控制理论发展史36页PPT
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【经典】自动控制理论的发展ppt课件
12
开环控制系统方框图
输入量 控制装置 被控对象
输出量
13
开环控制的特点
由于开环控制的特点是控制装置只按照给定的 输入信号对被控制量进行单向控制，而不对控 制量进行测量并反向影响控制作用。这样，当 炉温偏离希望值时，开关 K 的接通或断开时间 不会相应改变。因此，开环控制不具有修正由 于扰动（使被控制量偏离希望值的因素）而出 现的被控制量与希望值之间偏差的能力，即抗 干扰能力差。
开环系统主要问题：无法自动减小或消除由于扰 动而产生的(实际液位与设定液位之间)误差。
14
2).闭环控制
闭环控制是指系统的被控制量（输出量）与控
制作用之间存在着反馈的控制方式。采用闭环控制
的系统称为闭环控制系统或反馈控制系统。闭环控
制是一切生物控制自身运动的基本规律。人本身就 是一个具有高度复杂控制能力的闭环系统。（例如 图1-4）手是被控对象，手的位置为被控量。
智能控制
是近年来新发展起来的一种控制技术，是人工智能在控制上 的应用。智能控制的概念和原理主要是针对被控对象、环境、控 制目标或任务的复杂性提出来的，它的指导思想是依据人的思维 方式和处理问题的技巧，解决那些目前需要人的智能才能解决的 复杂的控制问题。被控对象的复杂性体现为 : 模型的不确定性， 高度非线性，分布式的传感器和执行器，动态突变，多时间标度， 复杂的信息模式，庞大的数据量，以及严格的特性指标等。智能 控制是驱动智能机器自主地实现其目标的过程，对自主机器人的 控制就是典型的例子而环境的复杂性则表现为变化的不确定性和 难以辨识。 智能控制是从“仿人”的概念出发的。一般认为，其方法包 括学习控制、模糊控制、神经元网络控制、和专家控制等方法。
图1－1
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开环控制系统例2
开环控制系统方框图
输入量 控制装置 被控对象
输出量
13
开环控制的特点
由于开环控制的特点是控制装置只按照给定的 输入信号对被控制量进行单向控制，而不对控 制量进行测量并反向影响控制作用。这样，当 炉温偏离希望值时，开关 K 的接通或断开时间 不会相应改变。因此，开环控制不具有修正由 于扰动（使被控制量偏离希望值的因素）而出 现的被控制量与希望值之间偏差的能力，即抗 干扰能力差。
开环系统主要问题：无法自动减小或消除由于扰 动而产生的(实际液位与设定液位之间)误差。
14
2).闭环控制
闭环控制是指系统的被控制量（输出量）与控
制作用之间存在着反馈的控制方式。采用闭环控制
的系统称为闭环控制系统或反馈控制系统。闭环控
制是一切生物控制自身运动的基本规律。人本身就 是一个具有高度复杂控制能力的闭环系统。（例如 图1-4）手是被控对象，手的位置为被控量。
智能控制
是近年来新发展起来的一种控制技术，是人工智能在控制上 的应用。智能控制的概念和原理主要是针对被控对象、环境、控 制目标或任务的复杂性提出来的，它的指导思想是依据人的思维 方式和处理问题的技巧，解决那些目前需要人的智能才能解决的 复杂的控制问题。被控对象的复杂性体现为 : 模型的不确定性， 高度非线性，分布式的传感器和执行器，动态突变，多时间标度， 复杂的信息模式，庞大的数据量，以及严格的特性指标等。智能 控制是驱动智能机器自主地实现其目标的过程，对自主机器人的 控制就是典型的例子而环境的复杂性则表现为变化的不确定性和 难以辨识。 智能控制是从“仿人”的概念出发的。一般认为，其方法包 括学习控制、模糊控制、神经元网络控制、和专家控制等方法。
图1－1
9
开环控制系统例2
《控制理论概要》课件
如果系统的所有极点都位 于复平面的左半部分，则 系统是稳定的。
它通过计算系统的极点和 零点，来判断系统的稳定 性。
如果极点位于复平面的右 半部分或等于零，则系统 是不稳定的。
奈奎斯特稳定判据
奈奎斯特稳定判据是通过分 析系统的频率响应来判定系 统稳定性的方法。
如果系统的所有频率响应曲 线都在复平面的左半部分， 则系统是稳定的。
