现代控制理论及其在直流电机位置控制中的应用
基于现代控制理论的电机应用实例
２实现 步骤
２ ． １环 境 线 性 化 电机 存 在 死 区特 性 ， 这种 非线 性 是 不期 望 的 。 因为 本 次 实 验 的
１主要控 制原 理
基础是线性定常系统 ， 在实 际控制中为达到理想控制， 需消除死 区， １ ． １状 态反馈 原 理 对于示例 电机来说 ， 死区为１ ． ８ ９ Ｖ一 ２ ． ２ １ Ｖ， 消除的方法是死 区中点 即２ ． ０ ５ ±０ ． １ ６ Ｖ。 用全状态反馈实现二阶系统极点 的任意配置 ， 其动态性能一定 值 加上 死区长度 的一半 ， ２ ． ２电机 建 模 会优于 只有 输出反馈的系统。 设受控对象 的动态 方程 为
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孽
进 行辅 助分析 和设计 ， 并运 用Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 实时控制功 能设计控 制器 ， 使 系统 满足给 定的性 能指标 。
关键词 ： 控 制 系统 控 制 原 理
中图分类 号： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识 码： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ３ ４ — ０ ２
传 函 ：
毒
， 可 得 ：
。 因 Ｔ 已 求
出， 只需借助 电机角度闭环 系统的超调量（ ％ ：Ｐ 一 扣， √ 一 ） 就可确
定 开 环 增 益 Ｋ（ 示例值 ： Ｋ＝１ ０ ． ６ ） 。 ２ ． ３将 传递 函数 转化 为状 态 空间模 型 由步 骤 ２ 可得到传递函数 ， 选择状态变量ｘ １ 和ｘ ２ ， 所 以状 态 方
现 代控 制理 论 是建 立 在状 态 空 间法 基 础上 的一 种控 制 理 论 ， 对 控制系统的分析和设计主要是通过状态变量来进行。 与经典控制理 论相 比， 其所能处理 的控制 问题要更加广泛 ， 包括线性系统和非线 性系统 ， 定常系统和 时变系统， 单变量 系统和多变量系统， 所采用的 算法也更适合于在数字计算机上进 行。 本论文通过为小型直流 电机机组设计完整的位置控制系统 ， 采用 现 代 控 制 理 论 状 态 反 馈 和 状 态 观 测 的 原理 。 功 能 强 大 的Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓ ｉ ｍＬ ｌ ｆ ｉ ｎ ｋ 软件 ， 在对 控 制 系统 进行 分析 和设 计 时发挥 着 重 要 的作 用 。 Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ Ｎ 与硬件 设备 实现 实时控 制 的功能 ， 最终， 使得整 个系 统能 够 满 足给 定的性 能指 标（ 无静态误 差 ， 电机 响应 时间＜ Ｄ ． ３ ｓ ， 超 调量＜ ２ ０ ／ Ｊ ０ ） 。
先进控制理论及策略在电机控制中的应用
先进控制理论及策略在电机控制中的应用
随着现代控制理论不断发展，先进控制理论已经成为电机控制领域中的重要技术，它可以实现对电机系统的快速精确控制。
本文将围绕先进控制理论及策略在电机控制中的应用进行阐述。
1. 模型预测控制
模型预测控制（MPC）是目前应用最广的先进控制方法之一。
它是一种基于模型的预测和优化控制方法，它通过预测模型未来的行为，来优化控制器的输入信号，从而实现对系统的稳定控制。
在电机控制中，MPC能够实现对电机速度、电流、位置等参数的精确控制。
它使用先进的数学模型来描述电机系统的动态特性，并对模型进行预测和优化，从而能够实现对电机系统的高精度控制。
2. 自适应控制
自适应控制（AC）是一种能够自动适应系统变化的控制方法。
它能够自动调整控制器参数，以适应系统动态变化，从而保证系统的稳定性和性能。
3. 非线性控制
非线性控制是一种能够处理非线性系统的控制方法。
它能够处理电机系统中存在的非线性特性，从而实现对系统的高精度控制。
4. 观测器设计
观测器是一种能够通过系统输出来估计未知状态的方法。
它能够实时估计电机系统的位置、速度、电流等状态，并实现对系统的高精度控制。
5. 鲁棒控制
在电机控制中，鲁棒控制能够处理电机系统中存在的不确定性和变化。
它能够预测电机系统中的不确定性和变化，并调整控制器来适应这些变化，从而实现对电机系统的高精度控制。
控制电机的技术原理及应用
控制电机的技术原理及应用一、引言控制电机是现代工业中一项非常重要的技术。
