及修的都自哭动胶控催制丝式技总术纳包跨括臭：等自票动饥控跟制惩理敲论侦方巾法至、冶传缸感柿器诵件停、捷自膏动屈控蜜制题设悬备府系象统渴、叔控完制贩软圣件区技话术都、凭工骨业崇计胃算旅机租、避控廊制垫总根线方、填可恰靠梳性殖分什析太和罩诊撞断霉技梦术校等具。飞顶机符、宪导狱弹晕、撞卫亩星投、齿火煮炮踏、肤鱼练雷她、要飞鉴船辅都岁是支复艳杂读综厅合反控锅制碗技羊术持系师统沃的谊集模成仗。自旨动油控芒制替已相形乒成赢“涝控般制姐科匠学”的么综姓合重性泡学良科影。自始动宵控稼制贪技银术彼的垒广娘泛设应蛛用(续)全竭自毫动立柔乓性坡喷志涂倘机接器霜人巡趋航杠导哈弹控乏制苗计墓算央机电敲机/驱裙动槽器光饿码古盘总抗线机掩器轿人平手蚕臂G密P口S接缓收怖系樱统惯让性虫导驻航苏系匆统数抄字辣化剑地昆图取核景剂相邻机自蛇动超控致制皮技瞎术蜜的辣广乏泛盐应龄用(续)先欲进捕控捆制雪系洲统她的锯应坏用炉领注域1智能机器人系统2航天航空控制系统3交通运输系统4环保与能源系统5社会经济管理系统控泥制灵科规学叶与驱信凉息循技卫术控谋制细的发定俩义要：为捕了有“犯改越善蚊”镰某魔个途或爪某血些险受禁控凳对个象戒的垄功甲能睡或森发流展碑，买需档要疏获敲得扇并削使认用架信纤息蝇，金以薄这桂种耐信狼息嚼为广基午础月对谜于赌该厉对茅象辟的谦调扯节恒、舱操赛纵胶、军管乐理眨、水指牧挥退、吩监湿督端的阁过嫩程厉和愉作坚用负，愈就帜叫袄作捡控软制世。控辣制迟的亩基躺础配是絮信素息1透9置4烟8年状诺惠伯为特·维送纳旁发述表答论盗著《控辱制券论都（C妄y开b鸡e书r巧n艇e阅t肺i燥c俱s）—关叫于拜在慈动棕物义和捕机民器罩中田控依制朵和哄通冷讯校的恨科集学》开家创糊了瞒一监个纽奉新并的筹学址科音领约域缴—犬控毒制黑科类学稼。整液个时控桃制砍过膝程抱是哲一蛋个热信庙息府流楚通义的写过枣程命，杏控丝式制辈是赞通胶过敲信委息伐的率传写输论、汤变洁换糖、店加蒸工嚼、旧处冲理叶来大实佣现将的阴。结发论痒：这控留制岩与违信恐息浑技浮术正密围不肚可记分谋。控图制舅科跑学根与妙信赶息订技蛛术(续)无坦论貌自课动唐机箱器型，奔生猫物下神卵经拼系耐统刻、烂动姜物垮生县命逗系浆统嘉，荣以党至堵经糕济辉系它统吓、希社瞎会垦系杰统嫁，往撇鞭开龙各摧自柔的妈物貌理助形民态睁特如征饿，路都玩可除以过看拳作娃是盖一庄个抵自尊动宗控偿制吹系接统粥。控宁制撞系丸统勒的索通垫用博模堡型信息获取分折决策规则策略调节操纵管理指挥监督被控对象反馈自动控制系统的通用模型信息信息信息信息信息信息控冈制厚过沉程=掠信表息捞传输骗和储处奴理煎的裹过输程控煮制导科伶学绑与艰信凭息载技令术(续)反辱馈写通屈道挖的突作赌用反雨馈嚼是疼控床制殿论票的这核滔心而问喇题哨。歪控寻制是论余就字是专研林究扑如株何板利肯用朴控供制镜器煎，济通景过盒信堆息虹的份变球换挽和吹反记馈椅，爷使高系礼统跨能点自型动脊按傲照害人捐们昏预奏定接的李程竿序愁、带参乔数翼运雹行岔，张并久最血终哗达刘到巷最者优挺目葵标借或扭行优为法效搏果副。墨反啄馈碑通截道矩的姨性拣能拌参因数图，长往茶往激关系系杆整届个何控歼制哀系碎统途性蜜能剂及究稳螺定担性货。控帐制喜科未学装的兔萌低芽自艳动驼控崖制佣的即概叉念足在1睬8知世框纪摸瓦滩特岸己玻用队于饰蒸感汽臭机涨中成，但秘未俱形衰成奇系烧统激的莲理锁论漠。1788年瓦特发明了离心调速器和节气阀蒸汽机

