現(xiàn)代控制系統(tǒng) 怎么 現(xiàn)代控制理論有什么用

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)代控制系統(tǒng)的關(guān)系及特點(diǎn)，richard c.dorf 現(xiàn)代控制系統(tǒng)怎么樣？現(xiàn)代控制理論怎么判斷一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性？怎么才能學(xué)好現(xiàn)代控制理論？現(xiàn)代控制理論，現(xiàn)代控制理論。

本文導(dǎo)航

• 有效控制系統(tǒng)的特征
• 奧的斯思韋特系統(tǒng)
• 現(xiàn)代控制理論有什么用
• 現(xiàn)代控制理論有哪些內(nèi)容
• 簡述現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容
• 公認(rèn)最經(jīng)典的現(xiàn)代控制理論

有效控制系統(tǒng)的特征

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為人控,而現(xiàn)代控制系統(tǒng)是,機(jī)械化自動控制系統(tǒng).現(xiàn)代系統(tǒng)必須有傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),必要時(shí)還需傳統(tǒng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié).而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)則是一種古老的存在,永遠(yuǎn)夾雜在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中,因?yàn)閭鹘y(tǒng)控制系統(tǒng)是由人腦控制,而人類的活動任何時(shí)候都離不開人為主題

奧的斯思韋特系統(tǒng)

　　Richard C .Dorf和 Robert H. Bishop 著的《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》 ，這本書講的很詳細(xì)，很適合初學(xué)者！

現(xiàn)代控制理論有什么用

穩(wěn)定性自動控制系統(tǒng)的種類很多，完成的功能也千差萬別，有的用來控制溫度的變化，有的卻要跟蹤飛機(jī)的飛行軌跡。但是所有系統(tǒng)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)才能夠正常地工作，也就是要滿足穩(wěn)定性的要求。 什么叫穩(wěn)定性呢？我們可以通過一個(gè)簡單的例子來理解穩(wěn)定性的概念。如下圖所示，一個(gè)鋼球分別放在不同的兩個(gè)木塊上，A圖放在木塊的頂部，B圖放在木塊的底部。如果對圖中的鋼球施加一個(gè)力，使鋼球離開原來的位置。A圖的鋼球就會向下滑落，不會在回到原來的位置。而B圖中的鋼球由于地球引力的作用，會在木塊的底部做來回的滾動運(yùn)動，當(dāng)時(shí)間足夠長時(shí)，小球最終還是要回到原來的位置。我們說A圖所示的情況就是不穩(wěn)定的，而B圖的情況就是穩(wěn)定的。 穩(wěn)定性示意圖 上面給出的是一個(gè)簡單的物理系統(tǒng)，通過它我們對于穩(wěn)定性有了一個(gè)基本的認(rèn)識。穩(wěn)定性可以這樣定義：當(dāng)一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)處于一個(gè)平衡的狀態(tài)時(shí)（就相當(dāng)于小球在木塊上放置的狀態(tài)一樣）如果受到外來作用的影響時(shí)（相當(dāng)于上例中對小球施加的力），系統(tǒng)經(jīng)過一個(gè)過渡過程仍然能夠回到原來的平衡狀態(tài)，我們稱這個(gè)系統(tǒng)就是穩(wěn)定的，否則稱系統(tǒng)不穩(wěn)定。一個(gè)控制系統(tǒng)要想能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的控制功能就必須是穩(wěn)定的。在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)中存在儲能元件，并且每個(gè)元件都存在慣性。這樣當(dāng)給定系統(tǒng)的輸入時(shí)，輸出量一般會在期望的輸出量之間擺動。此時(shí)系統(tǒng)會從外界吸收能量。對于穩(wěn)定的系統(tǒng)振蕩是減幅的，而對于不穩(wěn)定的系統(tǒng)，振蕩是增幅的振蕩。前者會平衡于一個(gè)狀態(tài)，后者卻會不斷增大直到系統(tǒng)被損壞。 既然穩(wěn)定性很重要，那么怎么才能知道系統(tǒng)是否穩(wěn)定呢？控制學(xué)家們給我們提出了很多系統(tǒng)穩(wěn)定與否的判定定理。這些定理都是基于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)數(shù)學(xué)模型的形式，經(jīng)過一定的計(jì)算就能夠得出穩(wěn)定與否的結(jié)論，這些定理中比較有名的有：勞斯判據(jù)、赫爾維茨判據(jù)、李亞譜若夫三個(gè)定理。這些穩(wěn)定性的判別方法分別適合于不同的數(shù)學(xué)模型，前兩者主要是通過判斷系統(tǒng)的特征值是否小于零來判定系統(tǒng)是否穩(wěn)定，后者主要是通過考察系統(tǒng)能量是否衰減來判定穩(wěn)定性。 當(dāng)然系統(tǒng)的穩(wěn)定性只是對系統(tǒng)的一個(gè)基本要求，一個(gè)另人滿意的控制系統(tǒng)必須還要滿足許多別的指標(biāo)，例如過渡時(shí)間、超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差、調(diào)節(jié)時(shí)間等。一個(gè)好的系統(tǒng)往往是這些方面的綜合考慮的結(jié)果。