通过对电机的控制，可以实现精确运动控制、速度调节、负载平衡等功能，广泛应用于工业生产、航空航天、汽车制造等领域。
本文将介绍控制电机的技术原理及其在各个领域中的应用。
二、电机控制的基本原理电机控制的基本原理是通过施加电流或电压来控制电机转速、方向或位置。
常见的电机控制方法主要有以下几种：1. 直流电机控制直流电机控制是最简单和常见的电机控制方法之一。
通过调节直流电源提供的电压来改变电机的转速。
一般情况下，直流电机转速与电压成正比。
2. 交流电机控制交流电机控制一般采用变频器来实现。
变频器可以改变电压、频率和相位，从而控制电机的转速和转向。
3. 步进电机控制步进电机控制通过对电机施加特定的脉冲信号来控制电机每一步的转动角度。
脉冲信号的频率和数量可以决定电机转速和位置。
4. 伺服电机控制伺服电机控制通过传感器感知电机的转动角度，并与设定值进行比较，然后通过控制器对电机施加电压或电流来调整电机的转动，实现精确的位置和速度控制。
三、控制电机的应用控制电机在现代工业中应用广泛，下面列举几个常见的应用场景：1. 生产线自动化在工业生产线上，控制电机广泛应用于自动化控制系统中，用于控制机械臂、输送带和其他设备的运动。
通过精确控制电机的转速和位置，可以实现高效生产和减少人力成本。
2. 机械设备控制电机在机械设备中的应用非常广泛，例如机床、印刷机、包装机等。
通过控制电机的转速和位置，可以实现精确的切削、印刷和包装等操作，提高生产效率和产品质量。
3. 航空航天在飞行器中，控制电机用于控制飞行器的各个部件，例如舵面、起落架、发动机等。
通过精确控制电机的转动，可以实现飞行器的平稳飞行和精确操控。
4. 汽车制造在汽车制造中，控制电机用于控制各种系统，例如发动机控制、刹车系统、座椅调节等。
通过控制电机的转速和位置，可以实现驾驶舒适性、安全性和燃油经济性的提升。
任务2直流电机控制电路原理与应用
任务2直流电机控制电路原理与应用直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业生产、家电、交通工具等领域。
直流电机控制电路是为了满足不同工作条件下对电机转速、转向、转矩等参数要求而设计的电路系统。
本篇文章将从直流电机控制电路的原理和应用两个方面进行介绍。
一、原理直流电机控制电路的基本原理是通过改变电机的电流和电压，控制电机的运行状态。
在直流电机控制电路中，常用的控制方法有启动、制动、调速、逆变等。
1.启动直流电机启动时需要较大的启动电流，为了防止电机启动时的冲击电流对电网和电机本身造成损坏，一般采用电阻启动和恒压法启动。
电阻启动是通过串接启动电阻，降低电动机的终端电压，从而限制启动电流的大小。
启动过程中，通过逐渐减小启动电阻的方式，使电动机逐步加速，最终将电阻完全切除，电机达到额定运行状态。
恒压法启动是通过在电动机终端并联一个恒压控制器，将额定电压经过控制器分压，形成一个低电压区，以降低启动电流。
启动过程中，控制器逐步提高电压，使电机逐步加速，最终将电压调整至额定电压，电机达到额定运行状态。
2.制动直流电动机制动是指将电动机由运转状态逐渐减速到停止状态的过程。
制动方法有机械制动、电阻制动、平衡电压制动等。
机械制动是通过机械摩擦或电磁刹车等方式，使电动机逐渐减速到停止状态。
电阻制动是通过串接制动电阻，将电机终端电压降低，使电机终端电压小于电机电动势，从而产生逆向电动势，使电机产生制动扭矩，逐渐减速到停止状态。
平衡电压制动是通过在电机两端并联一个可变阻值的电阻，使其电阻变化和电机转速变化保持同步，以实现平衡制动。
3.调速直流电机的调速可以通过改变电机电压或电流来实现。
调速方法有电压调速、电流调速、PWM调速等。
电压调速是通过改变电机的供电电压，可以直接改变电机的转速。
常用的电压调速方法有串联电动势调速、平行电动势调速、分级电动势调速等。
电流调速是通过改变电机的电流大小，控制电机的转速。
一般通过改变电机绕组电阻来实现电流调速。
现代控制理论4 直流电动机
1直流电动机的介绍1.1研究的意义直流电机是现今工业上应用最广的电机之一，直流电机具有良好的调速特性、较大的启动转矩、功率大及响应快等优点。
在伺服系统中应用的直流电机称为直流伺服电机，小功率的直流伺服电机往往应用在磁盘驱动器的驱动及打印机等计算机相关的设备中，大功率的伺服电机则往往应用在工业机器人系统和CNC 铣床等大型工具上。
[1]1.2直流电动机的基本结构直流电动机具有良好的启动、制动和调速特性，可以方便地在宽范围内实现无级调速，故多采用在对电动机的调速性能要求较高的生产设备中。
直流伺服电机的电枢控制：直流伺服电机一般包含3个组成部分：-图1.1①磁极：电机的定子部分，由磁极N—S级组成，可以是永久磁铁（此类称为永磁式直流伺服电机），也可以是绕在磁极上的激励线圈构成。