根据控制信号调节输入电 压或电流，改变转速。
人工设定的期望转速值。
案例三：电机控制系统
01 总结词
02 速度传感器
03 控制器
04 电机
05 设定值
通过速度传感器检测电机 转速，控制器根据设定值 与实际值的偏差来调节电 机的输入电压或电流，从 而控制电机转速在设定范 围内。
用于检测电机转速，将转 速信号转换为电信号。
接收速度传感器信号，与 设定值进行比较，输出控 制信号。
频率响应法
通过分析系统的频率响应曲线，评估系统的 稳定性和性能。
现代控制策略
状态空间控制
基于系统状态方程的控制方法，通过状态反馈实现系统最优控制 。
鲁棒控制
针对不确定性系统设计的控制方法，提高系统对参数变化的适应性 。
自适应控制
根据系统参数变化自适应调整控制器参数，实现系统最优控制。
控制策略比较与选择
控制器
加热器或冷却器
设定值
通过温度传感器检测温 度，控制器根据设定值 与实际值的偏差来调节 加热器或冷却器的开度 ，从而控制温度稳定在 设定范围内。
用于检测温度，将温度 信号转换为电信号。
接收温度传感器信号， 与设定值进行比较，输 出控制信号。
根据控制信号调节开度 ，改变温度。
人工设定的期望温度值 。
它通过计算系统的极点和 零点，来判断系统的稳定 性。
如果极点位于复平面的右 半部分或等于零，则系统 是不稳定的。
奈奎斯特稳定判据
奈奎斯特稳定判据是通过分 析系统的频率响应来判定系 统稳定性的方法。
如果系统的所有频率响应曲 线都在复平面的左半部分， 则系统是稳定的。
根据控制信号调节输入电 压或电流，改变转速。
人工设定的期望转速值。
案例三：电机控制系统
01 总结词
02 速度传感器
03 控制器
04 电机
05 设定值
通过速度传感器检测电机 转速，控制器根据设定值 与实际值的偏差来调节电 机的输入电压或电流，从 而控制电机转速在设定范 围内。
用于检测电机转速，将转 速信号转换为电信号。
接收速度传感器信号，与 设定值进行比较，输出控 制信号。
频率响应法
通过分析系统的频率响应曲线，评估系统的 稳定性和性能。
现代控制策略
状态空间控制
基于系统状态方程的控制方法，通过状态反馈实现系统最优控制 。
鲁棒控制
针对不确定性系统设计的控制方法，提高系统对参数变化的适应性 。
自适应控制
根据系统参数变化自适应调整控制器参数，实现系统最优控制。
控制策略比较与选择
控制器
加热器或冷却器
设定值
通过温度传感器检测温 度，控制器根据设定值 与实际值的偏差来调节 加热器或冷却器的开度 ，从而控制温度稳定在 设定范围内。
用于检测温度，将温度 信号转换为电信号。
接收温度传感器信号， 与设定值进行比较，输 出控制信号。
根据控制信号调节开度 ，改变温度。
人工设定的期望温度值 。
控制论课件PPT
中国古代能工巧匠发明了许多原始的自动 装置，以满足生产、生活和作战的需要：
指南车 铜壶滴漏 计里鼓车 候风地动仪 漏水转浑天仪 水运仪象台 木马流牛
……
现代控制论的研究对象是多输入和多输出系统的非线性控制系统， 其中重点研究的是最优控制、随机控制和自适应控制，主要应用 于大规模机组自动化和生物系统。
大系统理论的主要研究对象是众多因素复杂的控制系统(如宏观 经济系统、资源分配系统、生态和环境系统、能源系统等)，研 究的重点是大系统的多级递阶控制、分解-协调原理、分散最优 控制和大系统模型降阶理论等。
控制是系统建立、维持、提高自身有序性 的手段。
除了自然界进化中产生的控制外，只要人 们可以发挥主观能动性，选择一定的手 段去作用于对象，使其达到预定的目标， 就构成了控制问题。系统地提供这种概 念、原理和方法的学问，就是控制论。
控制的任务
（1）定值控制 在某些控制问题中，控 制任务是使受控量y稳定地保持在预定 的常数值y0上，称为定值控制。如人的 体温，血压。
1948年写成了《控制论》一书。 《控制论》引进了系统、目的、反馈、信息、功能模
拟、黑箱方法等一系列独特的概念，讨论了如何实现 对系统的控制问题。 《控制论》的出版，成为控制论诞生的标志。 此后，控制论又扩展出工程控制论、生物控制论、社 会控制论、经济控制论等分支学科。
控制的问题
