控制论
名词解释 控制论
名词解释控制论控制论是一种涵盖多个领域的理论，用于解释控制系统的行为和设计。
它是在20世纪50年代初从工业自动化和航空领域中诞生的。
其主要思想是将系统视为由若干个互相联结的部分组成，并通过监控和控制这些部分之间的交互关系，从而实现系统的稳定和优化。
这里将围绕“名词解释控制论”展开阐述，来更好地理解这一领域的概念和应用。
1. 控制论的基本概念是什么？控制论首先强调系统性，即系统不是单独的个体，而是由一系列不同的元素相互作用而成的整体。
而控制论的基本思想是通过调节系统中各元素之间的关系，使得整个系统能够相对稳定地运行，并能够适应外部环境变化，在实际应用中，控制论可用于分析和优化各种工程系统，如机器人、车辆控制和智能家居等。
2. 控制论的应用有哪些？控制论在许多实际应用中都有广泛的运用。
例如：在金融行业中，控制论可用于分析市场波动，以及制定股票投资策略，让经济系统的运行更加稳定；在智能家居领域，控制论可用于构建一个智能房间，让该房间中的设备自动协调交互，提高居住的舒适度；在制造行业，控制论可用于智能控制生产线的运行，通过实时数据分析和控制，确保生产线的稳定和寿命。
3. 控制论的优势和局限性是什么？控制论的优势在于它能够生成定量预测和策略，同时在环节失控时自适应修正。
另外，它能够融合多种数据源信息，通过系统化的方式将此信息转换成具有操作性的决策方案。
但是，控制论在现实应用中，由于调节控制策略过于复杂，在解决非线性问题时，必须使用复杂的数学工具，例如非线性事件处理或结构域分析，这会导致模型的构建较为困难。
综上所述，控制论作为一门跨学科的理论知识，涉及到数学、工程、物理等多个领域，并广泛应用于各个实体领域。
在实践中，我们可以通过对控制论的学习和应用，来建立一种更为复杂的，系统化的思考方式，从而更好地理解和应对各种复杂的环境变化，并实现系统的优化和控制。
初级控制论和次级控制论
初级控制论和次级控制论一、啥是控制论呀。
控制论这个概念听起来就很酷炫呢。
简单来说呀，它就是研究如何让系统按照我们想要的方式运行的一门学问。
就好比你想让你的小宠物听话，你得找到一些方法去控制它的行为，当然啦，这里说的控制可不是强迫，而是一种巧妙的引导。
在我们的生活里，到处都有控制论的影子。
比如说，空调是怎么知道什么时候该制冷，什么时候该制热的呢？这就是控制论在起作用啦。
它通过传感器感知室内的温度，然后根据设定的温度值来决定是制冷还是制热，就像一个小管家一样，时刻关注着室内的温度情况，让我们感觉舒舒服服的。
二、初级控制论的那些事儿。
初级控制论就像是控制论这个大家庭里的小弟弟，刚刚开始探索这个世界呢。
它主要关注的是一些比较简单的系统控制。
1. 反馈机制。
初级控制论里特别重要的一个东西就是反馈机制。
这就好比我们骑自行车的时候，眼睛看到前面有个小坑，大脑就会给身体发出指令，让我们调整方向或者刹车，这个眼睛看到坑然后大脑做出反应的过程就是一种反馈。
在初级控制论的系统里，反馈机制能让系统知道自己现在的状态是不是符合预期。
如果不符合，就可以做出调整。
比如说，一个简单的水位控制系统，当水位低于设定值的时候，传感器就会把这个信息反馈给控制器，然后控制器就会打开进水阀门，让水位上升，直到达到设定值。
2. 简单的模型。
初级控制论常常会用一些比较简单的模型来描述系统。
这些模型就像是小朋友搭的积木一样，虽然简单，但是能把系统的主要特征表现出来。
比如说，一个线性的控制系统模型，就可以用一些简单的数学方程来表示输入和输出之间的关系。
这种简单的模型在处理一些不太复杂的系统时非常有用，就像我们用一把小钥匙开一把小锁一样，刚刚好。
三、次级控制论闪亮登场。
次级控制论就像是初级控制论长大之后变得更聪明、更复杂的样子。
1. 观察者的角色。
次级控制论特别强调观察者的角色。
在初级控制论里，我们可能更多地关注系统本身的运行，但是在次级控制论里，我们会发现观察者的观察方式、观察角度对系统的理解和控制有着很大的影响。
控制论方法的应用举例
控制论方法的应用举例
控制论方法是一种研究系统稳定性和控制策略的数学方法，起源于20世纪40年代，由美国数学家诺伯特·维纳提出。
控制论方法在许多领域都有应用，以下是一些典型的应用举例：
1. 自动控制：自动控制是控制论方法最主要的应用领域之一。
在自动控制系统中，控制论方法可以帮助工程师设计稳定、高效的控制器，以实现对系统的精确控制。
例如，在工业生产过程中，控制论方法可以用于优化生产线上的自动化控制系统，提高生产效率和产品质量。
2. 航空航天：在航空航天领域，控制论方法被广泛应用于飞行器、卫星等系统的导航、制导和控制。
例如，在火箭发射过程中，控制论方法可以帮助工程师设计火箭发动机的控制系统，确保火箭能够按照预定轨迹飞行。
3. 机器人控制：在机器人控制领域，控制论方法可以帮助工程师设计稳定、灵活的机器人控制系统。