②电枢：电机的转子部分，为表面上绕有线圈的圆形铁芯，线圈与换向片焊接在一起。
③电刷：电机定子的一部分，当电枢转动时，电刷交替地与换向片接触在一起。
直流电动机的启动电动机从静止状态过渡到稳速的过程叫启动过程。
电机的启动性能有以下几点要求：1）启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩。
2）启动时电枢电流要尽可能的小。
3）电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩，以利于缩短启动时间。
直流电动机调速可以有：（1）改变电枢电源电压；（2）在电枢回路中串调节电阻；（3）改变磁通，即改变励磁回路的调节电阻Rf以改变励磁电流。
本文章所介绍的直流伺服电机，其中励磁电流保持常数，而有电枢电流进行控制。
这种利用电枢电流对直流伺服电机的输出速度的控制称为直流伺服电机的电枢控制。
如图1.2b负载Bm激励线圈Tm电枢线路I fJmEaRa LaIa+-图1.2——定义为电枢电压（伏特）。
——定义为电枢电流（安培）。
——定义为电枢电阻（欧姆）。
——定义为电枢电感（亨利）。
——定义为反电动势（伏特）。
——定义为励磁电流（安培）。
——定义为电机产生的转矩（牛顿•米）——定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效粘带摩擦系数（牛顿•米∕度•）—定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效转动惯量（千克•）。
探究现代控制技术在电力系统控制中的应用
探究现代控制技术在电力系统控制中的应用摘要：近年来，我国科学技术取得了突飞猛进的发展，对电力系统控制工作提供了先进的技术支持，使得电力系统平稳运行有了一定的保障。
各种先进的控制理论应用于电力系统控制中，对电力系统的自动发电控制、静止无功补偿等方面具有重要的指导作用。
电力系统中引进现代控制技术取得了一定的发展成效，但是结合电力系统控制现状与科学技术发展水平而言，仍然存在一定的弊病，制约着电力系统科学化、现代化和数字化发展趋势的形成。
因此，在电力系统发展中，要以问题为导向，及时发现问题，并广泛应用先进的控制理论和现代控制技术，适应电力系统日益复杂化的现实，提升整个系统的稳定性。
关键词：现代控制技术；电力系统；控制在我国科学技术不断创新的新形势下，作为电力系统控制，越来越多的应用现代控制技术，目前电力系统控制所涉及到线性最优控制、模糊逻辑控制、自适应控制等现代技术在电力系统稳定、串联补偿控制、静止无功补偿、自动发电控制等方面的应用越来越广泛，这也使我国电力系统控制不断取得新的成效。
尽管从总体上来看，我国电力系统控制在应用现代控制技术方面，与过去相比有了很大的进步，但在我国科学技术快速发展的新形势下，电力系统控制应用现代控制技术仍然存在很多不足之处，在一定程度上影响了电力系统控制的科学化、现代化、智能化以及数字化，因此，在电力系统发展中，要以问题为导向，及时发现问题，并广泛应用先进的控制理论和现代控制技术，适应电力系统日益复杂化的现实，提升整个系统的稳定性。
一、电力系统控制应用现代控制技术存在的问题1.1应用理念缺乏创新理念是行动的先导，电力系统控制要想更好的应用现代控制技术，必须在应用理念创新上狠下功夫，尽管从总体上来看，电力企业在应用电力系统控制技术方面已经高度重视现代控制技术的应用，但仍然存在理念缺乏创新的问题，比如在电力系统控制方面，还同有将智能化、网络化、数字化进行紧密的结合，因而现代控制技术的应用还有一定的局限性，现代控制技术缺乏全面性和系统性，在一定程度上制约了现代控制技术在电力系统控制的应用。
电机控制中的原理与应用
电机控制中的原理与应用电机控制是指对电机进行启动、停止和调速等操作的过程，它是实现各种电机应用的基础。
电机控制原理主要包括电机的工作原理、控制器的设计原理以及电机系统的闭环控制等内容。
本文将从原理和应用两个方面进行详细阐述。
电机控制的原理主要涉及到电机的工作原理和控制器的设计原理。
电机是一种将电能转换为机械能的装置，其工作原理根据法拉第定律，通过电流在磁场中产生力的作用来实现。
电机根据不同的工作原理可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机通过直流电流在线圈中产生的磁场作用来实现转动，而交流电机则通过交流电流在定子和转子中产生的磁场作用来实现转动。
直流电机的控制原理主要包括启动、调速和制动。
直流电机一般采用分流和串联励磁两种方式，通过改变电源电压、电流或者改变线圈的连接方式来控制电机的转速和转矩。