控制是施控者影响和支配受控者的行为过程，一 种有目的的活动。施控主体采取一定的策略 手段作用于受控对象，力求使其行为状态发 生合目的的变化，从现在的实有状态转变为 期望的未来状态。现实世界形形色色的关系 可分为五大类：身心（身体与心理）关系、 人人（自己与他人）关系、人机（人与工具、 机器）关系、人天（人类与大自然）关系、 天天（自然物与自然物）关系，每个关系领 域中都少不了控制。
指南车 铜壶滴漏 计里鼓车 候风地动仪 漏水转浑天仪 水运仪象台 木马流牛
……
现代控制论的研究对象是多输入和多输出系统的非线性控制系统， 其中重点研究的是最优控制、随机控制和自适应控制，主要应用 于大规模机组自动化和生物系统。
大系统理论的主要研究对象是众多因素复杂的控制系统(如宏观 经济系统、资源分配系统、生态和环境系统、能源系统等)，研 究的重点是大系统的多级递阶控制、分解-协调原理、分散最优 控制和大系统模型降阶理论等。
控制是系统建立、维持、提高自身有序性 的手段。
除了自然界进化中产生的控制外，只要人 们可以发挥主观能动性，选择一定的手 段去作用于对象，使其达到预定的目标， 就构成了控制问题。系统地提供这种概 念、原理和方法的学问，就是控制论。
控制的任务
（1）定值控制 在某些控制问题中，控 制任务是使受控量y稳定地保持在预定 的常数值y0上，称为定值控制。如人的 体温，血压。
1948年写成了《控制论》一书。 《控制论》引进了系统、目的、反馈、信息、功能模
拟、黑箱方法等一系列独特的概念，讨论了如何实现 对系统的控制问题。 《控制论》的出版，成为控制论诞生的标志。 此后，控制论又扩展出工程控制论、生物控制论、社 会控制论、经济控制论等分支学科。
控制的问题
控制是施控者影响和支配受控者的行为过程，一 种有目的的活动。施控主体采取一定的策略 手段作用于受控对象，力求使其行为状态发 生合目的的变化，从现在的实有状态转变为 期望的未来状态。现实世界形形色色的关系 可分为五大类：身心（身体与心理）关系、 人人（自己与他人）关系、人机（人与工具、 机器）关系、人天（人类与大自然）关系、 天天（自然物与自然物）关系，每个关系领 域中都少不了控制。
自动控制发展PPT课件
第24页/共49页
2. 第二代控制理论——状态空间方法
• 状态空间方法又被称为“现代控制理论”，以“状态变量”和“状态方程”为基 础；
• “状态变量” 是能够完整地描述系统状态的一组变量 ，“状态方程” 是利用状 态变量来描述系统运动规律的一组一阶微分方程；
• 可以通过直接求时间解来进行分析，属于“时域法” ； • 核心概念是“能控性”和“能观测性”，“能控性”指系统的状态变量能否通过
用一台计算机同时控制多台机器或设备，轮流采集 反馈信息，计算出所需要的控制量后轮流输出给每台机 器或设备，属于“分时控制”，主要缺点是可靠性差。
反馈信号
计算机
反馈信号
控制信号
控制信号
…
受控设备1
受控设备2
受控设备N
第8页/共49页
第二阶段：单机控制
一台计算机只控制一台机器或设备，主 要优点是控制风险小。这种方式在今天也很 常见，如冰箱、空调 、电饭煲的控制等。
计算机
反馈信号 控制信号
受控设备
第9页/共49页
第三阶段：分散控制
对于多台相互关联的机器或设备，每台机器或设备都单独用一个数控装置来 控制（单机控制方式），但与上层的协调和管理计算机有信息交互，属于网络化 的控制系统。
典型例子有：
计算机集成制造系统 CIMS （Computer Integrated Manufacturing System）
第16页/共49页
③单变量系统和多变量系统 单变量系统是说系统只有一个输入和一个输出，又称为“单输入单输出系
统 ”；多变量系统则指输入或输出不止一个，也叫“多输入多输出系统” 。
④连续时间系统和离散时间系统 连续时间系统是指系统中的所有变量均为时间
2. 第二代控制理论——状态空间方法
• 状态空间方法又被称为“现代控制理论”，以“状态变量”和“状态方程”为基 础；
• “状态变量” 是能够完整地描述系统状态的一组变量 ，“状态方程” 是利用状 态变量来描述系统运动规律的一组一阶微分方程；
