控制理论与控制工程的发展应用-控制工程论文-工程论文
控制理论与控制工程的发展及其应用研究
控制理论与控制工程的发展及其应用研究发布时间:2021-12-30T10:38:30.882Z 来源:《福光技术》2021年21期作者:杨纪刚[导读] 伴随着科学技术与计算机技术的不断发展,控制工程相关理论和基础也持续完善。
深圳锦沃科技有限公司摘要:伴随着科学技术与计算机技术的不断发展,控制工程相关理论和基础也持续完善。
目前,控制理论与控制工程应该非常广泛的运用在了人们日常生活和生产的诸多领域,并且随着应用的逐渐深化,控制理论与控制工程也正在向着系统化和全面化方向发展。
文章首先简要阐释了控制理论与控制工程的形成与来源,然后对控制理论与控制工程的发展历史与现状进行了探讨,最后就当前控制理论与控制工程的应用展开了探究,以供参考。
关键词:控制理论;控制工程;发展;应用控制理论与控制工程在现代社会中的应用非常广泛,并且其重要性越来越凸显,研究控制理论与控制工程的行业人员也不断增加,这极大的推动了该行业的发展。
我国很多高校都设置了控制理论与控制工程相关专业和课程,极大的弥补了行业人才需求缺口。
1 控制理论和控制工程的形成与来源在人力的历史发展过程中,从英国学者提出控制理论时开始,控制理论与控制工程就被人们所应有并在很多行业起着非常关键的作用。
在现代,伴随着计算机技术与通信技术的发展,对控制理论与控制工程的发展起到的非常大的推动和促进作用,使控制理论与控制工程的完备性与系统性随着提升。
近些年,智能化技术与控制理论的结合,衍生出的智能化控制基础理论,对于推动现代社会的智能化进程具有重要价值。
2 控制理论和控制工程的发展分析十八世纪英国技术革命过程中,控制理论被提出并在使用过程中不断完善。
英国科学家瓦特把控制原理运用到蒸汽机控制调机器中,从而使蒸汽动力机械运转体系逐渐完善,并在基础上成功制造出了蒸汽机,基于此,控制理论也逐渐成型。
之后,伴随着控制理论在实践中的不断得到进一步的完善,控制理论在工程领域中的应用也进一步拓展,通信技术、信息传输技术与控制理论有效融合并在此基础上推动了控制理论与控制工程的纵向发展。
自动控制理论发展与应用的分析论文
自动控制理论发展与应用的分析论文自动控制理论发展与应用的分析论文1自动控制技简介自动控制技术从技术革命中诞生,已经有了悠久的历史。
理论不断更新与完善。
不是寥寥数语可以概括的。
这里主要是深入浅出的介绍自动化技术的发展,已经基础原理。
它诞生于《技术革命,创控制论》这一著作诞生后,自动控制学科被认同由此产生。
早期的控制理论是实现输入与输出问题的研究。
研究方式是利用函数、轨迹等方法。
作用是让机器能够进行稳定的生产工作。
现代的理论,是为了解决多项输入输出,非线性变换的控制问题进行研究。
利用到了大量的高等数学中的理论知识。
自动控制还历经了第三代的革新过程。
服务对象更多,服务不再局限于数学算法进行数据模型的构造后的应用。
而是对控制器研究投入精力,采用人工智能的思想。
目的是解决一些具备不确定性、模糊性的高端控制工作。
自动化技术发展到今天,理论与原理已经细化,分支话。
它服务于各个行业各个领域。
但是不能说自动化控制理论已经趋于成熟。
它还有很远的路可走,还有探索的空间。
对于非线性的操作与控制,针对时变的特性的研究才只能说刚刚起步。
从深入浅出生活与工作角度,来理解自动化控制。
就是利用该技术,替代人类的部分工作。
让人们避免危险、从高危以及大量的重复性工作中走出来。
它所以能实现自动的控制操作,是因为通过人们生产中总结的经验,对生产标准具有数据要求。
而我们利用自动化技术,让它在不断生产中始终接近这个我们希望得到的数值。
(也就是符合我们需求的标准)。
它的实现方法是通过某些具体的设备,我们来调控设置数据。
设备在这种控制下进行成产工作。
2自动控制中的重要工具:Matlab提到自动控制技术,Matlab这种仿真工程软件就不得不为大家介绍。
无论是从自动化控制的教学还是从自动化技术的实验探索,它都发挥了巨大的作用。
最初为矩阵实验室的含义,起源这里就不再赘述。
它主要能够实现数值以及符合的计算,对于矩阵的多种操作实现便捷。
能够进行多种复杂的线性计算。
控制理论与控制工程2篇
控制理论与控制工程标题:控制理论与控制工程第一篇:控制理论的基本概念与发展控制理论是一门研究自动控制系统设计、分析和实施的学科,它广泛应用于工程和科学领域。
控制理论的核心目标是通过设计合适的控制策略,使系统能够稳定地、可靠地工作,达到所期望的性能指标。
本文将介绍控制理论的基本概念和发展历程。
控制理论的核心概念包括系统、输入和输出。
一个控制系统由两个主要部分组成:被控制对象和控制器。
被控制对象指的是需要通过控制手段来改变其行为的物理或抽象系统,而控制器则负责监测被控制对象的行为,并根据预定的控制策略进行调节。
输入是控制器向被控制对象施加的操作,而输出是被控制对象的反馈信号,它反映了系统当前的状态。
控制理论的发展可以追溯到古代,人们一直在探索如何改变和控制自然界的现象。
随着机械技术和工业化的发展,对控制技术的需求越来越迫切。
20世纪初,控制理论正式成为一门学科。