現(xiàn)代控制理論有哪些內(nèi)容

1、現(xiàn)代控制理論的學(xué)習(xí)策略

俗話說的好，興趣是最好的老師。然而從狀態(tài)空間表達(dá)式開始，就從沒有離開過大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和生硬的理論，這些內(nèi)容是十分生硬枯燥的，記得自己看書的時(shí)候經(jīng)常看著看著就犯困了。

首先，必須有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。由于現(xiàn)代控制理論這門課里面有大量的數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，沒有扎實(shí)的餓數(shù)學(xué)基礎(chǔ)顯然是學(xué)不好這門課的。只有理解數(shù)學(xué)表達(dá)式的含義之后才可能對理論有更深層次的理解。

其次，基于自己的專業(yè)背景，要結(jié)合自己所在課題組的研究項(xiàng)目，在學(xué)習(xí)過程中盡可能的把課堂上學(xué)習(xí)到的知識技能應(yīng)用到課題項(xiàng)目中來。這樣無疑可以更好地、更有目的性的學(xué)習(xí)該門課程。

最后，再學(xué)習(xí)過程中要注重控制工程的背景和意義，不用過于追究理論推導(dǎo)，突出現(xiàn)代控制理論中基本概念、性質(zhì)的工程含義。例如，可以利用能量的增加或衰減來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而引出了反映系統(tǒng)能量的李雅普諾夫函數(shù)概念；通過分析影響系統(tǒng)性能的因素，歸納出系統(tǒng)的極點(diǎn)是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和動態(tài)性能的關(guān)鍵，從而提出極點(diǎn)配置的控制問題等。

2、現(xiàn)代控制理論的學(xué)習(xí)方法

首先，學(xué)習(xí)現(xiàn)代控制理論要有選擇性。由于在本科期間已經(jīng)學(xué)習(xí)過了機(jī)械工程控制這門課，并且現(xiàn)代控制理論課程的課時(shí)也不多有必要有選擇性的重點(diǎn)學(xué)習(xí)一些與平時(shí)科研項(xiàng)目相關(guān)的內(nèi)容。以自己為例，所在實(shí)驗(yàn)室主要從事的機(jī)電一體化的研發(fā)工作，控制理論是必不可少的一門基礎(chǔ)課程，在學(xué)習(xí)較為熟悉的控制應(yīng)用案例和問題（如PLC、PID控制等）時(shí)，需要從這些控制現(xiàn)象、需求的分析入手，逐漸進(jìn)入到問題的物理本質(zhì)和在現(xiàn)代控制中的描述與求解方法，從而建立起機(jī)械工程中的實(shí)際控制問題與現(xiàn)代控制理論的關(guān)聯(lián)。在學(xué)習(xí)過程中，通過所提出機(jī)械控制問題的系統(tǒng)深化，揭示這些表面上獨(dú)立的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的必然聯(lián)系和規(guī)律，這樣可以幫助發(fā)現(xiàn)隱含在這些基本概念、方法背后的問題求解模式，從而使所學(xué)知識結(jié)合到課題中的實(shí)踐去。

