机械控制工程理论

装置。

1788年，为了解决工业生产中蒸汽机的速度控制问题，瓦特在自己发明的蒸汽机上安装了一个飞球，并将它与蒸汽机的阀门连接在一起。这样当蒸汽机的转速太快时，飞球升高，使阀门开的小些，蒸汽机会减速。瓦特发明离心式调速器——蒸汽机的速度调节，被认为是自动控制技术走向大规模应用的一个标志性事件。瓦特发明的蒸汽机离心式调速器，就属于一种负反馈控制器，随着蒸汽机转速发生变化而偏离给定值时，离心式调速器的平衡锤的位置也随之发生变化，带动蒸汽阀门开度改变，从而使推动蒸汽机旋转的蒸汽流量随之变化，使蒸汽机的转速达到了新的平衡，实现了转速的自动控制。这属于一种根据偏差实现控制的闭环控制，它是过程控制的主要形式。瓦特的这项发明开创了自动调节装置的应用和研究。这项发明的成功表明自动化技术已具雏形。但是这些发明都是在人们工作检验中产生的，没有形成理论的指导。直到一百多年后，一些理论逐渐形成。

◆英国J. C. Maxwell发表“论调速器”(On Governors)论文(1868年)。

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。

◆1872年劳斯（E.J.Routh，1831～1907）和1890年瑞士数学教授赫尔维茨

（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数判据，即系统特征方程根具有负实部的充分必要条件。

◆俄国A.M. Lyapunov博士论文“论运动稳定性的一般问题” (1892年)

2.经典控制理论(20世纪40年代-60年代)

美国著名的控制论创始人维纳（N.Wiener，1894～1964）系统地总结了前人的成果，1948年发表了“控制论--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的一般方法，推广了反馈的概念，为控制理论这门学科的产生奠定了基础，标志着控制论学科的诞生。

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。后来西方学者将它改为control theory 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