关于本课程 自动控制理论 课件知识介绍.pptVIP

青海大学化工学院;主要内容;一、自动化专业概述;1、自动化与自动控制 自动化（Automation）——机器或装置在无人干预情况下按指定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义上，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。 自动控制（Automatic Control）——是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。;两者的区别：通常自动化主要应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等人造系统的控制问题；而自动控制除了上述研究外，还研究社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。 由于自动化与自动控制具有明显的工程特点，一般将本学科称为控制科学与工程（Control Science and Engineering）。;(5) 中国马钧研制出用齿轮传动的自动指示方向的指南车(235年);(7) 英国J. Watt基于机械式调节原理用离心式调速器实现了蒸汽机的速度控制(1788年);;(9) J.C. Maxwell (1831- 1879), 法国科学家，于1868年发表文章“On Governors（论调节器）, 成功解决了二阶及三阶系统的稳定性。随后，剑桥大学的E.J.Routh与瑞典的Hurwitz解决了多阶系统的稳定性判断。 ;(10) 俄国A.M. Lyapunov博士论文“论运动稳定性的一般问题” (1892年);(12)由徐寿设计的中国第一艘蒸汽轮船“黄鹄”号(L20m, 25T, 10km/hr)在安庆内军械所下水(1866)。次年，中国第一艘木质明轮蒸汽舰船“恬古”号在江南造船厂下水。;II.经典控制前期(The Pre-classical Period)(1900-1935);(3) E. Sperry (1860-1930), 创立Sperry公司。由他们设计和制造的陀螺仪和各种控制装置被广泛的应用到二战时期的美军军舰、鱼雷、火炮、雷达和飞机上。L.Sperry(1892-1923), 在1914年的巴黎航展中，成功地演示了陀螺仪全自动机身平衡与稳定，为航空业的快速发展做出了重要的贡献。;(4) 美国N. Minorsky研制出用于船舶驾驶的伺服结构，提出PID控制方法(1922)，并成功应用于美国军舰控制。;(6) 美国H. S. Black发明了电子放大器负反馈方法(Negative Feedback Amplifier) ,为现代通讯技术奠定了基础。(1927) 1957年获IEEE Medal。——“毫不夸张地说，没有Black的发明，就没有今天的长距离电话和电视网络”;(7) 美国E. Sperry以及C. Mason研制出火炮控制器(1925)，气压反馈控制器(1929);III. 经典控制(Classical Control)(1935-1950);(2) 美国Taylor仪器公司的J. G. Ziegler和N. B. Nichols提出PID参数的最佳调整法(1942);(4) 美国的H. Hazen发表“关于伺服结构理论”(Theory of Servome-chanism) (1934)，并在MIT建立伺服机构实验室(Servomechanism Laboratory) (1939);(5) 英国A. M. Turine提出图灵计算机的设想。(1937);(7) 在贝尔实验室Bode领导的火炮控制系统研究小组工作的C. Shannon提出继电器逻辑自动化理论(1938)，随后，发表专著《通信的数字理论》(The Mathematical Theory of Communication)，奠定了信息论的基础(1948)——信息论之父; （8）李郁荣（Y.W. Lee, 1904-1989), 广东人，N. Wiener的首位博士生(1930年)，曾任职于清华大学电机系（1931-1937），早期为Wiener理论的工程应用与推广作了大量的工作。1946年回到MIT电机系（1946-1969），与Shannon一起成为该系最知名的两个学科带头人。主要工作包括随机通讯（statistical communication theory）和电路理论，培养了大批电子工程领域中的知名学者和工程师，被誉为MIT的最伟大的教育家之一。;(9) MIT Radiation Laboratory在研究SCR-584雷达控制系统的过程中，创立了Nichols Chart Design Method，R. S. Philips的工作On Noise in Servomechanisms，以及Hurwicz (1947)的数字控制系统(Sampled Data System);IV 现代控制(Modern Control) (1950- );(2) 美国R. Bellman（UCL）在