当时的控制系统主要基于经验和实验来设计,缺乏理论基础。
然而,随着数学、物理和工程学科的发展,人们逐渐开始研究控制系统的理论基础。
现代控制理论建立在数学和工程学科的基础上,其中包括线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论和自适应控制理论等。
线性系统理论主要研究线性控制系统的稳定性和性能,通过数学模型分析系统的行为,并利用线性代数和微积分等工具进行分析和设计。
非线性系统理论则研究非线性系统的行为,广泛应用于各种实际工程问题的解决中。
最优控制理论研究如何选择最佳的控制策略以使系统性能达到最优。
自适应控制理论研究系统如何根据环境变化自主地调整控制策略以适应不确定性和变化性。
除了理论研究,控制工程是将控制理论应用于实际问题的工程学科。
控制工程师设计、分析和优化控制系统,使其能够实现预期的目标和性能指标。
控制工程的应用领域广泛,包括航空航天、机械工程、电力系统、自动化生产线和交通运输等。
控制工程师需要将控制理论和实际应用相结合,根据实际问题的需求设计合适的控制系统。
试析控制理论与控制工程的发展与应用
试析控制理论与控制工程的发展与应用作者:罗志宏来源:《科学与财富》2018年第36期摘要:随着现阶段网络信息技术不断地发展,控制理论的一些基础知识得以持续完善,同时控制工程此一科学已经被应用到各个领域当中,给很多企业的向前迈步打下了良好的基础。
本文首先简单地阐述了控制理论与控制工程的发展,然后又对控制理论与控制工程的具体应用展开了分析,以期可以给有关学科的研究还有分析给予相应地参考。
关键词:控制理论;控制工程;应用一、控制理论与控制工程的发展分析因为网络信息技术的持续向前迈进,因此也带动了将控制理论及控制工程作前提的控制技术飞快向前发展,尤其是在信息技术的迅猛进步下,控制理论与控制工程就展示出十分迅猛的发展态势,具体来说,控制理论和控制工程的发展主要经历了三个阶段:(一)发展第一阶段控制理论和控制工程的发展经历了一个很长的过程,其第一阶段在一九四零年到一九六零年之间,在此一阶段,最开始的控制理论受到了广泛的关注,关键是对于单输入和单输出问题得到了有效处理,其一般情形下运用传输函数还有频率特征的频域剖解路径能够有效完成系统情况的研究,并且线性的定长系统也可以说就是其中最关键的分析系统,那么在对于非线性系统展开研究还有探索的时候,一般会采用相平面这一措施,这在当时也是一个非常有效地措施,这一控制理论可以让生产里面的各种单输入还有单输出问题获取更好地处理,受到了大家的认可。
(二)发展第二阶段控制理论和控制工程发展的第二阶段就是在一九六零年到一九七零年之间,在这一时期其步入了发展中期,这一阶段的控制工程性能已经愈加完善了,同时在与数字计算机信息技术结合的基础上,让研究规划获取更好地实现,同时也能够让多输出还有多输入还有非线性等繁琐机制获取更好地健全。
并且,也可以获取非常完善的控制形式,进一步让现代控制理论愈加规范还有优化。
(三)发展第三阶段从一九七零年到现在,控制理论与控制工程已经逐渐臻于成熟,走入了发展第三阶段,不管是机制的结构路径还是全面规划,皆表现得非常成熟,同时可以完成分解的对应策略还有协调处理的对应基础性理论已经形成。
谈控制理论与控制工程的发展与应用
谈控制理论与控制工程的发展与应用作者:王海龙来源:《科技创新导报》2013年第04期摘要:现代化科学技术及计算机技术的高速发展,推动着控制理论的理论基础及具体方法的不断完善,而将控制理论及控制工程科学的应用于各个生活及生产领域的迫切性也日渐凸显,使得控制理论与控制工程也在不断的具体应用中获得着更为全面和系统化的发展。
将控制理论与控制工程有效的应用于多种问题的解决中,已成为科研人员进行难点课题突破及重要问题解决的关键手段。
关键词:控制理论与控制工程发展与应用中图分类号:TP13 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(a)-0066-01于20世纪产生的相对论、量子理论及控制理论被人们认为是三项重要的科学革命,人们借助该三项理论实现着客观世界认识上的飞跃。
随着控制理论与控制工程相关的理论研究工作的深入开展,其研究对象及应用领域也发生着重大的变化,就我国的教育部所进行的学科的设置及分类中,将控制理论及控制工程设置为控制科学与工程下的二级学科,学科核心便是控制理论,推动着我国控制理论与控制工程在科学研究领域的发展。
1 控制理论与控制工程的产生及发展控制理论作为对社会发展具有重要影响意义的学科,其产生起源可上溯至十八世纪发生在英国的技术革命中,瓦特在蒸汽机的发明之后,将离心式非锤调速器的相关控制原理应用于蒸汽机转速的控制中,开创出以蒸汽作为原动力的机械化格局,而之后的工程界逐渐的将控制理论应用于调速系统稳定性的研究中,通信技术和信息处理技术的高速发展,使得电气工程师们不断的研究出更为科学全面的控制系统分析方法,实现了控制系统的条件稳定性及开环不稳定性的分析研究,而控制理论的创始人于1948年所发表的控制理论的相关著作,就控制理论的相关方法所进行得阐述,推动反馈概念的应用并为控制理论的形成奠定下坚实的基础。