• 可以通过直接求时间解来进行分析，属于“时域法” ； • 核心概念是“能控性”和“能观测性”，“能控性”指系统的状态变量能否通过
用一台计算机同时控制多台机器或设备，轮流采集 反馈信息，计算出所需要的控制量后轮流输出给每台机 器或设备，属于“分时控制”，主要缺点是可靠性差。
反馈信号
计算机
反馈信号
控制信号
控制信号
…
受控设备1
受控设备2
受控设备N
第8页/共49页
第二阶段：单机控制
一台计算机只控制一台机器或设备，主 要优点是控制风险小。这种方式在今天也很 常见，如冰箱、空调 、电饭煲的控制等。
计算机
反馈信号 控制信号
受控设备
第9页/共49页
第三阶段：分散控制
对于多台相互关联的机器或设备，每台机器或设备都单独用一个数控装置来 控制（单机控制方式），但与上层的协调和管理计算机有信息交互，属于网络化 的控制系统。
典型例子有：
计算机集成制造系统 CIMS （Computer Integrated Manufacturing System）
第16页/共49页
③单变量系统和多变量系统 单变量系统是说系统只有一个输入和一个输出，又称为“单输入单输出系
统 ”；多变量系统则指输入或输出不止一个，也叫“多输入多输出系统” 。
④连续时间系统和离散时间系统 连续时间系统是指系统中的所有变量均为时间
控制理论的产生与发展讲义(PPT 34张)
1.五十年代后期，贝尔曼（Bellman）等人提出了状态分析法； 在1957年提出了动态规划。
2.1959年卡尔曼（Kalman）和布西创 建了卡尔曼滤波理论；1960年在控制 系统的研究中成功地应用了状态空间 法，并提出了可控性和可观测性的新 概念。 卡尔曼
3. 1961年庞特里亚金（俄国人）提出 了极小（大）值原理。
庞特里亚金 L.S.Pontryagin 4. 罗森布洛克（H.H.Rosenbrock）、欧文斯（D.H.Owens） 和麦克法轮（G.J.MacFarlane）研究了使用于计算机辅助控制 系统设计的现代频域法理论，将经典控制理论传递函数的概念 推广到多变量系统，并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的 等价转换关系，为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础
最优估计理论
自适应控制理论
系统辨识理论
智能控制理论
现代控制理论与经典控制理论的差异
经典控制理论 研究对象 单输入单输出系统(SISO) 高阶微分方程 研究方法 研究工具 传递函数法(外部描述) 拉普拉斯变换 现代控制理论 多输入多输出系统(MIMO) : 一阶微分方程 状态空间法(内部描述) 线性代数矩阵
分析方法
设计方法 其他
频域(复域),频率响应和根轨迹法
PID控制和校正网络
复域、实域，可控和可观测
状态反馈和输出反馈
频率法的物理意义直观、实用， 易于实现实时控制和最优控制 难于实现最优控制
现代控制理论的应用
比起经典控制理论, 现代控制理论考虑问题更全 面、更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合, 系统外部的干扰,但符合从简单到复杂的规律。现代 控制理论已经应用在工业、农业、交通运输及国防 建设等各个领域。
控制论之父——韦纳
现代控制理论第一章 ppt课件
作为贝尔实验室工程师， 关于热噪声、反馈系统稳定性、 电报、传真、电视、通信。
1889-1976
1.1 控制理论的发展历程
伯德，Hendrik Wade Bode
美国1905-1982
Bode was an American engineer, researcher, inventor, author and scientist,
of Dutch ancestry.
As a pioneer of modern control theory and electronic
telecommunications he revolutionized both the content and methodology of his chosen fields of research.
