自动控制原理第一章绪论2 ppt课件

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1、电气与自动化学院自动控制原理参考教材张爱民.自动控制原理.北京：清华大学出版社，2006.刘明俊，于明祁.自动控制原理.湖南：国防科技大学出版社，2000.包建华，白朝霞.自动控制原理实验指导书，徐师大自编.主要内容第一章绪论第二章控制系统的数学模型第三章控制系统的时域分析第四章根轨迹法第五章频率响应法第六章控制系统的校正第九章状态空间分析法课时计划与安排本课程共计72学时，其中理论课64学时，实验课8学时。具体安排如下理论课经典控制理论（第1-6章）现代控制理论（第9章）实验课典型环节及其阶跃响应二阶系统阶跃响应系统频率特性测量连续系统串联超前校正1.

2、1自动控制理论发展史简述1.2自动控制系统的一般概念1.3开环控制与闭环控制1.4自动控制系统的分类1.5对自动控制系统的要求本课程的任务第一章绪论1.1自动控制理论发展史简述（一）萌芽阶段——18世纪中叶1、世界公认为第一个自动控制系统的是1788年瓦特发明的离心式调速器。瓦特（1736-1819）英国著名的发明家1788年瓦特发明的离心式调速器2、俄国人波尔佐诺夫发明锅炉水位调节器。一、发展史简述（二）奠基阶段——经典控制论（60年代以前）1、1932年，奈奎斯特针对反馈放大器提出几何稳定判据——奈氏图、奈氏判据。从时域分析转到频域分析2、1940年

3、，博德在频率法中引入对数坐标系，使频率特性的绘制工作更加适用于工程实际。博德图3、1942年，哈里斯引入传递函数概念，用方框图、环节、输入和输出等信息传输的概念来描述系统的性能和关系。4、1948年，埃文斯提出了控制系统非常实用的设计方法—根轨迹法，用参数变化时特征方程的根变化轨迹来研究系统。5、1948年，美国数学家维纳出版了《控制——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，系统地论述了控制理论的一般原理和方法，奠定了控制论的基础。6、50年代中期，添加了非线性系统理论和离散控制理论，形成了完整的理论体系。（三）发展阶段——现代控制论（20世纪60年代后

4、）二次世界大战中火炮、雷达、飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹（发射，操纵，指导及跟踪），卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术的出现，则促进了新的控制理论的出现和发展。1、1956年，苏联学者L.S.Pontryagin发表了《最优过程数学理论》，提出极大值原理（MaximumPrinciple）。L.S.PontryaginR.E.KalmanR.Bellman三大基石2、1957年，美国R.Bellman在RANDCooperation数学部的支持下，发表著名的动态规划（Dy

5、namicProgramming），建立最优控制的基础。3、1960年，美籍匈牙利人R.E.Kalman发表《OntheGeneralTheoryofControlSystems》等论文，引入状态空间法分析系统，提出能控性，能观测性，最佳调节器和kalman滤波等概念，奠定了现代控制理论的基础。4、1963年,美国的L.Zadeh与C.Desoer发表LinearSystems-AStateSpaceApproach。1965年，Zadeh提出模糊集合和模糊控制的概念。5、1958年，美国的E.I.Jury发表“数字控制系统”(Sampled-DataC

6、ontrolSystem)，建立了数字控制及数字信号处理的基础。6、1967年，瑞典KarlJ.Astrom提出最小二乘辩识，解决了线性定常系统参数估计问题和定阶方法，六年后，提出了自启调节器，建立自适应控制的基础。7、1970年，英国H.H.Rosenbrock发表StateSpaceandMultivariableTheory。1974年，加拿大W.MWonham发表LinearMultivariableControl:AGeometricApproach。8、1976年，美国R.Brockett提出用微分几何研究非线性控制系统，1985年，意大利A

7、.Isidori出版(NonlinearControlSystems)。9、1981年加拿大G.Zames提出H-inf.鲁棒控制设计方法……………………二、中国学者对控制理论的贡献1、1954年，钱学森在美国出版了专著《工程控制论》，是当时的经典著作，并由戴汝为、何善堉等译成中文。2、1954，天津大学刘豹教授编著了我国第一本用中文撰写的控制理论专著《自动控制原理》。3、1956年，胡中揖和薛景瑄出版了由中国教师自己编写的第一本《自动控制原理》的教科书。4、除了结合国情编著有关的专著和教材外，也翻译了国外许多自动控制方面的名著。如王众托翻译了前苏联学者

8、洛多夫尼柯夫的《自动调整原理》；卢伯英等翻译了美国学者绪方胜彦的《现代控制工程》