在科技的不断生产发展中,基于控制理论与控制工程的控制技术也在不断的完善,尤其是在计算机技术的不断推动之下,控制理论与控制工程拥有着更深入的发展。
控制理论和系统工程在自动控制领域中的应用
控制理论和系统工程在自动控制领域中的应用自动控制是一门涵盖控制理论和系统工程的交叉学科,其应用领域广泛。
从家庭电器到工业生产,从交通系统到航空航天,自动控制技术的应用无处不在。
控制理论和系统工程在自动控制领域的应用,不仅实现了自动化生产和智能化发展,也提高了生产效率和安全性。
本文将介绍控制理论和系统工程在自动控制领域中的应用,并探讨其优势和挑战。
一、控制理论在自动控制中的应用控制理论是自动控制的理论基础,其主要目标是设计和分析系统的行为以实现所需的性能。
在自动控制领域中,控制理论主要应用于系统建模、控制器设计和性能评估等方面。
首先,系统建模是控制理论在自动控制中的重要应用。
通过对实际系统进行建模,可以将其抽象为数学模型。
控制理论提供了一系列模型描述方法,例如传递函数、状态空间等。
这些模型描述了系统的动态行为,为后续的控制器设计提供了基础。
其次,控制器设计是控制理论的核心内容之一。
通过分析和运用控制理论,可以设计出适应不同系统需求的控制器。
常见的控制器包括比例积分微分(PID)控制器、模糊控制器、自适应控制器等。
这些控制器根据系统的特性和性能要求,调节输入信号以实现期望的输出。
最后,性能评估是控制理论在自动控制中的关键应用之一。
通过对控制系统的性能进行评估,可以优化系统的设计和参数调整。
控制理论提供了一系列性能评估指标,例如稳定性、鲁棒性、跟踪性能、抗干扰性能等,以确保系统在各种工况下都能正常运行和保持所需的性能水平。
二、系统工程在自动控制中的应用系统工程是一种综合性的工程方法论,它通过系统论和管理科学的理论和方法,对复杂系统进行建模、分析和优化。
在自动控制领域中,系统工程主要应用于系统设计、分析和优化等方面。
首先,系统设计是系统工程在自动控制中的重要应用。
通过系统工程的方法,可以将问题抽象为系统,并利用系统论进行建模和分析。
系统设计包括功能需求分析、系统结构设计、界面设计等,以确保自动控制系统满足用户需求和技术要求。
控制理论和控制工程的发展与应用分析
1 . 1 控 制 理 论 和 控 制 工程 的第 一 历 史发 展 时期
统 进 行定 量 研 究 ,最 终 实现 对 控 制 系 统 的 全 面解 析 。控 制 工
1 . 2 控 制 工程 与 控 制 理论 的 第二 历 史发展 时期 控 制 理 论 和 系 统 融合 ,这 样 才 能够 提 高系 统 运 行 的 安 全性 和
可靠性 , 才能让系统生产企业 的经济效益得到保 障。
3结语
控制工程与控制理论的第二历史发展时期在 2 0世纪 6 O 年代 到 7 0 年代期间, 第二历史发展时期为空间技术的应用发
计, 除此 之 外 , 还 促 进 了多输 入 、 多 输 出 和 非线 性 等 系 统 的 完 算机技术的基础上 , 被运用在各种控制系统 当中, 令控制系统 善, 使控制模 式得到更好的优化 , 是现代化控制工程与控制理 的 运行 变 得 更 加 安 全 以及 可 靠 。笔 者 相信 ,随着 控 制 理 论 和
控制理论和控制工程 的第一历史发展时期在 2 0世纪 4 0 程与控制理论不仅被运用于水槽 内部水位控制 系统 ,还被运 年代到 2 0世纪 6 0年代期 间, 在这第一历史发展时期 中, 掀起 用在 电热器控制系统和温度器控制系统当中,使其实现 自动 了一阵古典控制理论 的热潮,该古典控制理论不仅解决 了单 化 控 制 目标 ,使 仪 器 能够 充 分 发 挥 自身 的作 用 。根 据 相 关 学
却在二十一世纪被广泛应用 。随着社会经济 的不断发展 ,控 制理论和控制工程被广泛的应用于相关工程企业 当中。在本 索 了控制理论和控制工程的应用前景 。
控制理论与控制工程的发展与应用
V 11 No 4 0 .9 .
J u a fHa d n P lt h i C l g o r l n a oye nc ol e n o c e
D c2 0 e .0 6
随着生产的发展, 控制技术也在不 断发展 , 尤其是计算机 的更新换代 , 更加推动 了控制理论不断地 向前发展。控制理论 的发展过程一般可分为三个阶段 : 第一阶段 , 时间为上世纪 4 — o 0 6 年代 , 称为“ 古典控制理论 ” 时期。古典控制理论主要是解决单输入 单输出问题 , 主要采用传递 函数 、 频率特性 、 根轨迹为基础的频域分析法 , 所研究 的系统多半是线性定常 系统 , 对非线性系统 , 分析时采用 的相平面法一般不能超过两个变量 , 古典控制理论能够较好地解决生
年麦克斯韦( a e) M x l 发表 的《 w1 关于调速器》 一文指出, 控制系统的品质可用微分方程来描述, 系统 的稳定 性可用特征方程根的位置和形式来研究。17 年劳斯 ( ・ -ot 1 1 97 、80 82 E J R u ,8 —1 ) 19 年赫尔维 茨( u h 3 o Hi .