1.1 控制理论的发展历程
维纳，Norbert Wienner
1948年，维纳发表《控制论》，宣告了这门新兴学 科的诞生。这是他长期艰苦努力并与生理学家罗森 勃吕特等人多方面合作的伟大科学成果。
1964年1月，他由于“在纯粹数学和应用数学方面并 且勇于深入到工程和生物科学中去的多种令人惊异的 贡献及在这些领域中具有深远意义的开创性工作”荣 获美国总统授予的国家科学勋章。
1.1 控制理论的发展历程
维纳，Norbert Wienner
第一章，牛顿时间和柏格森时间 第二章，群和统计力学 第三章，时间序列、信息与通讯 第四章，反馈与振荡 第五章，计算机与神经系统 第六章，完形与普遍观念 第七章，控制论和精神病理学 第八章，信息、语言和社会 第九章，关于学习和自生殖机 第十章，脑电波与自行组织系统
1.1 控制理论的发展历程
伯德，Hendrik Wade Bode
1889-1976
1.1 控制理论的发展历程
伯德，Hendrik Wade Bode
美国1905-1982
Bode was an American engineer, researcher, inventor, author and scientist,
of Dutch ancestry.
As a pioneer of modern control theory and electronic
telecommunications he revolutionized both the content and methodology of his chosen fields of research.
1.1 控制理论的发展历程
维纳，Norbert Wienner
1948年，维纳发表《控制论》，宣告了这门新兴学 科的诞生。这是他长期艰苦努力并与生理学家罗森 勃吕特等人多方面合作的伟大科学成果。
1964年1月，他由于“在纯粹数学和应用数学方面并 且勇于深入到工程和生物科学中去的多种令人惊异的 贡献及在这些领域中具有深远意义的开创性工作”荣 获美国总统授予的国家科学勋章。
1.1 控制理论的发展历程
维纳，Norbert Wienner
第一章，牛顿时间和柏格森时间 第二章，群和统计力学 第三章，时间序列、信息与通讯 第四章，反馈与振荡 第五章，计算机与神经系统 第六章，完形与普遍观念 第七章，控制论和精神病理学 第八章，信息、语言和社会 第九章，关于学习和自生殖机 第十章，脑电波与自行组织系统
1.1 控制理论的发展历程
伯德，Hendrik Wade Bode
控制理论发展史
控制论之父——韦纳
2.我国著名科学家钱学森将控制理论应用于工程实 践，并与1954年出版了《工程控制论》。
钱学森
从四十年代到五十年代末，经典控制理论的 发展与应用使整个世界的科学水平出现了巨大 的飞跃，几乎在工业、农业、交通运输及国防 建设的各个领域都广泛采用了自动化控制技术。 （可以说工业革命和战争促使了经典控制理论 的发展）。
控制理论的产生和发展要分为以下几个发展阶段：
第一阶段: 经典(自动)控制理论
经典控制理论即古典控制理论,也称为自动控制理论。它 的发展大致经历了以下几个过程：
一 萌芽阶段
如果要追朔自动控制技术的发展历史,早在两千年前中国 就有了自动控制技术的萌芽。
1. 两千年前我国发明的 指南车，就是一种开 环自动调节系 统。
钱学森
钱学森，1911年12月11日生，浙江杭州人，1959年8月 加入中国共产党，博士学位。 1929年至1934年在上海交通大学机械工程系学习。1935 年至1939年在美国麻省理工学院航空工程系学习，获硕士 学位。1936年至1939年在美国加州理工学院航空与数学系学 习，获博士学位。1939年至1943年任美国加州理工学院航空 系研究员。1943年至1945年任美国加州理工学院航空系助理 教授（其间：1940年至1945年为四川成都航空研究所通信研 究员）。1945年至1946年任美国加州理工学院航空系副教授。 1946年至1949年任美国麻省理工学院航空系副教授、空气动 力学教授。1949年至1955年任美国加州理工学院喷气推进中 心主任、教授。 1955年回国。1955年至1946年任中国科学院力学研究所所长、研究员，国防部第五研究 院院长。1965年至1970年任第七机械工业部副部长。1970年至1982年任国防科工委科学 技术委员会副主任，中国科协副主席。还历任中国自动化学会第一、二届理事长，中国 宇航学会、中国力学学会、中国系统工程学会名誉会长，中科院主席团执行主任、数学 物理学部委员。1986年至1991年5月任中国科协第三届全委会主席。1991年5月在中国科 协第四次全国代表大会上当选为科协名誉主席。1992年4月被聘为中科院学部主席团名誉 主席。1994年6月当选为中国工程院院士。
《控制理论基础》课件
现代控制设计方法
状态空间法
基于系统的状态方程和输出方程进行控制设计，能够处理多输入 多输出系统，并考虑系统的动态特性。
线性二次型最优控制
通过优化性能指标函数来设计控制器，以使系统状态达到最优。
极点配置控制
通过配置系统的极点来改善系统的动态性能，实现系统对不同频率 输入的快速响应和低稳态误差。
最优控制设计方法
动态规划
将多步决策问题转化为一系列单 步优化问题，通过求解每个子问 题的最优解来得到原问题的最优 解。
庞特里亚金极大值
原理
在给定的初始和终端状态以及性 能指标下，求解最优控制策略使 得性能指标达到最优。
