控制理论发展概况 一、控制论:1948年美国数学家维纳《控制论》 二、1940—1950经典控制理论单机自动化 三、1960—1970现代控制理论机组自动化 四、1970—1980大系统理论控制管理综合 五、1980—1990智能控制理论智能自动化 六、1990—21c集成控制理论网络控制自动化

本课程是自动化专业的学科大类基础课程，是一门必修课，是本专业主干课程。通过本课程的学习，使学生建立经典控制理论部分的基本概念，学习现代控制理论的基本内容，掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控制系统的初步能力。同时，为专业基础课及专业课的学习打好基础，而且为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。重点：线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法以及线性系统的状态空间分析与综合；难点：结构图等效变换、梅森公式的应用、扰动作用下减小或消除稳态误差的措施、高阶系统动态性能分析、广义根轨迹的分析与应用、复杂系统稳定裕度的确定、多环系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确定、反馈校正方法及应用、矩阵指数的计算、状态方程的求解、系统能控性、能观测性问题以及稳定性概念的理解

控制系统的数学模型 • 概述 • 传递函数 • 典型环节 • 方块图 • 常用的传递函数 本章基本要求： 掌握控制系统微分方程式建立的一般方法； 正确理解传递函数的定义、性质和意义； 理解系统的开环传递函数、闭环传递函数、对控制和对干扰的传递函数、误差传递函数及典型环节的传递函数等概念，并掌握其求解方法； 掌握结构变换的基本规则，并能正确且熟练的运用进行方框图简化；

• 波德图 (Bode Plot) 方法 • 奈魁斯特稳定性 (Nyquist Stability) 分析 • 代数稳定性判据和根轨迹方法 • PID控制 • 维纳滤波器方法的基本思想 • 经典控制的特征

作为对经典自适应控制改进的控制方法，多模型自适应控制是解决复杂的大范围参数不确定系统的一种有效途径，并在理论和实践中取得了丰富成果。依据控制器集的不同综合策略，其被分为多种类型，本文旨在对加权型的多模型自适应控制进行综述。加权多模型自适应控制的基本思路是采用“分而治之”的办法，离线建立多个局部模型和对应的多个局部控制器，在线加权融合各个局部控制器的控制输出，从而形成全局控制，是实现鲁棒自适应控制的一类重要方法。首先比较详细地介绍了加权多模型自适应控制研究的历史及现状，然后给出相关研究的新进展和一些观点，包括新的加权算法和相应的加权多模型自适应控制系统的稳定性结果等，最后指出未来的几个研究方向

控制系统的校正方法 • 概述 • 超前校正和滞后校正 • PID调节器 本章基本要求： 理解串联校正的含义； 掌握超前校正原理； 掌握滞后校正原理； 掌握比例、积分、微分、比例积分、比例微分、比例积分； 微分控制规律；

控制系统的频域分析法： • 频率特性 • Bode图 • 最小相位系统 • 性能分析 本章基本要求： 了解频率特性的基本概念，掌握其不同的表示方法； 了解典型环节的频率特性； 熟练掌握Bode图的绘制方法； 理解和掌握奈氏稳定判据，会用奈氏判据判断系统的稳定性； 熟练掌握系统稳定裕量的物理含义和计算方法； 建立开环频率特性和系统性能指标之间的对应关系，能够定性地分析系统的性能；

一个复杂系统可能有多个输入和多个输出,并且以某种方式相互关联或耦合。为了分 析这样的系统,必须简化其数学表达式,转而借助于计算机来进行各种大量而乏味的分析 与计算。从这个观点来看,状态空间法对于系统分析是最适宜的。 经典控制理论是建立在系统的输入输出关系或传递函数的基础之上的,而现代控制理 论以n个一阶微方程来描述系统,这些微分方程又组合成一个一阶向量矩阵微分方程。应 用向量矩阵表示方法,可极大地简化系统的数学表达式

校正方式 频率域中的无源串联校正 其他校正方法

稳定性和动态性能 确定增益值K 设计控制器