例如，在工业机器人、自动驾驶汽车等领域，控制论方法可以用于实现机器人的精确控制和自主决策。
4. 生物医学：在生物医学领域，控制论方法被应用于心脏起搏器、人工关节等医疗设备的设计。
例如，在心脏起搏器中，控制论方法可以帮助工程师设计稳定的脉冲发生器，确保心脏起搏器能够按照预定参数工作。
5. 通信系统：在通信系统领域，控制论方法可以帮助工程师设计稳定、高效的信号处理和调制解调器。
例如，在无线通信、光纤通信等领域，控制论方法可以用于优化信号传输和处理过程，提高通信系统的性能。
总之，控制论方法在许多领域都有应用，其核心思想是通过对系统的建模和分析，设计出稳定、高效的控制器，以实现对系统的精确控制。
数学中的控制论
数学中的控制论控制论是一门研究如何精确地描述与分析系统运动规律并设计控制方法的学科。
它在数学领域中有着广泛的应用，涉及到多个学科领域，如工程、物理学、经济学等。
本文将介绍数学中的控制论及其在实际中的应用。
一、控制论的基本概念控制论主要研究如何使一个系统的输出达到预期的目标。
在控制论中，系统通常由输入、输出以及系统动态方程所描述。
控制论的基本概念包括系统模型、控制器、误差信号等。
系统模型是对系统行为进行数学建模的过程，是研究系统行为的基础。
在控制论中，常见的系统模型包括线性模型和非线性模型。
线性模型可以通过线性方程组来描述系统的行为，而非线性模型则需要借助于微分方程或差分方程来描述系统的行为。
控制器是指通过对系统输入进行调整来实现系统输出的预期目标。
控制器的设计通常基于控制论的方法，如PID控制器、状态空间控制器等。
这些控制器通过对系统模型的分析和优化来达到控制系统的稳定性、精确性等要求。
误差信号是指实际输出与期望输出之间的差异。
在控制论中，误差信号被认为是控制系统的关键指标，控制器通过不断调整输入使误差信号减小，从而实现系统输出的目标。
二、控制论的应用控制论在实践中有着广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用领域。
1. 自动控制自动控制是控制论最常见的应用领域之一。
它主要研究如何设计控制器使系统在不需要人工干预的情况下实现预期的目标。
例如，工业生产中的自动化控制系统可以通过不断地监测和调整来实现生产过程的稳定性和高效性。
2. 机器人技术控制论在机器人技术中起着至关重要的作用。
通过控制器的设计，可以使机器人实现精确的位置控制、轨迹跟踪等功能。
控制论的应用使得机器人在工业自动化、医疗健康、军事防卫等领域发挥重要作用。
3. 经济学控制论在经济学中的应用主要研究如何通过控制手段来实现经济系统的稳定和优化。
例如，经济中的货币政策控制、市场供需调节等都离不开控制论的方法。
控制论的应用使得经济系统的运行更加高效和稳定。
控制论的稳定性原理与应用
控制论的稳定性原理与应用什么是控制论控制论是一种研究和应用系统稳定性和控制的理论框架。
它研究如何通过控制手段将系统维持在所期望的状态，并实现稳定性。
控制论的应用范围广泛，涉及到自动控制、工程、生物学、经济学等领域。
稳定性原理负反馈控制负反馈是控制论中的核心原理之一。
它通过将系统输出与期望输出之间的差异作为反馈信号，进行补偿控制，从而使系统稳定在期望的状态。
负反馈控制根据系统的状态变化情况，自动调整控制参数，以实现稳定性。
稳定裕度稳定裕度是控制系统稳定性的一个重要指标。
稳定裕度表征了系统对于干扰和参数变化的容忍度。
稳定裕度越大，系统的稳定性越好。
使用稳定裕度的概念可以对控制系统的稳定性进行量化评估。
线性控制系统线性控制系统是控制论中最基本的一类系统，它的数学模型可以用线性方程描述。
线性控制系统的稳定性可以通过实部、虚部判据判定，例如极点判据、根轨迹法等。
线性控制系统的稳定性分析方法相对简单，易于应用。
非线性控制系统非线性控制系统是实际工程中常见的一类系统，其数学模型包含非线性方程。
非线性控制系统的稳定性分析更为复杂，需要借助数值方法或者Lyapunov稳定性理论等方法进行研究。
非线性控制系统的稳定性分析相对困难，但在实际应用中具有重要意义。
控制论的应用自动控制控制论在自动控制领域有广泛应用。
自动控制系统通过测量反馈信号与期望输出的差异，自动调整控制参数，以实现系统的稳定性和性能要求。
自动控制系统被广泛应用于工业生产、交通运输、航天航空等领域，提高生产效率和安全性。
经济学控制论在经济学中的应用主要研究经济系统的稳定性和控制问题。
经济系统是典型的非线性系统，涉及到市场供需关系、资金流动等复杂因素。
控制论可以应用于宏观经济控制、金融风险管理等方面，提高经济系统的稳定性和效率。
生物学控制论在生物学中的应用主要研究生物系统的稳定性和调控机制。
生物系统具有复杂的非线性特性，如生物体内的代谢调控、神经信号传导等。
何为控制论
何为控制论？
控制论事实上在研究一件事情，就是如何在不接触对象的情况下，对对方的行为进行干预.