控制器一般包括电机驱动电路和控制电路两部分，其中电机驱动电路用于控制电机的电源，而控制电路则负责控制电机的启动、停止和调速。
交流电机的控制原理主要包括启动、调速和制动。
交流电机一般采用定子绕组和转子绕组的磁场相互作用来实现转动，可分为感应电动机、同步电动机和变压器电动机等。
交流电机的控制主要通过改变电源的频率、电压或者改变绕组的接法来实现。
常见的控制方法有变频调速、电压调制和PWM调制等。
电机控制的应用非常广泛，涉及到各个领域。
在工业领域，电机控制广泛应用于机床、自动化生产线、输送设备、冶金设备等。
在家电领域，电机控制在洗衣机、冰箱、空调、电视等家电中都有应用。
在交通运输领域，电机控制应用于汽车、飞机、电动车等交通工具。
在医疗领域，电机控制应用于医疗设备、手术器械等。
在航天领域，电机控制应用于航天器的姿态控制、推进系统等。
电机控制的应用也在不断发展创新。
随着智能化的发展，电机控制与传感器、通信技术、计算机技术等相结合，形成了智能电机系统。
这种系统可以实现远程监控、远程故障诊断、自动调节等功能，提高了电机的控制精度和效率。
现代电气控制理论与应用
现代电气控制理论与应用现代电气控制理论与应用是电气工程领域的重要研究方向。
随着科学技术的不断发展，电气控制系统已经成为各个行业的核心应用，包括工业自动化、交通运输、电力系统、航空航天等。
本文将主要讨论现代电气控制理论的基本原理和应用实践。
一、现代电气控制理论的基本原理1. 传感器与信号处理技术传感器是电气控制系统中的重要组成部分，通过将物理量转换成电信号，实现与控制器的信息交互。
而信号处理技术则负责对传感器采集的信号进行滤波、放大、模数转换等处理，以提高信号质量和可靠性。
2. 控制器设计与算法控制器设计是电气控制系统中的核心环节，它决定了系统对外部输入信号的响应和输出信号的控制策略。
现代电气控制系统常用的控制算法包括比例积分微分控制（PID控制）、模糊控制、自适应控制等。
3. 系统建模与仿真系统建模通过将实际物理系统抽象成数学模型，以分析和预测系统的动态性能。
仿真技术则用于验证和优化控制系统的设计，减少实际实验的成本和风险。
二、现代电气控制的应用领域1. 工业自动化在工业生产中，电气控制系统广泛应用于生产线、机器人、仪器仪表等设备的控制与调节。
通过实时监测与自动化控制，提高了生产效率和产品质量，降低了人为失误的风险。
2. 交通运输现代交通运输中的电气控制系统主要应用于车辆控制、信号灯控制、交通管理等方面。
例如，智能交通系统通过电气控制技术实现了交通信号的优化调度，减少了交通拥堵和交通事故的发生。
3. 电力系统电气控制在电力系统中起到了重要的作用，包括电压、频率的调节和电网稳定性的维持等。
通过电气控制系统的应用，可以实现电力系统的智能化运维和优化调度，提高系统的供电可靠性和经济性。
4. 航空航天在航空航天领域，电气控制系统广泛用于飞行控制、导航、通信等方面。
借助先进的电气控制技术，可以实现飞机的自动驾驶、精确的导航定位和高效的通信传输。
三、现代电气控制技术的发展趋势1. 智能化与网络化随着物联网和人工智能技术的快速发展，电气控制系统正朝着智能化和网络化方向发展。
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中文论文题目：现代控制理论及其在直流电机位置控制中的应用英文论文题目：Modern Control Theory and Application inThe DC Motor Location Control姓名：指导教师：专业名称：所在学院：论文提交日期摘要控制理论作为一门科学技术，已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。
现代控制理论极点配置控制方法是线性系统综合中的重要问题，它是一种寻求一个反馈控制律，使得闭环传递函数的极点位于希望位置的一种控制器设计方法。
本文首先介绍了现代控制理论的产生、发展、内容及其与经典控制理论的差异，提出了学习现代控制理论的重要意义。
随后介绍了采用现代控制理论极点配置的控制方法为小型直流电机设计位置控制系统，并应用Matlab/Simulink软件对控制系统进行辅助分析和设计。