随着通讯及信息处理技术 的迅速发展, 电气工程师们发展了以实验为基础的频域响应分析法 ,92 13 年美 国贝尔实验室工程师奈奎斯特( - yu t H Nqi) s 发表了《 反馈放大器稳定性》 的著名论文 , 给出了系统稳 定性奈奎斯特判据 。后来 , 苏联学者米哈依诺夫( ・Mhyo) A B i nv 又把奈奎斯特判据推广到条件稳定和开 a 环不 稳 定 的一般 情 况 。 在二次大战期间, 由于军事上的需要, 雷达及火力控制系统有较大发展 , 频率法被推广到离散 系统 、 随机过程和非线性系统中。美国著名的控制论创始人维纳 ( ・ ee,84 16 ) N Wi r19 94 系统地总结 了前人的 n 成果 , 14 年发表了《 于 98 控制论一或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》 著作 , 书中论述 了控制理论
关于控制工程理论及工程应用的思考
我们任何 的生产过程在保证 安全 的前提下 , 能源 的节约也是非
常重要 的。经济 社会 的发展 ,能源 的节约 是我们现在非 常重视 的一个 问题 。节约能源正是当今社 会的主题。能源不断地浪费和流失 ,对我 们来说都是 一种对未来 生活的奢侈 消费。就 目前我们能源 节约 的管理 分析 , 就 电能的能源 管理统 计而言 ,我们的管理部门对 电量都 有很具 体 准确的统计 。我们的统计表示我们的用 电量和 电力部门的输 出 电量
我们一定要将 安全 工作做到底 。提 出有技术性 ,可行性 ,和又简单 实 用 的方 案来保 证电力的安装过程 中的安全控制 。 1 . 1 加强安全控制 管理
了我们 电力管理的盲区 。因为没有具体的显示出是哪儿里出了问题所 以很难责任 到人 。这 就更给 了不 良 人 员有机可乘 。还有我们的一些偏
会 中人 们的节约 意识势在必行 ,各种能源 的浪费是很常见的 .我们在 公 共场合 就常会见到一些浪费资源的行为和人员。只有从根本上提高 节约能源的宣传工作是很重要的 ,大力宣传能源 的重要性 , 和 节约能 源 的必要 性 ,让人们知道能源的重要性 ,使得人人都积极 参与到 电能
的节约 中来 ,这样以来我们才能保证在今后的生活中我们的可利用资 源 更丰 富 ,可以被更长久的应用。只有这样的提高人们的安全意识 , 才能保证 我们的控制工作顺利进行。更长久的发展 ,为我们可用 。
活也无 法正 常的进行 下去。 我们 国家在 世界发展的 大潮 中, 不断进 步, 不断探 索, 我们 的每 一步进步都 离不开控制工程 技术的
发展 。 我 们 的 国 家 的 整 个 系统 也在 不 断 地 更 新 , 规 模 也 日益 变 大, 也 就 是 这样 , 为 了方 便人 们使 用 , 我 们 的控 制工 程 应 用 无 处 不在 ,也是这样我们也 需要 注意的 问题 就 出现 了, 电力安装过程 中电能的浪费, 水资源转移 过程 中的不便。每种 能源的消耗和 浪 费也是 非常大的, 所以我们现在 当要的任 务就是注意在各个能源控制应 用的过程 的中,注意能源的节约。 当然不管什 么技 术 的发展.我们 首要 的就是保证安 全,只有在安全 的前提 下我们 才能更好 更快 的进行 我们 的控 制过程 ,造福 于人 类。
控制理论与控制工程毕业论文范文
控制理论与控制工程毕业论文范文一、论文说明本团队专注于毕业论文写作与辅导服务,擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等,论文写作300起,具体价格信息联系二、论文参考题目现代控制工程基础虚拟实验系统的研究思路:“现代控制工程”是机械类专业的一门必修课程,其中状态空间法的应用,加深了人们对控制领域的一些重要问题的认识,也使人们能较容易的解决多输入—多输出系统的问题,并且提供了将线性定常系统中的结论推广到复杂系统中的手段。
但是在教学中学生很难掌握在其状态空间中的数学模型-状态方程。
因此迫切需要通过实验的方式将抽象的理论可视化,加。
题目:电力建设工程管理公司合同管理控制制度的建立思路:本文是针对国家电力体制改革后,重组成立的电力建设工程管理公司运行中存在着合同管理控制制度不健全的问题,运用内部控制理论并结合企业的具体情况,设计了一套完整的合同管理控制制度框架,为企业提供了合同管理控制的工作制度(标准)和程序,并制定了相应的测试体系,以备定期对企业进行测试(复评),检查对合同管理控制制度的执行情况和合。
题目:工程机械液压系统动力匹配及控制技术研究思路:液压系统动力优化匹配控制技术是现代工程机械重要核心技术之一,它将现代液压控制理轮,自动控制理论,计算机技术及发动机技术等有机地连成一个不可分割的整体。
液压系统动力优化匹配控制技术应用到工程机械上以后,大大地提高了机器的很多性能,如工作效率、节能效果等,提高了机器对各种作业工况和作业环境的适应性,使机器操作、使用及维护更。