其次，要用數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)建模的方法來解決現(xiàn)代控制理論的實(shí)際問題。對現(xiàn)代控制理論來說,首先遇到的問題是將實(shí)際系統(tǒng)抽象為數(shù)學(xué)模型,有了數(shù)學(xué)模型,才能有效地去研究系統(tǒng)的各個(gè)方面。許多機(jī)電系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)常可近似概括為線性系統(tǒng)。線性系統(tǒng)和力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)一樣,是一個(gè)理想模型,理想模型是研究復(fù)雜事物的主要方法,是對客觀事物及其變化過程的一種近似反映。現(xiàn)代控制論從自然和社會現(xiàn)象中抽象出的理想模型,用狀態(tài)空間方法表示,再作理論上的探討。

最后，在學(xué)習(xí)現(xiàn)代控制理論這門課時(shí)，要沿著邏輯思路,逐步深入理解,而不是僅僅注重思維的結(jié)果，在學(xué)習(xí)中還不斷提出“疑團(tuán)”,然后去尋求解答。比如,一些定理的逆命題是否成立? 成立就證明,否則舉反例。若不成立,則加什么條件可使之成立。有些定理只說“存在”,是否“唯一”等等。從而使讀者的思維不致被書本禁錮起來,不僅能學(xué)習(xí)真理,力爭要發(fā)

展真理。從而,逐步熟悉和掌握一定的學(xué)習(xí)方法,也就是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)方法論。這一點(diǎn)對研究生來說是非常重要的。

3、現(xiàn)代控制理論的學(xué)習(xí)心得

時(shí)間過得很快，轉(zhuǎn)眼之間一學(xué)期快要結(jié)束了，對于現(xiàn)代控制理論這門課程的學(xué)習(xí)也接近了尾聲。在學(xué)習(xí)這門課的過程當(dāng)中，感覺需要深入理解教材中所說的應(yīng)用條件的限制,不能不考慮條件,生搬硬套地去運(yùn)用理論。只有對基本概念、基本原理真正了解了,掌握住各個(gè)概念所處的位置和它們之間的區(qū)別,才能把它們真正納入自己的知識結(jié)構(gòu)中來。在人一生的學(xué)習(xí)中,必須逐步培養(yǎng)一種正確的學(xué)習(xí)方法,才能通過自己的深入體會,加深對教材的真正理解。特別是概念的外延和內(nèi)涵,不能隨意擴(kuò)大或縮小,否則會在運(yùn)用公式定理去解答復(fù)雜問題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

現(xiàn)代控制理論 （建立在狀態(tài)空間法基礎(chǔ)上的一種控制理論）

建立在狀態(tài)空間法基礎(chǔ)上的一種控制理論，是自動控制理論的一個(gè)主要組成部分。在現(xiàn)代控制理論中，對控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)主要是通過對系統(tǒng)的狀態(tài)變量的描述來進(jìn)行的，基本的方法是時(shí)間域方法?，F(xiàn)代控制理論比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)，單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)。它所采用的方法和算法也更適合于在數(shù)字計(jì)算機(jī)上進(jìn)行?，F(xiàn)代控制理論還為設(shè)計(jì)和構(gòu)造具有指定的性能指標(biāo)的最優(yōu)控制系統(tǒng)提供了可能性。

簡述現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容

建立在狀態(tài)空間法基礎(chǔ)上的一種控制理論，是自動控制理論的一個(gè)主要組成部分。在現(xiàn)代控制理論中，對控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)主要是通過對系統(tǒng)的狀態(tài)變量的描述來進(jìn)行的，基本的方法是時(shí)間域方法?，F(xiàn)代控制理論比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)，單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)。它所采用的方法和算法也更適合于在數(shù)字計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。現(xiàn)代控制理論還為設(shè)計(jì)和構(gòu)造具有指定的性能指標(biāo)的最優(yōu)控制系統(tǒng)提供了可能性。

公認(rèn)最經(jīng)典的現(xiàn)代控制理論

現(xiàn)代控制理論是建立在空間法基礎(chǔ)上班一種控制理論，是自動控制理論的一個(gè)重要組成部分。在現(xiàn)代控制理論中，對控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)主要是通過對系統(tǒng)的狀態(tài)變量的描述來進(jìn)行的，基本方法就是時(shí)間域方法。現(xiàn)在控制理論比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛的多，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)，單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)。它所采用的方法和算法也更適合于在數(shù)字計(jì)算上進(jìn)行?，F(xiàn)在控制論還為設(shè)計(jì)和構(gòu)造具有指定的性能指標(biāo)的最優(yōu)控制系統(tǒng)提供了可能性。