关键词：现代控制理论，极点配置，控制系统AbstractControl theory as a science and technology, has been widely used in all aspects of our social life. Modern control theory pole placement control method is linear system integration is an important issue, it is a search for a feedback control law, the closed-loop transfer function poles in a desired position controller design method. This paper describes the generation of modern control theory, development, content and the differences with classical control theory is proposed to learn the significance of modern control theory. Then introduced the use of modern control theory pole placement control method for small DC motor position control system design and application of Matlab / Simulink software control system aided analysis and design.Keywords: Modern control theory, Pole placement, Control system目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................................ I I 第 1 章引言 . (1)第 2 章现代控制理论 (1)2.1现在控制理论的产生与发展 (1)2.2现代控制理论的研究内容 (1)2.3现代控制理论与经典控制理论的差异 (2)2.3.1经典控制理论概述 (2)2.3.2两种控制理论研究对象的差异 (3)2.3.3两种控制理论的数学模型与基本方法的差异 (3)2.4现代控制理论的意义 (3)第 3 章直流电机位置控制实例 (4)3.1主要控制原理 (4)3.1.1极点配置控制方法 (4)3.1.2状态反馈原理 (4)3.1.3状态观测器原理 (5)3.2实现步骤 (7)3.2.1环境线性化 (7)3.2.2电机建模 (8)3.2.3将传递函数转化为状态空间模型 (8)3.2.4计算满足性能指标时的状态反馈系数 (8)3.2.5求状态观测器的反馈系数 (9)3.2.6仿真 (9)第 4 章结语 (10)参考文献 (11)第 1 章引言现代控制理论[1]是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,对控制系统的分析和设计主要是通过状态变量来进行。
与经典控制理论相比, 其所能处理的控制问题要更加广泛, 包括线性系统和非线性系统, 定常系统和时变系统, 单变量系统和多变量系统, 所采用的算法也更适合于在数字计算机上进行。
本论文通过采用现代控制理论状态反馈和状态观测的原理，为小型直流电机设计位置控制系统。
并利用能强大的Matlab/Simulink软件[2], 在对控制系统进行分析和设计。
Simulink可与硬件设备实现实时控制的功能,最终,使得整个系统能够满足给定的性能指标。
第 2 章现代控制理论2.1现在控制理论的产生与发展现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,对控制系统的分析和设计主要是通过状态变量来进行。
控制理论作为一门科学技术，已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。
现代控制理论的产生和发展经过了很长的时期。
从现代控制理论的发展历程可以看出，它的发展过程反映了人类由机械化时代进入电气化时代，并走向自动化、信息化、智能化时代。
“现代控制理论”是在“经典控制理论”基础上, 于20世纪60年代以后发展起来的。
在二十世纪五十年代末，随着计算机的飞速发展，推动了核能技术、空间技术的发展，随之引出多输入多输出系统、非线性系统和时变系统的分析与设计问题。
科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制论，而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件——数字计算机和现代数学。
在此背景下，卡尔曼(R·E·Kalman)提出的线性控制系统的状态空间方法、能控性和能观测性的概念, 奠定了现代控制理论的基础, 并提出卡尔曼滤波, 它在随机控制系统的分析与控制中得到广泛应用;上世纪六十年代由庞特里亚金等人提出最大值原理, 深入地研究了最优控制问题;由贝尔曼(R·Bellman)提出动态规划, 广泛用于各类最优控制问题。