题目:基于内部控制理论的贵阳市城市轨道交通项目工程价款结算控制制度研究思路:贵阳市城市轨道交通公司采用DBB平行发包管理模式,这种管理模式工作界面清晰,业主选择承包商的范围较广,可节约投资,但对业主的管理水平要求高,目前公司仅有的《建设工程款拨付管理办法》无法满足工程价款结算控制要求,制定一套DBB模式下适用于贵阳市城市轨道交通项目的工程价款结算控制制度成为一个亟待解决的现实问题。
控制理论和控制工程的发展与应用分析
控制理论和控制工程的发展与应用分析作者:钱琛来源:《科教导刊·电子版》2015年第29期摘要随着科学技术的不断完善和发展,控制工程与控制理论也得到了不断的完善,控制理论和控制工程被广泛应用于各大企业系统生产中。
在本篇文章里,笔者在控制工程与控制理论的基础知识理论上,对控制工程与控制理论的相关历史发展阶段进行研究,并且分析了控制理论和控制工程的应用,以期望能够为控制系统的发展以及相关研究提供有用的参考依据。
关键词控制理论和控制工程发展应用中图分类号:TB114.3 文献标识码:A控制理论虽然起源于英国18世纪的技术革命时期,但是却在二十一世纪被广泛应用。
随着社会经济的不断发展,控制理论和控制工程被广泛的应用于相关工程企业当中。
在本篇文章里,笔者不仅分析了控制理论和控制工程的发展,还探索了控制理论和控制工程的应用前景。
1控制理论和控制工程的发展社会经济的不断进步,带动着科学技术的发展。
要想让科学技术得到完善和发展,就必须得到控制工程与控制理论的支持。
如今,在计算机技术的发展前景下,控制理论和控制工程的发展可分为三个历史发展时期,分别是第一历史发展时期、第二历史发展时期、第三历史发展时期,在下文里,笔者针对控制工程和控制理论这三个历史发展时期进行分析探究。
1.1控制理论和控制工程的第一历史发展时期控制理论和控制工程的第一历史发展时期在20世纪40年代到20世纪60年代期间,在这第一历史发展时期中,掀起了一阵古典控制理论的热潮,该古典控制理论不仅解决了单输出问题,还解决了单输入问题。
该古典控制理论是以传递函数特性分析法和频率特性分析法作为参考依据,对系统层面进行相关研究,控制理论主要研究的系统是线性系统。
通过分析非线性系统不难发现,该系统所使用的分析法为相平面法,使用的个数一般不会超过两个,将该控制理论应用于系统的生产当中,可以有效地解决单输出和单输入等问题。
1.2控制工程与控制理论的第二历史发展时期控制工程与控制理论的第二历史发展时期在20世纪60年代到70年代期间,第二历史发展时期为空间技术的应用发展时期,在这一时期中,计算机技术和控制工程之间相互融合,并且控制工程的性能得到了优化。
控制理论与控制工程的发展与应用
控制理论与控制工程的发展与应用摘要:控制理论作为二十世纪的三项科学革命之一,在现代科学技术及计算机技术快速发展的背景下不断发展和完善,在促进各个领域的发展中有着至关重要的作用,可以说控制理论与控制工程广泛应用到各行各业是时代发展的潮流趋势。
本文就此分析了控制理论与控制工程的发展与应用,旨在给相关科研人员进行难题突破提供一定的参考。
二十世纪产生的相对论、量子论和控制论并称为三项科学革命,是人类进一步认识客观世界的重要理论。
随着现代科学技术及计算机技术的不断进步,控制理论与控制工程不仅涉及到工业、农业、交通运输业等传统领域,而且逐步渗透到生物、信息、通讯等新兴领域。
因此,把控制理论与控制工程有效的应用到更多的问题解决中,已成为相关科研人员进行问题解决的关键手段。
1控制理论与控制工程的发展1.1控制理论的产生控制理论作为一门应用性很强的学科,其产生可以追溯到十八世纪中叶英国的第一次技术革命中。
瓦特于1765年发明蒸汽机后,把离心式飞锤调速器原理应用到蒸汽机转速控制中,标志着以蒸汽为原动力的机械化时代到来。
之后工程界把控制理论应用于调速系统稳定性问题的研究上来。
随着通讯和技术处理技术的快速发展,电气工程师们研究出了以实验为基础的频域响应分析法,美国贝尔实验室工程师奈奎斯特于1932年发表的《反馈放大器稳定性》一文中,提出系统稳定性奈奎斯特判据,后来被推广到条件稳定性和开环不稳定研究上。
控制创始人维纳在前人的成果基础上,写成《控制论——或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一文,奠定了控制理论基础。
1.2控制理论与控制工程的发展第一阶段:二十世纪40~60年代,即古典控制理论时期。
这一时期,主要是对单输入单输出问题进行解决,而解决这些问题所运用到的方法主要有传递函数、根轨迹、频率特性等,且大多数研究的是是线性定常系统,而对非线性系统研究使用的相平面法变量不超过两个,该控制理论能有效的解决生产过程中的单输入单输出问题。
控制理论工程内容及其应用论文
控制理论工程内容及其应用论文控制理论工程是一门应用数学学科,其着眼于建立数学模型来描述和分析复杂系统的动态行为,并运用数学工具来设计和实现控制算法来控制系统的行为。
在现代工业、交通、通信、能源和医疗等领域中,控制理论已经成为解决实际问题的重要工具。
本文将从时域、复域和频域三个角度详述控制理论工程内容及其应用论文。
