控制工程基础ppt课件第一章控制工程基础概论.ppt

公元100年，亚历山大的希罗发明开闭庙门和分发圣水的自动计时装置。第一章概论第一章概论公元1788年，英国人J.Watt用离心式调速器控制蒸汽机的速度，由此产生了第一次工业革命。第一章概论1884年：E.J.Routh提出劳斯稳定性判据。1895年：A.Hurwitz提出赫尔维茨稳定性判据。1932年：H.Nyquist提出乃奎斯特稳定性判据。1892年：A.M.Lyapunov提出李雅普诺夫稳定性理论。1945年：H.W.Bode提出反馈放大器的一般设计方法1868年：J.C.Maxwell发表《调速器》，提出反馈控制的概念及稳定性条件。第一章概论1948年：N.Wiener发表《控制论》，标志经典1控制理论基本形成；经典控制理论以传递函数2为基础，主要研究单输入—单输出（SISO）系3统的分析和控制问题；4维纳，MIT教授，曾于1936年5到清华大学任访问教授。6控制论的奠基人，美国科学家（Wiener,N.，1894~1964）7第一章概论1950年：W.R.Evans提出根轨迹法，进一步充实了经典控制论；1954年：钱学森用英文出版《工程控制论》，首先把控制论推广到工程技术领域第一章概论“工程控制论是关于工程技术领域各个系统自动控制和自动调节的理论。维纳博士40年代提示了控制论的基本思想后，不少工程师和数学博士曾努力寻找通往这座理论顶峰的道路，但均半途而废。工程师偏重于实践，解决具体问题，不善于上升到理论高度；数学家则擅长于理论分析，却不善于从一般到个别去解决实际问题。钱学森则集中两者优势于一身，高超地将两只轮子装到一辆战车上，碾出了工程控制论研究的一条新途径。”第一章概论50年代末60年代初：现代控制理论形成；现代控制理论以状态空间法为基础，主要分析和研究多输入-多输出(MIMO)、时变、非线性等系统的最优控制、最优滤波、系统辨识、自适应控制、智能控制等问题；控制理论研究的重点开始由频域移到从本质上说是时域的状态空间方法。1956年：庞特里亚金（Понтрягин，Л.С.）提出极大值原理1957年：R.I.Bellman提出动态规划理论1960年：R.E.Kalman提出卡尔曼滤波理论1960～1980年：确定性系统的最优控制、随机系统的最优控制、复杂系统的自适应和自学习控制1980迄今：鲁棒控制、H?控制、非线性控制、智能控制等第一章概论接着短短的几十年里，在各国科学家和科学技术人员的努力下，又相继出现了生物控制论，经济控制论和社会控制论等，控制理论已经渗透到各个领域，并伴随着其它科学技术的发展，极大地改变了整个世界。控制理论自身也在创造人类文明中不断向前发展。控制理论的中心思想是通过信息的传递、加工处理并加以反馈来进行控制，控制理论是信息学科的重要组成方面。12第一章概论根据自动控制理论的内容和发展的不同阶段，控制理论可分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分。“经典控制理论”的内容是以传递函数为基础，以频率法和根轨迹法作为分析和综合系统基本方法，主要研究单输入，单输出这类控制系统的分析和设计问题。第一章概论第一章概论

第一颗人造卫星（苏联，1957年）第一章概论第一艘载人飞船（苏联，1961年）第一章概论人类首次登上月球（美国，1969年）第一章概论首架航天飞机（美国，1981年）第一章概论和平号空间站（苏联，1986年）第一章概论仿人机器人（日本，2001年）**2010年控制工程基础

第一章概论01第三章时域瞬态响应分析02第二章控制系统的动态数学模型03第四章控制系统的频率特性04第五章控制系统的稳定性分析05第六章控制系统的误差分析和计算06第七章控制系统的综合与校正07第十章计算机控制系统08第八章根轨迹法09第九章控制系统的非线性问题10课程内容011.1自动控制系统的基本概念021.2控制工程的发展031.3控制理论在机械制造工业中的应用041.4 课程主要内容及学时安排第一章概论1.1自动控制系统的基本概念自动控制在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称为控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（通称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。如：数控机床、室内温度控制、机车、船舶及飞机自动驾驶、导弹制导等。1234第一章概论第一章概论工