控制理论与控制
谈控制理论与控制工程的发展与应用
谈控制理论与控制工程的发展与应用科学技术的不断发展，为控制理论与控制工程技术的发展提供了新的机遇。
随着控制理论研究的不断加强，控制工程技术在生产生活中所发挥的作用也日趋显著。
本文主要是就控制理论与控制工程的发展和应用进行了分析与探讨。
标签：控制理论；控制工程；发展；应用引言科学技术的不断发展为控制理论的研究和应用奠定了良好的基础。
而控制理论与控制工程研究工作的不断深入，不仅丰富了控制理论和控制工程技术的内容，同时与之相关的研究领域也不断的拓展。
随着各个高校已经将控制理论与控制工程课程作为高校专业课程，不仅为控制理论的研究奠定了良好的基础，同时也促进了控制工程技术应用效率的稳步提升。
1、控制理论与控制工程的产生控制理论控制理论与控制工程技术在人类社会发展过程中发挥着极为重要的作用，其在社会经济发展过程中的重要性不言而喻。
就控制理论的应用环境而言，由于现阶段的信息与科学技术仍然处于不断发展和变化的阶段，因此，控制理论与控制工程所涉及到的内容也随着信息与科学家是的发展和变化而不断的完善，在这一过程中以原有控制理论为基础衍生而来的智能控制理论、基础性技术理论等，在控制理论研究的过程中也发挥着极为重要的作用。
2、控制理论与控制工程的发展第一阶段：上世纪40-60年代，针对这一时期的开展理论与开展工程研究，主要以古典控制理论为主，就控制理论与控制工程的研究而言，读点控制理论时期所研究的内容主要涉及到单输入以及单输出等几方面的内容。
在解决这几方面的问题时，主要采用传递函数、根轨迹、频率特性等方法。
由于在这一极端大多数针对控制理论与控制工程的研究都采取的是线性定常系统，因此这一阶段的研究一般所使用的相平面法变量都不会超过两个。
也就是说，这一阶段的研究最终的目的是为了解决输入与输出等方面存在的问题。
第二阶段：上世纪60-70年代。
就这一阶段的发展情况而言，由于空间技术已经得到了广泛的应用，所以促进了控制理论发展效果的全面提升。
控制理论与控制工程
控制理论与控制工程控制理论与控制工程是现代科学技术中重要的学科之一。
控制理论是研究控制系统的数学模型建立和性能分析的科学。
它以控制工程为应用领域，广泛应用于自动化、电力、机械、航空、航天等各个领域。
本文将重点介绍控制理论的基本概念和主要方法，以及控制工程在现实应用中的具体案例。
第一篇：控制理论的基本概念和主要方法控制理论是研究如何使系统按照既定要求和期望运行的科学。
它的基本概念主要包括系统、信号、控制器和反馈。
系统指的是需要控制的对象或过程，信号是用来传递信息或驱动系统的输入，控制器是根据输入信号和系统反馈信息采取相应措施的设备或算法，反馈是指将系统的状态或输出信息返回给控制器进行分析和调整。
在控制理论中，常用的控制方法有开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制器的输出仅依赖于输入信号，而不考虑系统的反馈信息。
它简单直接，应用广泛，但对于系统的不确定性和外界扰动较为敏感。
闭环控制是指控制器的输出会根据系统的反馈信息进行调整，以实现对系统状态的监控和稳定控制。
闭环控制具有良好的稳定性和鲁棒性，但较为复杂，需要考虑控制器设计和系统模型的各项指标。
控制理论中的主要方法包括传递函数法、状态空间法和最优控制方法。
传递函数是用来描述系统输入与输出之间关系的数学工具，它基于拉普拉斯变换，能够方便地分析系统的动态特性和稳态响应。
状态空间是描述系统状态变量的方程和参数的一组关联方程，它能够全面地描述系统的动态行为和稳定性，并能够适应非线性和时变系统的分析与设计。
最优控制方法则是在系统的性能指标和约束条件下，通过优化算法寻求最佳控制方案，以实现系统的最优性能。
控制理论的研究和应用离不开数学和工程的支持。
数学提供了分析和求解控制问题的数学工具和方法，如微积分、线性代数、概率论和最优化理论等。
工程提供了实际系统中的应用场景和数据，通过实践和实验来验证和改进控制理论的方法和算法。
第二篇：控制工程在现实应用中的具体案例控制工程是将控制理论应用于实际系统的工程领域。
谈控制理论与控制工程的发展与应用