一、时域时域是一种描述系统动态行为的数学模型,它考虑系统的状态随时间的变化情况。
在控制理论中,时域模型是描述系统动态特性的关键。
其中最常用的时域方法是状态空间法。
状态空间法将动态系统转化为一组关于时间的非线性微分方程,其中包括状态变量和控制输入变量。
对于控制理论工程的研究,通常会针对某些特定的系统提出相应的控制策略。
例如,在文献[1]中,作者通过状态反馈控制方法来解决非线性微分方程的跟踪问题。
该方法能够使系统的输出跟踪期望轨迹,并保证系统的稳定性。
在文献[2]中,作者提出了一种有效的基于滑模控制器的直流电动机转速控制方法。
该方法不仅可以有效地抑制扰动和噪声,还可以满足系统的动态性能要求。
通过这些研究,我们可以看到控制理论工程在时域方面的深入探索和应用。
二、复域复域是数学中一个广泛应用的概念,它可以为分析和控制工程问题提供有效的数学工具。
在控制理论中,利用拉普拉斯变换,我们可以将时域中的微分方程转化为复域中的代数方程。
这种变换强调了系统的稳态特性,例如系统的幅频响应和相频响应。
在文献[3]中,作者研究了基于拉普拉斯变换的PID控制器设计问题。
通过将控制器的性能指标转化为复域中的形式,作者设计了一种基于拉普拉斯变换的PID控制器。
与传统的PID控制器相比,这种控制器具有更好的稳态性能和频域性能。
在文献[4]中,作者通过利用复域工具来设计无切换扩展状态观测器的控制策略。
该方法可以通过观测系统状态的扩展空间来控制非线性系统的输出,并且能够实现系统越限检测和状态估计的功能。
三、频域频域是控制理论中最常用的概念之一,它描述了动态系统的频率响应。
浅谈控制理论与控制工程的发展与应用
浅谈控制理论与控制工程的发展与应用作者:胡迪来源:《科技风》2018年第11期摘要:我国科学技术的水平的不断提升以及计算机技术的不断发展,为控制理论与控制工程的发展与应用起到了积极的推动作用。
随着控制理论在基础理论层面的不断完善化发展,使得控制理论与控制工程的应用本身所具备的科学性和准确性也得到了不断提升,在我国社会发展的各个领域推广和应用控制理论与控制工程的迫切性也变得日益突出起来。
而且,控制理论与控制工程的实践应用也可以反过来对二者的发展起到积极的促进作用,使控制理论与控制工程的发展更加全面化和系统化。
因此,本文围绕控制理论与控制工程的发展与应用展开了积极研究,希望控制理论与控制工程在现阶段的发展基础上可以取得更大的突破。
关键词:控制理论;控制工程;发展与应用在20世纪诞生的三项重要科技革命中,控制理论就占据了其中一项,由此可见控制理论的诞生和发展在人类进步以及我国各项事业的发展过程中所占据的带重要的地位。
当前,在我国科技与计算机技术大发展这样一个背景下,使得控制理论得到了更深层次的完善和发展,这对于控制工程的应用和普及起到了积极的指导作用。
而且,我国对于控制理论与控制工程的应用与发展也给予了足够的重视,并将其引入到了我国学科教育当中,并通过学科研究的实践活动积极推动控制理论与控制工程的发展。
1 控制理论与控制工程的发展1.1 发展第一阶段1940年到1960年期间的这个时间段是控制理论与控制工程发展的第一阶段。
在这时期,古典控制理论十分受到追捧。
在对整个系统层面的探究过程中,传递函数和频率特性的频域分析方法发挥了很大的作用。
其中,在众多研究系统中,线性定长系统占据要主要地位,而向平面法在分析非线性系统过程中是经常被使用的一种方法。
在古典控制理论的指导下,使得单输入和单输出问题得到了很好的解决。
1.2 发展第二阶段1960年到1980年期间的这个时间段是控制理论与控制工程发展的第二阶段。
在这时期,控制工程的性能得到很好的优化,而且,在数字计算机的帮助之下,各种分析设计工作变得更加高效化,因而极大的完善了多输入、多输出以及非线性的复杂系统,除此之外,还可以对控制模式进行一定的优化选择。
浅谈控制理论和控制工程的应用前景及趋势
浅谈控制理论和控制工程的应用前景及趋势作者:汪志军来源:《速读·下旬》2016年第05期摘要:在现代科学技术取得飞速发展的同时,控制理论与控制工程的应用也逐渐广泛,现阶段已经被应用于多个领域中,包括生物技术、现代信息技术、交通运输业、农业、工业等领域。
控制理论在很大程度上推动了现代工业的发展,例如调试系统稳定性设计就应用了该理论,随着信息技术的发展,控制理论内容也变得更加丰富,很多学者对该理论也进行了更加深入的研究,促使控制系统分析方法变得更加全面,更具备科学性。
关键词:控制理论;控制工程;应用前景在现代化社会的发展背景下,科学技术取得了突飞猛进的发展,并且在很大程度上推动了我国国民经济的发展。
所谓经济基础决定上层建筑,经济发展为科技发展提供了非常有利的条件,控制理论与控制工程在科技发展中也有着重要作用。
本文主要分析控制理论和控制工程的应用前景与发展趋势,使人们增强对控制理论与控制工程的了解。
一、控制理论与控制工程的发展分析(一)第一阶段在20世纪40-60年代,古典控制理论取得了非常广泛的应用,这是控制理论得以发展的第一阶段。
在应用经典控制理论时,人们已经意识到控制理论的优势,它能够解决单输出、单输入问题,应用价值较高。