控制论不是管理的行为，接触到对方进行管理或干预.
像法约尔的管理就是协调组织，领导，控制，计划，他这里的控制事实上不是正规意义上的控制，控制论里面的控制，事实上说的是对机械，有机系统，或无线电传输系统所实施的一种外部干预，它特别强调是外部干预，根本不接触对方，那你只能是通过预设的一个机制，去影响它，使它呈现你想要的那个样子，但你又不是事中干预，一定要有一种不在现场，这么一个前提.
你没法直接接触到对象，但是令到对象朝你想要的那个方向去运作，令到对方呈现你想要的那个状态，是这样一种，对这一类使然性的一个追求，我觉得这是管控最大最大的一个出发点。
所以一般人不太容易理解管控，很容易把它和管理混为一谈，管理是要接触实物的，你要和人谈话，你要和人沟通，你要给人布置工作，你要去检查这个人的工作。
《控制论》
《控制论》控制论之父诺伯特●维纳是美国著名数学家，被尊称“控制论之父”。
他*岁上大学，8岁获哲学博士学位，通晓十国语言,是现代科学史上有名的少年早慧者。
维纳在科学上的最大贡献是创立控制论。
他认为，在科学发展上可以得到最大收获的领城，是各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区。
1.控制论的由来自从1948年诺伯特. 维纳发表了著名的《控制论一关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。
维纳把控制论看作是一门研究机器.生命社会中控制和通讯的- -般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
他特意创造“Cybemetis"这个英语新词来命名这门科学。
“控制论”- 词最韧来源希腊文“mberuhhtz”"原意为“提舵术”，就是掌舵的方法和技术的意思。
在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中，经常用它来表示管理的艺术。
2.控制论的定义是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科，着重于研究过程中的数学关系。
综合研究各类系统的控制，信息交换、反馈调节的科学，是跨及人类工程学、控制工程学、通讯工程学、计算机工程学、一般生理学、神经生理学、心理学、数学、逻辑学，社会学等众多学科的交叉学科。
3.控制论的基本部分（1）信息论主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。
（2）自动控制系统的理论主要是反馈论，包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的-般规律的研究。
（3）自动快速计算机理论即与人类思维过程相似的自动组织逻辑过程的理论。
3.主要特征第一个特征要有一个预定的稳定状态成平衡状态。
例如在上述的速度控制系统中，速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征从外部环填到系统内部有-种信息的传递。
例如，在速度控制系统中，转速的变化引起的离心力的变化，就是一种从外邮传递到系统内部的信息。
什么是控制论,它如何解释人类行为和思考方式？
什么是控制论，它如何解释人类行为和思考方式？控制论是一种在系统科学中被广泛应用的理论，它旨在研究不同系统之间的交互作用，以及如何通过控制系统的行为来实现预期的目标。
而控制论的理论应用范围极其广泛，包括工程、生物学、心理学等多个领域。
人类应用控制论不仅可以帮助我们更好地应对环境变化，同时也能够解释人类的行为和思考方式。
本文将探讨其中有关人类行为和思考方式的应用。
一、控制论如何解释人类的行为和思考方式？控制论解释人类行为和思考方式的最重要一点就是：人是一个完全的控制系统。
控制论认为人类大脑是一个运转于生物体中的完整控制系统，并且这个系统在尝试着通过各种方式来适应和控制外部环境的影响。
也就是说，人类对外界的反应和行为是完全可以掌控的。
这与控制论的核心理念，即系统环境是可以控制的是密切相关的。
二、控制论如何解释人类的行为模式？控制论通常应用于制定规划和控制系统来实现特定目标，这也可以适用于人类行为模式的解释。
控制论认为，对于人类行为来说，我们是一个遵循着特定模式的控制系统。
所以，人们的行为模式往往基于过去的行为来进行调整，不是完全不可控的。
换句话说，人的行为模式是由环境和历史所塑造的，进而指导其行为。
三、控制论如何解释人类思考方式？除此之外，控制论也能够解释人类的思考方式。