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自伏动粘控强制判系撇统宿的污分馋类按盛参租数输特犬性袖分久类自拍动扑控研制柱系题统漫的元分破类(续)按械控亦制渐类弱型絮分珍类控脾制煌类轧型智能型非智能型自鼓动刑控师制傍系毁统预的版分怀类(续)自喇动困控辈制圾系介统阵的星分谊类救方旦法告种耍类送繁割多障、对错缠综荷复蚕杂搂，带大攀系小统烛尤击其本如辈此钓。按司照爽不摄同筑标阵准资和混应喊用宰可湖以佩分招成袜不兆同茫的袄类肝型。智籍能涉控浊制瓜简江介传板统业控恩制绕方害法械面塑临凶的肌挑谅战1、表控戏制抓对府象药存驼在组严尿重丝式的窗不闪确钳定帜性刷，止控纸制途模哨型商未降知臂或贝模型纵的盾结挪构阔和棵参偶数缸在智很浓大延的肃范世围申内挨变娘化妄；2、滋控零制祝对壁象属具令有猜高蛾度曾的逝非劫线冷性味特散征疾和油多床输正入鹅多役输湾出捕耦罪合笨；3、赢控院制漂任盾务弱要址求元复是杂奥，醋例史如旁，摧在跃智论能颤机博器断人绍系齐统两中好，要终求生系贝统威对革一舟个唐复臣杂润的脊任吹务过具雷有动自惹行拍规狮划顺和花决劫策爸的能拜力渡，勾有感自案动武躲额避划障扑碍拾达闯到枕目坚的弱地龄的疑能仓力近。面址对裙上丘述却挑菠战捧的容有蓬效桐解辛策文略糟：通利这用枯人丝式工冒智附能遇的最方瓦法容，蜓使艳控贱制边系酷统笼具喝有轿自草学梦习缎、类自堡适讲应留、具自零组池织鼓的旦能腾力缴，装解啄决昼难化以追用橡数槐学启的搜方庸法茅精陡确爪描差述着的获复绩杂趣的办、辫随善机昂的此、刚模砖糊希的贱、考柔奏性秤的慢控醉制博问牌题智搏能真控谋制就简条介(续)模损糊呢控幅制漠技话术1币9念6寒5年被美酱国举加养利雅福锤尼岁亚搅州匠立滋大吩学瞒伯柄克域利挂分吐校Z登e现d咬e职h提裤出陆的模欠糊陕集俩合和雪创蠢立绳的模锋糊污逻睛辑。所良谓模贵糊谣逻觉辑，债就纹是摄一抓种交能烛够桂在晌容阀许丧定陡义纯的顺二拌值撞之句间育的狼模育糊烧地当带神，翁有郊选设择毕地爪正指确惯执共行虹某青一尝指哲令挺的锡技撑术旧，勿称泊模眼糊秘技粗术抗。锹微恒处反理偿器会采盘用枣模耐糊项逻捆辑既之左后掉，相其五控片制钳能毕力隙更盲接蓄近否人滋类颗的锦思扔维吗方势式桥。比趟如猪，7深0岁纤以房诚上潜的喷人堆是知老疏年甜人馒，剥那腾么6乡丰9岁阻的坐人外是售不专是恶老锤年晶人底呢仔？范这歌一快问博题件如晴果获用晋精括确灭逻授辑婆推声算孝就桨只章能曾确就认7订0岁嗽的湾人爸为爹老疑年违人劫，赛而职在托现喷实备生叮活6两9岁很的处人下如卡果碎身嗽体兄不梅好麦肯堵定失也予会胃遵孝为妻老遮年艇人逢。怠这疏就婚出栽现假了组判奶别含上药的骆差靠异尝，芦模嫩糊妇逻阵辑移是添为照了肉实孟现易这茶种旨类延智铸能跃。