经典控制理论以频率特性、传递函数特性为基础,能够在反馈控制系统中控制器设计、分析问题中被应用,主要研究内容为线性定长系统,除此之外,在非线性系统中也取得了一定研究成果,对采样系统、非线性系统的发展具有促进作用[1]。
(二)第二阶段在20世纪60-70年代,空间技术应运而生,进入这一阶段后,控制工程理论已经与计算机技术融合,在很大程度上推动了控制理论与控制工程中。
例如在阿波罗号登月中就应用了控制理论,在控制工程应用中,控制理论发挥了重要作用。
另外,第二阶段的控制理论基础研究内容为状态变量,其中包含了数理分析方法与计算机技术,另外,还包含非线性、多输出、多输入等系统结构,大大提升了控制模式性能。
控制理论与控制工程的发展与应用探讨
控制理论与控制工程的发展与应用探讨作者:刘祥斌来源:《科技风》2019年第05期摘要:随着现代信息技术的高速发展,计算机技术与控制工程也在不断的发展和完善。
控制理论作为科学革命之一,为各个领域的发展起到了重要的推进作用。
本文对控制理论与控制工程的发展和应用进行了深入的分析与研究,并做出相應总结,以供参考。
关键词:控制理论;控制工程;发展与应用;策略控制理论与控制工程的主要研究对象是工程领域中的控制系统。
其是以计算机技术和数学方法为研究手段,研究控制系统以及控制方法的理论和技术。
二十世纪的量子论、控制论和相对论是科学革命中的三项重要理论。
伴随控制理论与控制工程研究工作的不断深入,其研究领域与研究对象也在不断变化,不仅涉及到交通、运输、农业、工业、制造业等传统产业,同时还参与了信息、管理、通讯、生物等新技术领域。
在时代发展的今天,以计算机技术、控制技术、通讯技术为代表的IT行业中,计算技术是产业核心,控制技术是产业基础,而通讯技术是产业的关键。
所以,控制技术作为现代发展不可或缺的环节,其系统智能、系统反馈、系统结构的理论不仅应用在各个科学领域,而且也体现在人文科学中。
因此,控制理论对控制工程的发展具有推动作用。
一、控制理论的产生背景控制理论最早出现在十八世纪中期英国的第一次技术革命,在初中历史中学过,1765年,瓦特发明了蒸汽机,后来利用离心调速器控制了蒸汽机的转速,使人类步入了蒸汽时代。
1868年麦克斯韦在《关于调速器》中提出,控制系统可以使用微分方程来表达,其稳定性可以应用方程根的位置研究,从而挖掘了数学方法对控制系统的研究途径。
劳斯和胡尔维茨分别在1877和1895年,将麦克斯韦的微分方程思想进一步扩张,提出了用代数方程的系数直接辨别,判断控制系统的稳定性的准则。
上述方法满足了上世纪控制工程师的应用需求,从而奠定了良好的控制理论基础。
伴随科学技术的不断发展,电气工程师研究出了以实验操作为特征的频域响应分析法。
浅谈控制理论与控制工程的发展与应用
浅谈控制理论与控制工程的发展与应用摘要:随着我国科学技术水平的不断提升,控制理论和控制工程的得到了发展和完善,其应用价值日益凸显,相关的研究成果越来越多。
我国相关研究人员已经逐渐认识到控制理论和控制工程的重要作用,很多高校已经开展了相关课程设置,推进了控制理论和控制工程的发展。
关键词:控制理论;控制工程;发展与应用引言:我国科学技术水平的不断提升以及计算机技术的不断发展,为控制理论与控制工程的发展与应用起到了积极的推动作用。
随着控制理论在基础理论层面的不断完善化发展,使得控制理论与控制工程的应用本身所具备的科学性和准确性也得到了不断提升,在我国社会发展的各个领域推广和应用控制理论与控制工程的迫切性也变得日益突出起来。
而且,控制理论与控制工程的实践应用也可以反过来对二者的发展起到积极的促进作用,使控制理论与控制工程的发展更加全面化和系统化。
因此,本文围绕控制理论与控制工程的发展与应用展开了积极研究,希望控制理论与控制工程在现阶段的发展基础上可以取得更大的突破。
1、控制理论和控制工程的产生途径控制理论和控制工程在人类的发展历史中发挥着至关重要的作用,控制理论在英国技术革新时期最先提出,随着通信技术的不断发展和相关工程的深入研究和完善,提出了很多控制理论的研究分析方法,促进了控制理论和控制工程的发展,使得控制系统稳定性日益增强。
由于信息技术的不断发展,控制理论和控制工程的内容趋于完美,逐渐朝着智能化方向发展。
智能化控制基础理论是在原有的控制理论上不断延伸发展而来。
2、控制理论和控制工程的发展概述控制理论和控制工程的发展与社会科学技术的发展有着密切的联系。
在十八世纪英国出现了技术革命,控制理论在技术革新的背景下被提出。
瓦特发明了蒸汽机,瓦特将离心式调节器相关的控制原理应用在了蒸汽机的控制调剂器中,提出了以蒸汽为动力的机械运作原理,并以此为基础发明了蒸汽机,控制理论由此而生。
随着控制理论的提出,工程研究相关人员逐渐将控制理论应用于调速系统的控制稳定性研究中,以控制理论为基础,通信技术、信息处理技术与控制原理呈现出相互促进的发展格局。
控制理论与控制工程的发展与应用探讨