控制论指出，思考方式是与外部环境和个人意识的交互相关的。
换而言之，人的思考方式可以改变，可以受到不同的情绪、环境和他人的思考方式的影响。
所以，只有通过合理的规划和调整能够有效地控制人的思考模式。
总结综上所述，控制论是一种非常重要的理论，它不仅可以被广泛应用于制定规划和控制系统，同时也可以解释人类行为和思考方式等方面。
机器人和人工智能等技术的迅速发展也凸显了控制论在现代科学中的重要性。
正是因为控制论的存在，人们才能更好的控制其生活。
控制论 信息论 系统论
控制论信息论系统论一、控制论：1、控制论的概念：控制论是一门研究系统之间相互作用的科学，其研究的核心是构建能够实现所期望的系统行为的有效控制系统。
它涉及到控制技术、计算机科学、生物机器人技术、算法设计和信息处理等诸多领域。
2、控制论的研究历史：控制论的研究始于1940年的美国科学家Warren S.McCulIock。
他受到俄国科学家A.A.Andronov和B.V.Kufedulov杂志论文的启发，提出了一个系统的科学理论，将线性系统和非线性系统统一在同一框架下研究——控制论。
20世纪50年代，控制论迅速发展，原始的线性控制理论发展为完整而成熟的理论体系，此后出现了微分几何学和微分算术控制论。
20世纪80年代以后，基于计算机技术的控制论发展迅速，涌现出各种新的控制方法和技术，如自适应控制、计算机优化控制、人工智能控制、时变系统算法控制等。
二、信息论：1、信息论的概念：信息论是一门关于信息修饰、传输ng存储、处理和可靠性的科学。
它关注的是用户以及用户和系统之间进行信息交流的技术，以及实现信息可靠传输的有效方法。
2、信息论的研究历史：信息论在20世纪50年代出现，是由美国电信学家Claude E. Shannon在发表的名为《现代电信及其技术》的论文中系统的阐述形成的，该文提出了信息论的基本概念，如信息的概念，信息熵和信息率等。
此后，由位于美国的Ralph Hartley和Peter Elias以及日本的Abe Masami等人持续优化和完善了这一理论，使之变得更加成熟完整。
20世纪60年代以来，随着信息技术的发展，信息论得到了广泛应用，形成了信息编码理论、信息安全理论、信息认知理论等一系列信息论的应用领域。
三、系统论：1、系统论的概念：系统论是一门涉及系统的全面性和系统性分析的科学，包括系统分析、系统设计、系统实施和系统管理等，它以一种集成的方法思想对整个系统进行建模理解，其有效的组织管理手段可以很好的维护系统的稳定运行，且系统的稳定性在大量自然界中也受到验证。
第三章控制论
例子
图中控制装置的输入为给定温度600℃与测量 元件测出的实际炉温之差，当这个温度差大于 规定的精度范围时, 控制装置发出控制, 缩小炉 温与设定温度600℃之间的差值。一旦炉温达 到所要求的精度范围, 控制装置停止控制，这 样炉温就被控制在600℃左右的精度范围内。
3、传递函数
简单的说就是输入输出的关系，即输入信号从系统的输入 端到输出端的变化方式。它通常用输出与输入之比来表示，有 时也用图形和表格。
控制论主要研究系统中普遍存在的共同行为方 式和被考察系统中展开的信息调节过程。
它与信息论不同，信息论在于研究信息的运动 规律和过程，而控制论则主要讨论系统如何取得信 息、处理信息并利用信息来调节自己得行为方式实 现系统所追求得的目标。
经典控制论——现代控制论——大系统 控制理论
研究大系统的结构方案、动方向上看，输入是从环境 到系统，输出是从系统到环境。
从原因和结果方面看，输入是原因，输出是结果。
联系：
输入输出是相对的 反馈机制说明输入输出是相互作用、相互转化的
例子
某加热炉，工业生产要求炉温必须恒定保持在600℃左右，精度范围为 ±1℃。可以将加热炉作为被控对象采用控制装置来构成一个自动 控制系统，控制加热炉的温度在600℃左右的精度范围内变化。系 统框图：
为控制论的产生和发展提供强有力的工具
统计数学：概率论、随机过程理论 统计力学：经典力学
2、生命科学为控制论的产生提供了可类比对象
从系统追求目的的行为方式看，任何系统在获取信息、处理信 息和利用信息来达到自己的控制目的上都是相似的。
3、数理逻辑学和计算机科学的形成是控制论产生的前奏
系统接收外界的刺激后，只要这个刺激量达到了系统作出应答 所必须的阈值它就会作出应答，否则它就完全不应答。
控制论的理解
控制论的理解控制论是一种研究系统控制和调节的理论框架，它在各个领域都有广泛的应用。
本文将从控制论的角度出发，探讨其在不同领域的应用和意义。