哈密顿-雅可比方
程
通过求解哈密顿-雅可比方程来找 到最优控制策略，适用于多输入 多输出系统。
2023
振荡次数
系统在过渡过程中振荡的次数和振荡幅度。
2023
PART 05
控制系统的设计方法
REPORTING
经典控制设计方法
比例控制
通过调整控制器的输出与输入误差的比例系数来减小误差，具有快 速响应的特点。
积分控制
通过累积输入误差来调整控制器的输出，以减小稳态误差，但可能 导致系统超调。
微分控制
通过预测误差的变化率来调整控制器的输出，有助于减小超调并加快 系统的响应速度。
MATLAB/Simulink介绍
02 介绍MATLAB/Simulink的功能和使用方法，以及在
控制系统仿真中的应用。
其他仿真软件介绍
03
介绍其他常用的仿真软件，如PLCSIM、组态软件自
带的仿真功能等。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
《控制发展史》PPT课件
完整版ppt
19
4、美国的H. Hazen发表“关于伺服结构理论”（Theory of Servome-chanism）（1934年），并在MIT建立伺服机 构实验室（Servomechanism Laboratory）（1939年）。
完整版ppt
20
5、英国A.M. Turine提出图灵计算机的设想。（1937年）
完整版ppt
12
3、美国MIT的Vannevar Bush研制成第一台大型模拟计算机 （Differential Analyzer）。（1928年）
完整版ppt
13
4、美国H.S. Black提出放大器性能的负反馈方法（Negative Feedback Amplifier）。（1927年）
完整版ppt
完整版ppt
8
10、俄国A.M. Lyapunov博士论文“论运动稳定性的一般问题” 。 （1892年）
11、英国J. M. Gray设计出第一艘全自动蒸汽轮船“东方”号（Great Eastern）。（1866年）
完整版ppt
9
12、由徐寿设计的中国第一艘蒸汽轮船“黄鹄”号（长20m，重 25T， 速度10km/h）在安庆内军械所下水（1866年）。次年，中国第 一艘木质明轮蒸汽舰船“恬古”号在江南造船厂下水。
完整版ppt
37
18、加拿大G. Zames提出H鲁棒控制设计方法。（1981年）
完整版ppt
38
19、美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功。（1981年）
完整版ppt
39
20、美国A. Bryson和Y.C Ho发表Applied Optimal Control（1969 年）。Y.C Ho和X.R Cao等提出离散事件系统理论（1983年）。
控制理论发展历史
控制理论发展历史综述一：20世纪40年代末-50年代的经典控制理论时期，着重解决单输入单输出系统的控制问题，主要数学工具是微分方程、拉氏变换、传递函数；主要方法是时域法、频域法、根轨迹法；主要问题是系统的稳、准、快。
二：20世纪60年代的现代控制理论时期，着重解决多输入多输出系统的控制问题，主要数学工具是以此为峰方程组、矩阵论、状态空间法主要方法是变分法、极大值原理、动态规划理论；重点是最优控制、随即控制、自适应控制；核心控制装置是电子计算机。
三：20世纪70年代之后的先进控制理时期，先进控制理论是现代控制理论的发展和延伸。
先进控制理论内容丰富、涵盖面最广，包括自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、人工神经网络控制等。
经典控制理论适用于单输入、单输出的线性定常（参数不随时间而变）系统。
发展过程1.原始阶段中国，两千年前我国发明的指南车：一种开环自动调节系统，它利用差速齿轮原理，利用齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。
不论车子转向何方，木人的手始终指向南方，“车虽回运而手常指南”。
2.起步阶段人类社会发展，有一个点把人类社会的发展分成两大部分，那就是工业革命。
18世纪中叶之前，不管你什么怎么划分人类社会也好（农业牧业手工业），社会的发展始终离不开人力，就是必须得有人亲自去做。
18世纪中叶之后，机器的出现，使得以机器取代了人力，所以称之为革命。
然后机器的出现变革了人类的整个历史，直至现代社会文明的如此进步。
工业革命的开始的标志为哈格里夫斯发明的珍妮纺纱机，而工业革命的标志是瓦特改良蒸汽机，为什么扯这么多？如果机器不能控制，那和工具又有什么区别？所以工业革命的标志是瓦特改良蒸汽机。
钱学森也在最新一版的工程控制论中提到技术革命。
1769年，控制思想首次应用于工业控制的是瓦特，发明用来控制蒸汽机转速的飞球离心控制器。
以后人们曾经试图改善调速器的准确性，却常常导致系统产生振荡。
1868年以前，这一百年来，自动控制装置的设计还出于“直觉”阶段，没有系统的理论指导，因此在控制系统的各项性能（稳、准、快）的协调方面经常出现问题。
控制理论的发展及应用PPT文档55页
控制理论的发展及应用
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候来自收 敛。•9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候来自收 敛。•9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