工程管理42 2015年08期控制理论与控制工程的发展与应用探讨刘同乐陈至坤河北联合大学(华北理工大学),河北唐山 063700摘要:社会经济不断发展,科学技术也在不断进步,计算机技术的应用也越来越广泛。
在这一背景下,控制理论及其相关知识不断完善,控制工程学也开始进入到各个领域中,为现在企业的发展及产品质量的控制提供了可靠的支持。
本文针对控制理论及其在控制工程中的应用进行论述,对促进控制理论的发展具有非常重要的意义。
关键词:控制理论;控制工程;应用中图分类号:TP13 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2015)08-0042-01控制理论产生于18世纪英国技术革命,瓦特在发明蒸汽机之后,把离心式非锤速器有关控制远离应用在蒸汽机转速控制当中,从而将蒸汽作为源动力的机械化得以有效形成。
随着经济的发展,信息技术及通信技术也相应的发展起来,在国内外控制理论及控制工程方面的研究更具广泛。
为了使相关工程企业更具发展前景,本文对“控制理论与控制工程的发展与应用”进行分析与探究具有较为深远的意义。
1 控制理论与控制工程的发展分析随着科学技术的逐渐发展,以控制理论及控制工程为基础的控制技术也逐渐进步,特别是在计算机技术的逐渐发展下,控制理论和控制工程便呈现了较为快速的发展。
基于整体层面而言,控制理论与控制工程的发展主要经历了三个阶段:1.1 发展第一阶段控制理论与控制工程发展的第一阶段在上世纪四十年代至六十年代,在这一时期,古典控制理论掀起了一阵热潮,主要对单输入与单输出问题加以解决,通常情况下使用传递函数及频率特性的频域分析方法完成系统层面的探究。
其中,线性的定长系统为主要的研究系统,在对非线性系统进行分析过程中,通常会选择相平面法,其个数通常≤2个,此控制理论能够使生产中的多类单输入及单输出问题得到有效解决。
1.2 发展第二阶段控制理论与控制工程发展第二阶段在上世纪六十年代至七十年代,在此阶段已经到了空间技术时期,此时的控制工程性能更加优化,并且在数字计算机融合下,使分析设计得到有效实现,而且还使多输出、多输入以及非线性等复杂系统得到有效完善。
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1.控制理论与控制工程的发展分析
1.1发展第二阶段
控制理论与控制工程发展第二阶段在上世纪至七十年代,在此阶段已经到了空间技术时期,此时的控制工程性能更加优化,并且在数字计算机融合下,使分析设计得到有效实现,而且还使多输出、多输入以及非线性等复杂系统得到有效完善。
另外,还能够得出更加优化的控制模式,从而使现代控制理论更具完善性及科学性。
1.2发展第三阶段
上世纪七十年代至如今,控制理论及控制工程日趋成熟,无论是系统的结构方案还是整体设计,均显得十分成熟。
并且,能够完成分解方法以及协调处理的相关基础性理论研究。
对于智能控制理论来说,是基于控制理论更为深入的一种扩展模式,能够完成控制信息的传递,使人类实现进行智能化活动。
总之,现如今控制理论研究以及控制工
程的发展呈现了良好的发展势态,具备广阔的应用前景。
2.控制理论与控制工程的具体应用探究
基于控制理论和控制工程应用当中,其核心内容是最优控制。
在对最优控制进行研究的情况下,需充分满足相对应的约束条件,进一步将最优控制方案得出,进一步在获取性能指标最大值及最小值的基础上,使控制系统的性能指标达到最优效果。
基于控制理论与控制工程应用过程中,还会涉及两类极具典型性的研究策略:其一为PDI控制器;其二为Ka1man滤波器。
在诸多实际系统当中,这两种方法应用较为广泛,为了使投入应用的系统的稳定性得到有效实现,通常需要利用线性模型加以证实。
从具体层面分析,上述两类方法还能够应用在非线性系统证明上,研究者对以控制理论及控制系统为基础的反馈机制加以利用,进一步进行定量研究便是结合了上述两类方法。
从现实生活层面分析,对于控制理论与控制工程来说,在水槽内水位的控制利用较为广泛,同时在对电加热器温度的控制中也具有较为广泛的应用。
其自动控制主要是对自动化的高度及温度测试仪进行了充分利用,进一步使测控目标得到有效实现。
结合相关学者作出的研究,可以发现对控制理论进行应用,不但需要做好结构及性质层面的分析,还需要对系统运行状态加以调控。
并且,反馈概念的应用也尤为重要,通过反馈主要使控制系统在很大程度上实现了工程智能化,工程智能化将进一步使工程相关系统的性能得到有效提升。
除此之外,对于控制理
论与控制工程来说,在应用方面是需要借助计算机技术及通信技术的。
在充分融合计算机技术及通信技术的基础上,才能够为企业生产及系统运行的可靠性及安全性提供保障依据,进一步使经济效益及社会效益得到有效实现。
3.结语
通过本课题的探究,认识到控制理论与控制工程的发展经历了多个阶段。
现如今,控制理论研究日趋成熟,并且在融入计算机技术及通信技术的基础上,控制工程在各大企业中具备了较为广泛的应用,使企业相关运行系统的可靠性及安全性得到有效强化。
显然,控制理论与控制工程两大领域值得深入研究,在两者相辅相成、共同发展的基础上,势必能够为社会经济的稳健起到重要的推进作用。