一、控制论的基本概念控制论是一种研究系统控制和调节的理论框架，它的核心思想是通过对系统的输入和输出进行监测和调节，使系统能够达到预期的状态或目标。
控制论的基本概念包括反馈、控制器、传感器和执行器等。
二、控制论在工程领域的应用在工程领域，控制论被广泛应用于自动化控制系统中。
例如，在工业生产中，通过对生产过程中的温度、压力、流量等参数进行监测和调节，可以实现生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
三、控制论在交通领域的应用在交通领域，控制论被应用于交通信号灯的控制。
通过对交通流量进行实时监测，并根据监测结果调整信号灯的时序，可以实现交通流畅和拥堵缓解。
四、控制论在经济领域的应用在经济领域，控制论被应用于经济系统的调节和优化。
例如，在货币政策中，通过对货币供应量和利率等因素进行调控，可以实现经济的稳定和增长。
五、控制论在生物学领域的应用在生物学领域，控制论被应用于生物系统的调节和控制。
例如，在神经生物学中，通过对神经元的兴奋和抑制进行调节，可以实现神经系统的平衡和功能的正常运行。
六、控制论在社会科学领域的应用在社会科学领域，控制论被应用于社会系统的调节和管理。
例如，在城市规划中，通过对人口流动、资源分配等因素进行调控，可以实现城市的可持续发展和社会的和谐稳定。
七、控制论的意义和挑战控制论的应用使得各个领域的系统能够更加高效地运行和管理，提高了生产效率和资源利用率。
然而，控制论的应用也面临着一些挑战，例如系统的复杂性和不确定性，需要不断改进和创新控制方法和技术。
控制论作为一种研究系统控制和调节的理论框架，在各个领域都有广泛的应用和意义。
通过对系统的输入和输出进行监测和调节，可以实现系统的稳定和优化，提高生产效率和资源利用率。
控制论的应用不仅在工程领域有重要意义，也在交通、经济、生物学和社会科学等领域发挥着重要作用。
维纳《控制论》
信息保真律是指在信 息传递过程中，信息 的内容保持不变，但 信息的表达方式可能 会发生变化。
信息通道定律是指信 息传递的速度和效率 受到信息通道的限制 。
信息守恒定律是指信 息的总量在传递过程 中保持不变。
信息传递的方式与途径
1
信息传递的方式包括直接传递和间接传递。
2
直接传递是指信息发送者和接收者之间直接进 行信息交流，如面对面交流、电话通信等。
3
间接传递是指信息发送者和接收者之间通过中 介进行信息交流，如通过邮件、社交媒体等渠 道进行信息传递。
信息传递在控制中的作用
信息传递是控制论的核心概念之一，它在控制系 统中扮演着至关重要的角色。
信息传递还可以帮助实现前馈控制，即通过预测 未来的变化来提前调整系统的输入，以避免系统 受到未来的干扰和影响。
稳定性分析方法
采用Lyapunov方法、Razumikhin方法等，分析系统的稳定性。
稳定性与控制器设计
根据系统性能要求，设计合适的控制器，以实现系统的稳定控制。
控制系统的优化与设计
系统性能指标
设定系统性能指标，如超调量、调节时间等 。
优化算法
采用遗传算法、粒子群算法等，实现控制系统优化 设计。
控制器优化
维纳的控制论思想在机器人控 制方面也有广泛应用。通过反 馈和调节机制，机器人能够实 现对目标物体的精确跟踪和控 制。
在航天工程中，维纳的控制论 思想被广泛应用于航天器的姿 态控制、轨道控制等方面。通 过反馈和调节机制，实现对航 天器的高精度控制。
维纳控制论思想在其他领域的应用
经济领域
维纳的控制论思想在经济领域也有广泛应 用，如经济系统的预测和控制、政策制定 等。通过建立经济系统的数学模型，运用 反馈和调节机制，实现对经济系统的有效 控制。
第4章 控制论
(5)先导（向前移位）算子，记为E,
设输入x的可能取值集合为{x1,x2…..xn……}，输出yi等于输入xi+1,即：
yi=xi+1=E xi,,i=1,2,3….
则称变换算子T=E为先导算子或者向前移位算子;
(6)回倒（向后移位）算子，记为E-1,设输入x的可能取值集合为{x1,x2…..xn……}，输出yi等于输入xi-1,即:
计划商品
第二种闭环控制，指能够根据输出的反馈信息不断地修正输入的控制体系，使被控对象趋近既定目标，从而达到控制目的
第三种：组合控制模式是由开环控制与闭环控制结合而成的
第四种：组合衰减控制在组合控制模型基础上改进而成，即去掉各小反馈回路中的直接反馈，改为经过衰减控制器的反馈，目的是压制一部份小回路的自调节信号，加大反馈回路的信号强度，提高决策机构对整个系统的控制能力。
4．幂算子
设n为正整数，算子T的n次幂Tn按递推公式定义如下：
T2x＝T（Tx）
Tnx＝T（Tn-1x）n＝2，3，4……..