控制理论发展史共36页PPT
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克Fra bibliotek维 乌斯•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
控制理论发展史
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克Fra bibliotek维 乌斯•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
控制理论发展史
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
自动控制发展史.最全优质PPT
（4） 美国N·Minorsky研制出用于船舶驾驶的伺服机构， 提出了PID控制方法（1922）
（5） 美国MIT的V·Bush研制成第一台大型模拟计算机 （Differential Analyzer）（1928）
（6） 美国H·S·Black提出放大器性能的负反馈方法 （Negative Feedback Amplifier）（1927）
3. 经典控制（Classical Control）（1935－1950）
（1） 美国贝尔实验室的H·Bode（1938）以及Nyquist （1940）提出频率响应法
（2） 美国Taylor仪器公司的J·G·Ziegler和N·B·Nichols 提出PID参数的最佳调整法（1942）
（3） 美国MIT的N·Wiener研究随机过程的预测 （1942），提出Wiener滤波理论（1942），发表《控制 论》（Cybernetics）一书（1948），标志着控制论学科 的诞生
（4） 美国的H·Hazen发表关于伺服结构理论（Theory of Servomechanism）(1934)，并在MIT建立伺服机构实 验室（Servomechanism Laboratory）（1939）
（5） 英国A·M·Turine提出图灵计算机的设想（1937）
（6） J·Von·Neuman（1903-1957）发明首台数E·Sperry（1860-1930），创立Sperry公司。由他们 设计和制造的陀螺仪和各种控制装置被广泛地应用到二战 时期的美国军舰、鱼雷、火炮、雷达和飞机上。L·Sperry （1892-1923），在1914年的巴黎航展中，成功地演示了陀 螺仪全自动机身平衡与稳定，为航空业的快速发展作出了 重要的贡献
操江号（60m×10m），392匹马力，600T排水，备炮9门
（5） 美国MIT的V·Bush研制成第一台大型模拟计算机 （Differential Analyzer）（1928）
（6） 美国H·S·Black提出放大器性能的负反馈方法 （Negative Feedback Amplifier）（1927）
3. 经典控制（Classical Control）（1935－1950）
（1） 美国贝尔实验室的H·Bode（1938）以及Nyquist （1940）提出频率响应法
（2） 美国Taylor仪器公司的J·G·Ziegler和N·B·Nichols 提出PID参数的最佳调整法（1942）
（3） 美国MIT的N·Wiener研究随机过程的预测 （1942），提出Wiener滤波理论（1942），发表《控制 论》（Cybernetics）一书（1948），标志着控制论学科 的诞生
（4） 美国的H·Hazen发表关于伺服结构理论（Theory of Servomechanism）(1934)，并在MIT建立伺服机构实 验室（Servomechanism Laboratory）（1939）
（5） 英国A·M·Turine提出图灵计算机的设想（1937）
（6） J·Von·Neuman（1903-1957）发明首台数E·Sperry（1860-1930），创立Sperry公司。由他们 设计和制造的陀螺仪和各种控制装置被广泛地应用到二战 时期的美国军舰、鱼雷、火炮、雷达和飞机上。L·Sperry （1892-1923），在1914年的巴黎航展中，成功地演示了陀 螺仪全自动机身平衡与稳定，为航空业的快速发展作出了 重要的贡献
操江号（60m×10m），392匹马力，600T排水，备炮9门
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6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。—帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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控制理论发展史
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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控制理论发展史
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