现代控制理论之控制发展

现代控制理论之控制发展历程

• 绪论
• 经典控制理论的发展

•    1：萌芽阶段
  

•    2：起步阶段
  

•    3：发展阶段
  

•    4：标志阶段
  

• 现代控制理论的发展

•    1：理论与方法的提出
  

•    2：其他
  

• 鲁棒控制理论的发展

•    1：基础
  

•    2：标志
  

•    3：应用对象
  

•    4：理论方法
  

一：绪论
1： 控制实例：①倒立摆的控制
②机器人控制
③随动系统的控制
④航天器的控制
二：经典控制理论的发展

1：萌芽阶段
① 两千年前我国发明的指南车（一种开环自动调节系统）
② 我国发明的水运仪象台（一种闭环自动调节系统）

2：起步阶段
① 瓦特发明的蒸汽机离心调速器

3：发展阶段
① 马克斯韦尔提出简单的稳定性代数判据
② 劳斯提出劳斯判据
③ 赫尔维茨提出赫尔维茨判据
④ 奈奎斯特提出频域内的频率响应法
⑤ 伊万斯提出了复数域内的根轨迹法

4：标志阶段
① 维纳出版《控制论–关于在动物和机器中控制与通讯的科学》，建立控制理论一般方法和反馈概念
② 钱学森将控制理论应用于工程实践，出版《工程控制论》

三：现代控制理论的发展：二十世纪五十年代末开始
1：理论与方法的提出
① 贝尔曼提出了状态分析法和动态规划法
② 卡尔曼提出了能控性和能观性概念
③ 李亚普诺夫创建了稳定性理论
④ 尤特里亚金提出了极小（大）值原理
⑤ 罗森布洛克、欧文斯和麦克法轮建立了现代频域法理论（多变量系统）
⑥ 卡尔曼创建了卡尔曼滤波理论
⑦ 波波夫提供了超稳定理论
⑧ 朗道将超稳定理论应用于自适应控制中

2：其他
与此同时，最优控制，最优估计方法，系统辨识，离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容

四：鲁棒控制理论的发展：二十世纪七十年代末开始
1：基础
现代数学的发展：泛函分析，H2范数和H∞范数

2：标志
H∞控制和变结构控制

3：应用对象
航空航天与运动体控制，网络与多智能体控制

4：理论方法
① 复杂系统控制理论方法：把系统的研究拓广到开放的复杂系统的范畴，以解决复杂系统的控制为目标
② 网络大系统控制理论方法：用控制和信息的观点，研究各种大系的结构方案、总体设计中的分解方法和协调等问题的技术基础理论
③ 多智能体控制理论方法：研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律，具有某些拟人智能的工程控制与信息处理系统的理论