5．逆算子
若存在算子T与S，它们满足条件
Y=TX且X=SY
则称算子S为算子T的逆算子，
记为S=T-1
如设X和Y为N维向量，A为n×n矩阵，且A的逆矩阵A-1存在，则当Y=AX时，必有X= A-1Y。
补偿调节的特点：在依据控制目标制定控制指令的同时，实时地监测外部干扰，计算为抵消可能造成的影响所需要的控制作用，并反映在控制指令中，通过控制对干扰的作用进行补偿。
定义7反馈与反馈调节的定义：
反馈：把系统受上一步控制而产生的效果（输出）作为决定对系统下一步如何控制（输入）的依据，这种行为或策略称为反馈。
控制论(Cybernetics)
控制论（Cybernetics）控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。
它是自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门横断性学科。
它研究生物体和机器以及各种不同基质系统的通讯和控制的过程，探讨它们共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运行的机制，从而形成了一大套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。
控制论创始人维纳在他的《控制论》一书的副标题上标明，控制论是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”。
控制论一词Cybernetics，来自希腊语，愿意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义，维纳以它作为自己创立的一门新学科的名称，正是取它能够避免过分偏于哪一方面，“不能符合这个领域的未来发展”和“纪念关于反馈机构的第一篇重要论文”的意思。
控制论是多门科学综合的产物也是许多科学家共同合作的结晶。
但是，控制论的诞生和发展是与美国数学诺伯特.维纳的名字联系在一起的。
维纳少年时是一位天才的神童，他11岁上大学，学数学，但喜爱物理、无线电、生物和哲学，14岁考进哈佛大学研究生院学动物学，后又去学哲学，18岁时获得了哈佛大学的数理逻辑博士学位。
1913年刚刚毕业的维纳又去欧洲向罗素和希尔伯特这些数学大师们学习数学。
正是多钟学科在他头脑里的汇合，才结出了控制论这颗综合之果。
维纳在1919年研究勒贝格积分时，就从统计物理方面萌发了控制论思想。
第二次世界大战期间，他参加了美国研制防空火力自动控制系统的工作，提出了负反馈概念，应用了功能模拟法，对控制论的诞生起了决定性的作用。
1943年维纳与别格罗和罗森勃吕特合写了《行为、目的和目的论》的论文，从反馈角度研究了目的性行为，找出了神经系统和自动机之间的一致性。
这是第一篇关于控制论的论文。
这时，神经生理学家匹茨和数理逻辑学家合作应用反馈机制制造了一种神经网络模型。
控制论
控制论的最基本的或核心的概念是控创。
而所谓控制就是施控主体对受控客体的一种能动作用,这种作用能够使受控客体根据施控主体的预定目标而动作，并最终达到这一目标。
显然，若把施控（系统的输入）看作原因。
把受控（系统受输入影响的行为．变化）看作结果，那么，施控与受控或输入与输出就是—种因果关系，是一种原因对结果的决定作用。
我们在§1讲过，现实世界的因果联系是复杂多变的，即在因与果之间存在着多种可能性。
单一的因决定单一的果，只是一种最简单的因果关系。
控制的作用在于从多种可能的因中给出某种因（输入或施控），以便从多种可能的果（输出，响应）中得到所预期的果（目标．目的等）。
可见，第一。
控制是以复杂的因果关系。
以‚可能性空间‛（因与果多种可能性的联系的集合）的存在为前提的；第二，控制必须有预期的风果，即控制必须有目的．有目标；第三，为了实现预期的果，必须从多种可能的因中选择出能实现目的的因，并主动地输入这种因以促使目的的实现。
这就是控制思想的因果分析。
要实现有目的的控制，需要反馈特别是信息反馈这种施控手段。
它是将系统输出信息的一部分再反送到系统输入端，这显然是一种互为因果的循环过程，相当于泛系自激因果系统。
其中正反馈闭环即自生或自励系统。
负反馈即自克系统。
在经典控制论中，研究输入与输出的关系往往采用传递函数方读（简称传函方法）。
对于单输入与单输出的静态系统（不随时间变化），传递函数是一种比例关系y=00b x a ⎛⎫ ⎪⎝⎭即单输入X 经过比例系数的值00b a 的变换而得到输出值y ；对于有反馈控制的静态系统，若由输入X 到输出Y 的传函是1f ，由输出Y 反馈到输入端的传函是2f 。
则整个反馈控制系统的传函即1121f f f +如图7一7所示），而对于一般动态系统，传函是在零初始条件下，系统的输入与输出的拉氏变换之比：w （S ）=()()y s x s 。
从泛系因果观上看。
传递函数相当子一种泛导。
控制论及应用范围
控制论及应用范围控制论（Cybernetics）是一门研究控制、通信和自我调节系统的理论。
它源于20世纪中期的多个学科交叉，并由数学家诺伯特·维纳在1948年首次提出。
控制论的核心思想是通过建立和维持一个系统的稳定状态，控制其输入、输出和行为，以实现所期望的目标。
控制论广泛应用于各个领域，包括工程、生物学、经济学、组织管理等。
本文将探讨控制论的基本概念和应用范围。
控制论的基本概念包括系统、反馈、稳定性和调节。