1沈9挎7母4年疗，M战a证m衔d豆a窑n罚i提支出盏了马基抚于擦模刮糊我语缠言南描耕述神控孟制电规行则侍的模钞糊定控柱制咳器，值将瓶模何糊螺集弟和渣模茄糊事语瘦言炕逻秃辑反用漠于犁工子业隐过季程蜘控习制债，榴之矮后律又赵成墨功某地谋研象制肺出患自联组扑织怒模咱糊弊控吹制型器进，述使捉得存模障糊眉控门制级器挠的厅智谋能驳化宫水险平摔有督了喜较可大减提光高傲。友模渡糊申控啊制瞒的劫形途成军和卸发询展紫，堪以抱及自与速人挖工罚智凡能枝的选相来互姿渗屈透露，详对裤智延能献控尽制棵理治论讲的议形候成次起泉了秋十炮分飘重披要股的尸推槽动钳作稼用客。评域述摸：仪模旱糊敲控您制逼技畜术正是岁一候种受人帜工表智迫能敲策豪略疑，什是鸡模宗拟启人默的校推急理企和都综墓合棉决付策房诚过应程删，夸使驴控体制系算尺法凯的挥可骆控密性谣、恢适出应礼性凡和假合辨理巨性研提鹊高下，病它厌己胁成跪为叙智脖能斑控因制箩技鹊术邀的凑一卖个出重劳要大分寺支悄。智亿能鞭控小制样简悲介(续)模萄糊册控践制岁技宣术磨进沈一送步颠诠未释模冬糊续控窗制柔是东要抚根船据律系棍统榆输冠入垃输杯出便模雨型羡完兵成毫模译糊链推拥理井。泥推冤理百是筋建忌立靠在荣模握糊概逻眨辑扇规减则拾基孝础挤上糊的煤信搏息库处俗理让过瞎程聪。模糊逻辑推理系统模饺糊甚控匆制踢己路应暮用摩于要家咳用测电定器伶、稠彩践色卵电似视煌显药像碰控及制扛等沸产亮品漂中克！智穴能鲜控休制脱简鞋介(续)专词家右系耕统1、输专谜家背系携统泰概巡寿念运裹用扩特紧定盾领您域睡的标专堆门恋知售识闭，茧通杆过腾推膀理词来卵模喊拟五通有常胶由脸人瓜类射专宴家颂才顷能区解确决蛋的牺各苏种暖复卵杂梨的砖、昏具蜜体则的锦问门题负，膊达峡到邻与荡专剩家弱具钞有壶同商等炭解辈决卵问润题驰能比力默的窜计丛算首机驾智痰能暗程奶序樱系挽统影。2、悲专临家葵系盾统救的顿体戏系鱼结蛛构溪：专够家前系遭统珠与互传辆统绪的锋计闷算游机核程穿序属系歼统织有按着贤完诱全垂不玻同凶的需体就系炉结项构储，技通爷常战它就由柜知药识嘱库梅、布推的理桌机伴、趟综星合衬数挂据桂库棋、织知扫识厕获垄取碗机碎制势、筝解握释铺机烦制锄和副人奖机朴接拒口香等逐几卖部标分俊组有成桐。则随全专认家缎系仪统晓的腾类乡丰型铃、画功乏能颠和抹规虹模概的局不鸭同逃，疮专理家竹系仓统役的绣体田系列结鹿构澡而禽有册所过差弃异迟。智彩能阵控待制称简那介(续)3、专纤家束系遵统现类顷型：诊隆断佩型贿专输家柄系驱统：贸根松据冻对建症挠状狡的每观选察赛分肃析义，彻推僻导烈出晚产赠生岔症蒸状痛的颂原冬因以答及翼排根除吃故简障把方陶法探的消一词类嚼系灶统桂，稍如部医苗疗廊、串机塔械接、欺经康济壳等供。解势释呜型号专博家折系御统：逮根陶据稿表淹层棒信言息洁解瓦释绵深朗层链结截构赶或课内盏部饶情患况黑的档一喉类魂系统阿，粘如狸地亦质虏结合构共分伞析放、贯物王质辨化饮学淹结逢构霞分爪析伤等储。预屑测悄型预专坐家杠系歌统：绑根睛据户现香状虏预笔测绘未逐来奖的昨一捆类俭系山统亏，确如制气虽象确预亦报往、人墙口鞭预敏测趋、挨水带文怎预倡报渐、仗经产济恰形菊势爆预谷测管等副。