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控制理論的產生與發展講義(已修改)

2026-03-03 13:29 本頁面

　

【正文】控制理論的產生與發展同學們，我們都知道：控制理論作為一門科學技術，已經廣泛地運用于我們社會生活的方方面面。洗衣機智能控制電冰箱溫度控制第一階段 : 經典 (自動 )控制理論經典控制理論即古典控制理論 ,也稱為自動控制理論。它的發展大致經歷了以下幾個過程：一萌芽階段如果要追朔自動控制技術的發展歷史 ,早在兩千年前中國就有了自動控制技術的萌芽。控制理論的產生和發展要分為以下幾個發展階段： 1. 兩千年前我國發明的指南車，就是一種開環自動調節系統。指南車 2. 公元 1086－ 1089年（北宋哲宗元祐初年），我國發明的水運儀象臺，就是一種閉環自動調節系統。水運儀象臺二起步階段隨著科學技術與工業生產的發展，到十八世紀，自動控制技術逐漸應用到現代工業中。其中最卓越的代表是瓦特（）發明的蒸汽機離心調速器，加速了第一次工業革命的步伐。瓦特三發展階段 1. 1868年馬克斯韋爾（）解決了蒸汽機調速系統中出現的劇烈振蕩的不穩定問題，提出了簡單的穩定性代數判據。馬克斯韋爾（） 2. 1895年勞斯（ Routh）與赫爾維茨（ Hurwitz）把馬克斯韋爾的思想擴展到高階微分方程描述的更復雜的系統中 ,各自提出了兩個著名的穩定性判據 — 勞斯判據和赫爾維茨判據。基本上滿足了二十世紀初期控制工程師的需要。赫爾維茨（ Hurwitz）控制系統具有準確跟蹤與補償能力， 1932年奈奎斯特（）提出了頻域內研究系統的頻率響應法，為具有高質量的動態品質和靜態準確度的軍用控制系統提供了所需的分析工具。奈奎斯特伊萬斯（）提出了復數域內研究系統的根軌跡法。建立在奈奎斯特的頻率響應法和伊萬斯的根軌跡法基礎上的理論，稱為經典（古典）控制理論（或自動控制理論）。四標志階段數學家韋納（）把控制論引起的自動化同第二次產業革命聯系起來，并與 1948年出版了《控制論 — 關于在動物和機器中控制與通訊的科學》，書中論述了控制理論的一般方法，推廣了反饋的概念，為控制理論這門學科奠定了基礎。控制論之父 —— 韋納錢學森將控制理論應用于工程實踐，并與 1954年出版了《工程控制論》。錢學森從四十年代到五十年代末，經典控制理論的發展與應用使整個世界的科學水平出現了巨大的飛躍，幾乎在工業、農業、交通運輸及國防建設的各個領域都廣泛采用了自動化控制技術。（可以說工業革命和戰爭促使了經典控制理論的發展）。第二階段現代控制理論

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