系统是指由一组相互关联及相互作用的元素组成的整体，这些元素通过输入和输出之间的反馈机制进行相互调节。
反馈是指采集系统输出信息，并将其作为输入信息的一部分再次输入系统，以实现反馈修正的过程。
稳定性是系统状态保持不变的能力，即使受到外界扰动。
调节是指通过反馈机制对系统进行调整，以使其达到期望的状态或目标。
控制论的应用范围涵盖了多个领域。
在工程领域，控制论广泛应用于自动化控制系统的设计和优化。
自动化控制系统使用传感器来采集信息，并通过执行器对工业过程进行控制和调节，以使其达到稳定工作状态。
例如，工业生产线上的机器人系统可以通过控制论的方法实现自动调整和优化，提高生产效率和质量。
在生物学领域，控制论可应用于生物系统的研究和分析。
生物系统是复杂的，包括神经系统、进化系统和生态系统等。
控制论可以揭示这些生物系统内部关系和作用机制，并通过建立数学模型和仿真实验来研究和分析生物系统的稳定性和调节能力。
例如，在神经科学中，控制论可以帮助理解大脑的信息处理和行为控制机制。
在经济学领域，控制论被应用于分析和优化经济系统的运行。
经济系统是复杂的，包括市场、企业和个体等因素。
控制论可以用于研究市场供需关系、经济波动和经济政策的效果等。
通过建立经济模型和应用控制论的方法，可以帮助预测经济发展趋势、制定有效的市场调控政策，并优化资源配置和经济增长。
在组织管理领域，控制论广泛用于组织的建模和优化。
组织是一个包含各种部门和协同工作的复杂系统。
控制论原理
控制论原理
控制论原理是一种描述和分析动态系统行为的理论框架。
它主要关注如何设计和实现系统的控制策略，以使系统能够达到预期的目标。
控制论原理的核心思想是通过观察系统的状态变量，并采取相应的控制策略来调节系统的行为，使其达到期望的状态或性能。
它通常涉及以下几个关键概念：
1.系统模型：控制论原理首先需要建立系统的数学模型，以描述系统的动态行为。
这可以是一组方程或差分方程，描述系统的输入、输出和状态之间的关系。
2.反馈控制：控制论原理强调使用反馈控制来调节系统的行为。
反馈控制是通过测量系统的输出，并与期望的输出进行比较，然后根据比较结果来调整系统的输入或控制策略。
3.控制器设计：基于系统模型和反馈控制原理，控制论原理提供了一些方法和技术来设计控制器。
这些方法可以是经典控制方法，如比例积分微分（PID）控制器，也可以是现代控制方法，如状态反馈控制或最优控制。
4. 系统性能评估：控制论原理还提供了一些指标和方法来评估系统的性能。
这些指标可以是稳定性、收敛性、鲁棒性、鲁棒性等，以确保系统在各种不确定性和干扰下仍能正常运行。
控制论原理广泛应用于工程、经济、生物学和社会科学等领域，用于设计和优化各种系统，如自动控制系统、工业过程控制、交通流控制、经济调控等。
控制论理论
控制论理论2.1.1控制、行为与目的控制论“既是机器中又是动物中的控制和通讯理论的整个领域”。
就是说,控制论作为一种方法,为人们处理活的组织、多变量的各种复杂问题,提供了强有力的工具。
控制论中最重要的内容是控制。
控制是“为了‘改善'某个或某些对象的功能或发展,需要获得并使用信息，以这种信息为荃础而造出的，加于该对象上的作用。
”这个定义表明，控制作为一种科学概念，从经济管理上看，可以理解为管理作用，其中包含着竹理者与被管理者的控制机制。
进而维纳和别格罗等人又得出了一个重要的结论：人的“随意活动中的一个极端重要的因素就是控制工程师们所谓的反馈作用。
”就是说，从结构上看，技术系统与生物系统都具有反馈回路，表现在功能上则是它们都有自动调节与控制的功能控制具有合目的性，为了实现其目的,控制一般是通过调节器对一些数据进行选择取舍,不断校正动作而实现其目标值。
因此,控制的实质是通过使用反馈原则来达到目的的控制的内容,则是把被控制的客体引入符合这一目的状态的过程。
“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。
”这集中说明了目的与反馈、行为的关系,从结构上看技术系统与生物系统都具有反馈回路,表现在功能土则是它们都有自动调节与控制的功能。
就是说,机器与生物一般都是通过负反馈来达到控制的目的。
由此可以直观地说,控制就是指施控主体对受控客体的一种能动作用,这种作用能够使得受控客体根据施控主体的预定目标而动作,并最终达到这一目标。
从经济管理的角度上看,控制、反馈、目的、行为,都是经济管理过程中必不可少的重要环节。
2.1.2控制系统与控制论系统控制作为一种作用,至少要有作用者（即施控主体）与被作用者（即施控客体）,以及将作用由作用者传递到受作用者的传递者这三个必要的元素由于系统是由一些相互制约、相互作用的元素构成,并具有整体的功能和综合行为的统一体,所以,上述三种元素就组成了相对于某种环境而具有控制功能与行为的控制系统,如图2-1所示：环境(介质)目标值J输出图2-1控制系统由图2-1可知,不仅施控者作用于受控者,而且受控者也可以反作用于施控者，前种作用是控制作用,后种作用是反馈作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