设缘瑞计昏型魔专预家雕系史统：方根磨据训给娱定侨的元产钟品炭要绵求将设烘计狮产波品争的嘱一唉类菊系败统远，暴如券建筑罪设伍计策、权机夹械唐产肚品贯设斥计拘等冈。决挑策远型渔专仪家存系睡统：震对凳可插行随方介案娃进影行抢综板合略评或判淡并字优奸选需的别一跑类鲁专苍家妻系统棕。智冻能康控排制玻简察介(续)专藏家舍系券统德的圈优梨良雕性袖能坦包析括报下棵列诉几最个站方筹面项：(季1扒)专派家殖系容统赤能非够川高牵效昼率巧、胸准成确削、栗周里到续、佳迅执速筹地赶进邀行悔工弄作营。(苦2册)专米家拘系米统损不暑受炸周礼围宴环蚂境你的糕影到响姓，赛也进不酬可罩能须遗墨漏艳忘狠记参。(纱3活)可港以随使逢专市家缠的营专侧长芬不茄受陶时界间务和贺空请间像的棋限兰制孝。(孔4惯)专焰家揪系裕统产使的各葛领重域绕专源家库的冬专亚业脆知冠识烛和记经炮验晒得炊到久总纤结拴和颂精棒炼窑。4、哨专竭家豆系顽统贩的泪优朵点规赵划塘型雁专主家跨系烛统：速用傻于驳制益定乒行把动趋规屑划现的呀一盼类苏专忆家录系枪统晚，棚如敞自累动哲程鸡序补设计疏、武军祝事竹计犹划胖的评制叼定每等酷。监礼测拐型串专闯家技系术统：鬼对剧某新类土行缓为剑进旋行版监蜡测领并屯在升必旦要袋时脂候骆进堆行则干晃预似的剥一纹类专梁家柄系充统壁，唯如奶机论场霜、耕仓解库器监浪视塔，槐森撞林竭监英测浅等椒。调撒试枕型油专餐家摸系呼统：介对里失早灵醉的宁对驾象拌给秘出响处蚊理铸意戏见茧和敬方秘法脂。誓调聚试控专精家忆系嚼统同捞时当具松有虽规眼划哈、公设碌计局、跳预乖报叶和魔诊甩断秘等冤专民家倦系圈统押的换功称能芒。布可联用鼓于械维航修设录备钉、抵调构整驰、老测奋量尖。智碰能总控把制航简忌介(续)5、悉专务家唯系滨统励的椒发早展专家系统的发展使专家系统具有学习的能力具有处理常识的能力获取与更新知识的能力分布式专家系统发展不同层次解释的能力深层的推理能力专柳家韵系铲统雾发嫩展谨的被总屠趋凳势出是挺进讽一识步榆提乖高昨智暴能激：-能坏经揉由嘱感颈应旧直抵接纺接豆受罪外门界胃资草料谅或京由断外择部丽知煎识计库催获衡得结资乘料咏；-在巨推元理顷机馒中浩能堪拟斗定具规撕划映，舞仿拆真拳系嚷统常状侍况蛮；-知播识敞库搜有疑规步划绞、乡丰分载类陡、络结坛构贯模米式图及臣行后为闻模糠式芝的忌动月态雾知贵识芦表柱述坦。智语能映控愿制或简者介(续)模涨式霞识宰别模哭式沫识慨别(P满a俊t陵t锤e馋r概n至R矩e端c稿o桥g著n题i亭t好i额o那n)：计掏算宜机导实浆现迎模使式别的细自斧动构处眉理展和负判缸读结。智稿能衡技妙术贴中各的爹模罗式樱识我别摧主功要丛是献对遣语之音芒波幕形养、迹地系震氏波税、岸心尊电讨图仔、片脑华电蓝图晋、坛图恋片毁、旨照监片程、卖文拼字连、广符凶号掠、肯生需物竟信帅息询等林对每象郊进韵行牌模亲式夕测肝量回、倚分显类金和只辨速识观。图胀像堤识棕别护、雁文优字嫩识浴别缓和编语驰音蓝识饥别册是耀模绳式女识牲别铲技渔术窃最垦有箭价著值辟的霜代突表寨性坊成月果梯。模以式—是环变境怠与英客幅体的为统洞称鲜。信论息蒜处升理鸡过骗程弟的液一锡个耽重珍要搅形虫式炮是以对环啄境秧及棉客深体的炊识帆别亭。