随后的半个多世纪中, 虽然现代控制理论得到很大发展, 并广泛用于各个领域, 但其最重要的基础仍然是状态空间法，最值原理和最优控制三个方面。
2.2现代控制理论的研究内容现代控制理论的内容主要有线性系统基本理论；系统辨识；信号处理；最优控制问题；控制的综合[3-4]。
（1）线性系统基本理论包括系统的数学模型、运动的分析、稳定性的分析、能控及能观测性及状态反馈与观测器等问题。
（2）系统辨识系统辨识可以定义为用在一个动态系统上观察到的输入与输出数据来确定它的模型的过程。
如果模型结构已给定，只是其参数尚未制定，则系统辨识就变成参数估计，辨识是控制理论中不可分割的重要的组成部分，它属于应用数学中的求逆问题。
进行系统辨识常需要作发生输入信号和记录输出信号。
有许多统计方法和计算技术可用以处理数据和得到模型。
当前系统辨识方面的研究集中在下列基本问题上：辨识问题的可解性和问题提出的适当性、对各类模型的参数估计方法。
（3）信号处理信号处理是控制理论外面的独立的一门学科，但这两学科之间有许多重叠之处，而控制界曾对信号处理做出了重要贡献，特别是在滤波和平滑的领域。
这一领域是研究如何从被噪声污染的观察信号中重构原信息的问题。
它们有广泛的应用场合，如通信、从卫星追索数据、语言处理、图像再现等。
如果没有这种计算机化了的图像再现能力，那么从水手号和先锋号等航天飞船探测器传送回来的外层行星图像就毫无用处。
（4）最优控制问题在给定约束条件和性能指标下，寻找使系统性能指标最佳的控制规律。
主要方法有变分法、极大值原理、动态规划等极大值原理。
现代控制理论的核心即：使系统的性能指标达到最优（最小或最大）某一性能指标最优：如时间最短或燃料消耗最小等。
（5）控制的综合控制的综合就是为控制系统生成控制规律，它与模型、辨识、信号处理、所用综合方法有关。
主要包括：鲁棒控制理论、适应控制、多变量控制、随机控制等等。
2.3现代控制理论与经典控制理论的差异经典控制理论和现代控制理论有其共同点和差异。
共同点主要表现在研究对象是一致的，都是系统。
其区别体现在研究对象、数学模型及基本方法等方面。
2.3.1经典控制理论概述“经典控制理论”[5]是20世纪30年代开始形成, 到50年代发展成熟, 研究对象只是一个输入变量和一个输出变量、参数不随时间变化的单变量定常系统,它的数学基础是拉普拉斯变换, 通常采用输入输出间的传递函数作为系统的数学模型, 分析和综合系统的基本方法是频率响应和根轨迹法。
现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。
它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。
现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。
2.3.2两种控制理论研究对象的差异经典控制理论中, 研究对象主要局限于单输入、单输出、线性定常的控制系统。
这是十分理想的一个模型, 与现实系统有些差别, 但它却在控制理论进程中发挥了巨大的作用, 现实中相当多的问题是可用这种理想模型来分析和应用其结论的。
现代控制理论中, 研究对象的范围扩展了许多, 不但包含了经典控制理论所能研究的线性问题, 还包括了很多经典控制理论解决不了的线性和非线性问题;不但能研究定常系统, 还能研究非定常系统;不但能解决单输入单输出问题, 还能解决多入多出问题。
研究范围的广阔, 是跟其数学模型与基本方法的不同有关。
2.3.3两种控制理论的数学模型与基本方法的差异经典控制理论的基本方法是积分变换, 现代控制理论的基本方法包括微分方程、线性代数、数值计算等。
基本方法的不同取决于二者数学模型的差异。
经典控制理论采用的是频域内的传递函数(初始状态为零时, 输出与输入之间的拉普拉斯变换之比)反映系统特性。
现代控制理论采用时域内的状态空间描述系统。
总之，现代控制理论与古典控制理论的主要共同点是研究对象是相同的，都是研究系统的，并且在主要内容上也有相同之处。
两者都是在分析研究系统的原理和性能上改变系统的可能性（即综合性能）。
主要区别表现在经典控制理论的研究对象是单入单出的（SISO）系统，以及线性定常系统。
用到的工具有传递函数。
只有在已有处事条件为零时才适用试探法解决问题。
包括PID串联等。
现代控制理论的研究对象是多入多出（MIMO）系统、线性定长系统、非线性系统以及时变系统。
用到的工具有状态空间法、研究系统内部输入-状态（内部）—输出。
改善系统的方法有状态反馈以及输出反馈。