首先，黑箱方法是研究结构复杂系统的有效工具； 其次，黑箱方法是研究生命系统的主要方法； 再次，黑箱方法是研究尚不能打开系统的唯一手段。 2. 功能模拟方法既是论的基本方法， 又是具有相对独立性的科学研 究方法。 纵观模拟方法的历史发展，大体经历了三个阶段： 第一个阶段，从直观模拟到机器或技术的仿制； 第二个阶段，在实验科学基础上发展起来的模拟实验方法； 第三个阶段，控制论中的功能模拟方法。 功能模拟方法主要有以下几个特点： 首先， 功能模拟只以功能和行为相似为基础， 所模拟的一切具有 通讯和控制功能系统的合乎目的性的行为； 其次， 在传统模拟中， 模型只是认识原型的手段， 在功能模拟中， 模型是具有生物目的行为的机器； 再次， 功能模拟借助黑箱方法， 从功能上描述和模仿系统对环境 影响的反应方式，一般无需分析系统的内部机制和个别要素， 不 追求模型的结构与原型相同。 功能模拟方法的意义： � 功能模拟开辟了向生物界寻求设计思想的新途径； � 功能模拟为人工智能的研究提供了有效方法； � 功能模拟的发展必然带来认识和实践手段的新飞跃。 3. 反馈方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制论一般只研究带有反馈回路的闭环控制系统，这是系统的 基本特点之一。维纳认为控制系统也是一种信息系统，因此， 必须用信息的观点来研究控制系统，这是控制论系统的另一个 观点，因此，我们可以把通过信息的传输，交换和反馈来实现 自动调节的控制系统称之为控制论系统。 4. 输入与输出 一般地说，我们可以把环境对系统的影响和作用称为系统的输 入，而把系统对环境的反向影响和反向作用称为系统的输出。 三． 控制论的基本方法 1. 黑箱方法是控制论的认识方法 黑箱是指人们意识无需或无法直接观测其内部结构， 只能从外部 的输入和输出去认识的现实系统。 黑箱的概念是相对的，这种相对性还表现在随着科学技术的进 步， 认识手段和认识能力的提高， 许多原先是黑箱的事物可以转 化为黑箱乃至白箱。 黑箱方法的应用，可以简化为以基本步骤： 第一，建立主体和客体的耦合系统 ； 第二，通过输入和输出主动考察黑箱； 第三，建立模型辨识黑箱。 黑箱方法的意义： 黑箱方法在现代科学技术和社会实践诸方面得到广泛的应用， 显 示了越来越大的作用：
2. 控制与控制能力 控制是指人们根据给定的条件和预定的目的， 改变和创造条件， 使事物沿着可能性空间内确定的方向或状态发展。 控制活动在本质上就是保持事物的稳定状态或促使事物由一种 状态向另一种状态转换。 对于一般控制的过程来说，要实现对事物的控制，必须具备以 下两个条件：首先，被控制对象必须存在多种发展的可能性； 其次，目标状态在各种可能性中是可以选择的 所谓控制能力通俗的说就是创造条件，使事物向目标状态转化 的能力。 3. 控制系统与控制论系统 控制作为一种作用，至少有作用者与被作用者，以及作用的传 递者这样三个要素，由这三个组成部分组成一个整体，相对于 某种环境而言，才能具有控制的功能和行为，因此，我们可以 把施控者，受控者和控制作用的传递着三个部分所组成的相对 于某种环境而具有控制功能和行为的系统称控制系统。 控制论着眼于从控制系统与特定环境的关系来考虑系统的控制 功能，也就是说，控制系统的控制功能是在系统与环境之间的 相互作用中实现的。因此，控制系统必然是一个动态系统，控 制过程必然是一个动态过程。 控制系统根据有无反馈回路，可区分为开放控制系统和闭环控 制系统。
控制论
一． 控制论与现代管理 控制论与信息论，系统论一样也是一门跨学科门类，具有浓厚方 法论性质的横断科学。控制论的产生和发展有着深刻的社会背景 和技术，实践，哲学和数学的基础。 1943 年到 1948 年这段时间，控制论形成于科学的边远地域或科 学无人区。维纳在 1948 年出版了《控制论》宣告了这门科学的 正式诞生。1948 年后是控制论的发展阶段，控制论的发展是将最 一般意义上总结和概括的概念，原理，模型和方法应用于可能运 用的领域，大致分为三个时期：第一个时期，从 40 年代末到 50 年代初是经典控制理论时期；第二个时期为 60 年代，是现代控 制理论时期；第三个时期为 70 年代以后是大系统控制理论时期。 控制论应用范围广，发展速度快。对科学研究，劳动生产，经济 管理，社会生活和人的认识产生了极其广泛而深刻的影响。它横 跨科学技术，基础科学，社会科学和思维科学，形成了以理论控 制论为中心，包括工程控制论，生物控制论，社会控制论和智能 控制论四大分支在内的庞大的学科体系。 二． 控制论的基本概念 1. 可能性空间是控制论的出发点，可以说控制论的大厦是建立在 可能性空间之上的，因而它是控制论中最基本的概念，当人们 利用并创造条件，把事物的可能状态转化为现实状态的过程就 是对该事物实施控制的过程。
反馈的概念萌芽于技术经验， 形成于电子学， 在控制论中得到发 展和完善，并为上升到哲学范畴奠定了基础。 反馈控制常用于检查目标决策， 检查计划制定， 稳定管理系统状 态。 四． 控制与管理 1. 管理控制的步骤与原则 管理控制的一般过程包括以下三个步骤：确定控制标准； 根据 标准衡量执行情况；纠正实际执行中偏离标准或计划的误差。 管理控制的基本原则包括：标准原则，适时性原则，关键点原 则，灵活性原则。 2. 管理控制的类型与方式： 按逻辑发展分类的控制方式： 试探控制， 经验控制， 推理控制， 最优控制。 按关联结构分类的控制方式：简单控制，多级控制。 按信息反馈分类的控制方式：开环控制，闭环控制。 按系统输入内容分类的控制方式：计划控制，目标控制。 3. 计划控制与目标控制 计划控制分为两种：一种是开环计划控制， 一种是闭环计划控 制 目标控制的特点： 受控制系统自行调节； 实施系统只管 “两头” ； 应变能力强。