智拌能剃控脑制卖简健介(续)人祝工剖神倘经朋网屈络生物神经元人工神经元神经元输入输出1、基神崇经针元每下个意神贞元欺经决细装胞旷都趟长蜡着赤一谦根完像红电夺线塘一骑样垃的励称用为得轴忍突(最a旅x过o傅n壶)，学用拥来凶将劫信匹号受传形递崇给苏其贝他温的抗神电经抓细务胞消。人馒工煌神森经兽元豆是坏模肚仿抛生铲物线神剃经茶元呀的母一勺个浓信荡息引处巴理月单轿元疑。输倍入颤层士：割接犯受疤非惊线学形象输股入解信对息狱。输垮出惯层排：勾各纵层纵神扇经谨元范链羊接斩中述传乞输争、拿分驱析采、险加罗权似的收输敬出城信片息疲。隐将藏多层光：绣是愚输届入络层咬和停输悠出近层蚂之海间弊神赖经披元匪和狭链侮接们层颤面蚊。2、视人境工脖神驳经亡网冬络人焰工西神星经沾网桂络惭是幅一扛种绪应父用粉类丽似狸于煌大买脑致神股经漂突尿触诞联斩接脾的百结欠构址进裂行勒信崭息蓝处寄理停的手数湾学摸模桃型椒。我通滨常练为轮多即层蜻网热络诊。智症能沈控形制诸简栽介(续)网望络狼通将过搁训鉴练朗样摔本隐的捧训献练宁、海校呀正臣，愿对纷各婆个暗层咏的温权赶重答进舰行多调惧整醒后虽，壳即抽确节定梦了冶网查络峰参肺数娇，代这螺一词建妇立前模杂型号的迟过陡程忍，建称捧为打自牛动惨学炉习区过快程累。蜻具乞体卖的云学煌习污方萍法赵则敌因企网舒络阴结离构淹和垂模壳型婶不莲通仰而纳不育同廊。3、站人嗽工拜神禽经县网捏络阀的旧学萌习额（泳训妄练遍）神经网络学习系统框图通肯过质学弄习同训咱练让后壳的罩网纪络屡即凝可励用跳于竞控赚制廉、厦识饼别妇等其实语际道系眉统仗中鞠。智迹能猾控丝式制价简烤介(续)神系经长网锈络筒模吓型惊以地神汉经亏元倡的材数满学姜模普型没为撕基妈础哥，纳它耻有筒自垫学控习澡、平自捐组牧织棚能阵力能，凤它签在瞧控蒙制瞧、驶识坐别屡和滋信柴息浇处刷理酬系舟统尘中驾其肃所脆以从对马人搜们休有洒巨寄大接吸羡引肾力猴主兽要捎在肢下枕列障几拦点载：1．誉并吹行枯分千布絮处珠理监，椒处执理需信锄息湾的岔效犯率泽极饥高爷。2．高着度坦鲁班棒抗性弱和鸦容勒错欧能奖力片对然损睛伤姨有腥冗兴余廊性(求t骂o尖l甩e米r龟a纪n锈c巧e）。3．分数布刑存盐储脑及储学末习姑能宋力畜。4．坡能垒充斧分恳逼遇近帝复亦杂匹的奥非税线警性阻关盆系婆。在姥控诱制鄙领杠域颜的锤研稳究砌课济题季中冷，斤不荣确程定周性少系秤统陕的锐控桌制辉问厨题尽长村期苹以货来泡都或是遮控烦制匹理椅论需研读究辉中壳的搏难顽点勇。恋利内用芒神到经两网么络赔的观学晃习生能历力反，忆使传它怎在姥对款不具确竞定漠性逐系畏统逗的炸控简制雨过便程执中逼自乡丰动合学衣习凶系碗统冰的绞特课性城，嘱自坊动送适多应锄系针统辟随圆时蹄间脂、终输加入尤及碗环找境袍的躺特件性按变桌异厘，解以哀求推达怪到真对遭系絮统籍的池最凝优管控筹制披；店显刷然货这详是祥一松种倦十忘分垂振碍奋勒人能心鞭的尿智颜能彼技慎术女和纠方厉法邀。智虑能进控某制僵简璃介(续)4、吵人毕工汽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