控制理论产生及发展概要VIP专享VIP免费

1绪论0.1控制理论产生及发展18世纪中叶英国第一次工业革命1765年瓦特发明蒸汽机→调速问题→稳定性问题1868年调节器一文发表1872年劳斯和1890年赫尔威茨→代数判据1892年李雅普诺夫“运动稳定性的一般问题”1932年乃奎斯特判据1948维纳发表《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》0.2控制理论发展三个阶段：第一代：古典控制理论（经典控制理论）40-60年代第二代：现代控制理论60-80年代第三代：智能控制及大系统理论80-至今三代控制理论对比简表古典控制理论现代控制理论智能控制理论时间20世纪40-6060-7080-至今对象单入单出线性定常系统多入多出非线性时变系统难以建模的非线性复杂系统工具传递函数；状态方程；状模糊逻辑系统(FLS)，神经网2频率特性；根轨迹等频率域内求解态空间法；动态规划；极大值原理；时间域内求解络系统(NNS)，专家系统(ES)，知识基系统，人工智能等代表人物伯德，伊文斯卡尔曼贝尔曼庞特里亚金扎德；付京孙；Saridis，LeondesMendel0.3智能控制的产生及发展20世纪60年代Smith用模式识别器用于最优控制1965年Zadeh发表模糊集合论文，付京孙讲人工智能用于学习控制1976年Mendel提出人工智能概念—智能控制70年代初傅京孙、Gloriso和Saridis等人提出递阶智能控制的系统结构1974年马丹尼提出世界上第一个模糊控制器(fuzzylogiccontroller)20世纪80年代初建立了多种专家系统20世纪80年代中后期神经网络的研究又开始兴起1992年美国自然基金启动支持“智能控制”的研究0.4传统控制与智能控制类别传统控制理论(古典理论与现代理论)智能控制（人工智能与控制理论交叉）3特征基于精确模型(模型论)不基于对象精确模型(控制论)研究重点对象：对被控对象建模控制器：智能信息反馈决策智能性低高结论：智能控制理论是对传统控制理论的发展，传统控制理论是智能控制理论的低级阶段。0.5智能控制论控制三要素：信息—反馈—控制智能控制——智能信息反馈控制三要素信息的特点反馈的类型控制（决策）模式传统控制单一数值量单纯负反馈单一模式智能控制定量、定性、图像、多媒体、知识、经验、规则等负，正，开环多模变结构变参数自适应自学习等控制器对象传感器输入输出图0.1反馈控制系统的原理框图40.6思维科学与智能模拟1.什么是思维科学研究思维规律和方法的科学。思维是意识的一部分，而且是最重要的部分，思维是人脑对客观事物间接的反映过程，包括回想、联想、想像、思考、推想等。人们通过思维活动反映客观事物的特点、本质属性、内部联系及发展规律。因此思维是人们认识过程的高级阶段。2.思维的类型(1)抽象思维（逻辑思维）：抽去表象的思维，例如小学生的算数。(2)形象思维（直觉思维）：既看形又看象的思维。凭借形象思维（例如用示波器来观测信号），通过形象来思考表述，主要思维手段是图形，行为等典型形象材料，具有直观、鲜明、生动等特点。形象思维过程的重要形式：类比，联想，想象。类比—根据两个不同对象比较的方法进行推理；联想—将两个不同领域的若干各对象联系加以思考的方法；想象—对头脑中已有表象进行加工创造新形象的思维过程，是一种创造性过程。(3)灵感思维（顿悟思维）：在长期的研究探索中而尚未解决问题，因某种偶然因素激发而豁然开朗，得到突然性的顿悟的思维活动。灵感思维的特点是突发性和偶然性，独创性和模糊性。3.形式逻辑形式逻辑是研究人们思维形式的结构及思维的基本规律的科学。基本规律包括同一律，矛盾律，排中律。5(1)同一律：思维确定性表现为概念判断的自身统，即思想统一性；(2)矛盾律：思维确定性表现为概念或判断的内容前后一贯，不自相矛盾；(3)排中律：两个矛盾的思想之间要做出抉择，排出中间的可能性。思维形式即为概念、判断和推理(1)概念：对客观事物本质属性加以反映的思维形式(2)判断：概念与概念的联合称为判断。其基本特征是：判断对象具有或不具有某种属性（肯定或否定）；判断情况符合事实为真，不符合事实为假(3)推理：推理是判断与判断的联合。根据一个或多个判断（前提）就得到一个新判断（结论）的思维方式，称为推理。常见的推理几种形式简表直接推理从一个前提推出的结论间接推理从...