算 机的配合应用，实现了分析设计及实施 控 制，但 时变、多输出多输入及非线 性等 较为 复 杂 的系统 控 制内容 使古典 控 制 理 论 呈现 出 局 限 性，而 最 优 控 制 方 法 在 该 阶 段中 提 出，使现代 控制 理论更为完善。第三个 阶段 是 2 0 世 纪70 年代到目前为止的大系统 控制 理 论 及智 能 控 制 理 论 时 期，其 中大 系 统 控 制 理 论 是 控 制 理 论 就 广度 上 的 扩展，利 用 控制及信息的相关观点进行大系统其结构 方 案 及 总体 设 计，进 行 的 是 分 解 方 法 及 协 调 处 理 的 相 关 基础 性 技 术 理 论 的 研 究；智 能 控制理论是控制理论 就深度 上的 扩展， 进 行人类 智 能 化 活 动、控 制 信息传 递 的 规 律 等 的 研 究，并 就 仿 智 能 化 的工 程 控 制系 统及信息处理系统等进行研制。
2 控制理论与控制工程的的应用 在 进入 21世 纪以来，以计算 机技术、通
信技术及控制技术为典型代表的IT产业的 发展及普及中，核心是计算 机 技 术，关 键 是 通信 技术，而基础是控制技术，使得控制学 科 逐 渐 的发 展 成 为 基 础 性 的 科 学，控 制系 统与控制工程中的系统结 构、系统 稳定、反 馈 调 节 及智 能 系 统 的 相 关 思 想 及 理 论，在自 然 学 科下 的多种 科 学 领 域 获 取 广 泛 应 用的 同 时，在 人 文 等 学 科 中也 有 着广 泛 的应 用 体 现，基于该现 象，某些专家甚至指出控制理 论 与 控 制 工 程已 不 再 是 单 纯 的 学 科，已 逐 渐的发展成为较为全面和系统的世界观、 方 法 论。控 制 理 论 与 控 制 工 程 所具 有 的显 著 特点 是，某 些 基 本 的 概 念同 时具 有 着 普 适性及独特 性 [2]。在控制理论与控制工程的 应 用念 的应 用，在 当前 社 会 的发 展中 系 统 问 题已 变得 非 常 重要 和 突出，尤 其 是 全 社 会 范围内所 进行 的复 杂 性 系统 及 复 杂 性 科 学 课 题 的 研 究 及 应 用，这 是 控 制 理 论 在 现代 科 学中应 用的 必 然 发 展，应 用 控 制 理 论 不 仅要 进 行 结 构及性 质 的 分 析，还 要 进 行系 统 运 行 状 态 的 调 控；其 次 是反馈 概 念 的应 用，这 是 控 制 理 论 区 别 于其 他 的 学 科及 控 制理论的应用区别于其他的理论应用的关 键，反馈 使 得 控 制系统 在 较 大 的 程 度 上 具 备人类 智 能 的 诸多 特点，可 以实 现 控 制系 统 在实 际 的应 用 过 程中结 构、参 数 及 扰 动 等 因素 的 不 确 定 性 给 控 制系统 造 成 的 影 响， 例 如 远 距离 通 讯设 备、进 行 隧 道 扫 描 的显 微 镜 等 具 体 的工 程设 备。
制理论与控制工程专业(代码：081101)
电气工程系控制理论与控制工程专业（代码：081101）（一级学科：控制科学与工程）一、专业简介控制理论与控制工程学科在电力电子技术与现代电力传动控制、智能控制理论及应用、复杂系统的建模与控制、计算机应用技术等研究方向取得丰硕成果。
本学科点在八十年代末，主持的项目“激光微区光谱仪”获原机电部科技进步一等奖；自1998年以来，主持的项目获安徽省科技进步二等奖2项，三等奖5项，自然科学三等奖4项及其他各类科技奖10多项，另有10多个项目通过省级鉴定。
在国内外重要学术期刊上发表论文90余篇。
目前在研项目20项，有国家自然科学基金、安徽省“十五”攻关重大专项、国际合作项目、安徽省自然科学基金项目等，科研经费300余万元。
本学科点现有教授5人，副教授6人，所在的系拥有安徽省重点实验室——电气传动与控制实验室。
二、培养目标全面贯彻党和国家的教育方针，培养社会主义建设需要的，德、智、体全面发展的检测技术与自动化装置专业高层次专门人才，基本要求是：l、热爱祖国，坚持四项基本原则，遵纪守法，品行端正。
2、掌握本学科、专业宽厚的基础理论和专业知识，具有从事科学研究和独立担负专门技术工作及教学工作的能力。
掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料和撰写论文摘要。
3、具有健康的体格。
三、学习年限三年。
授予工学硕士学位。
四、主要研究方向控制理论与控制工程学科主要研究具有前沿性的控制理论及其应用；研究为现代工业各部门实现自动化所需的基础技术和专业技术；研究提高包括社会生活在内的各个领域的自动化水平所需的理论与方法。
主要研究方向有：1、电力电子技术与现代电力传动控制本研究方向涉及能量变换和控制、自动检测和信息处理技术等。
其以新型电力电子器件为基础，研究高性能的功率变换器；以新型电机为对象，研究各类电力传动控制系统的控制策略及其实现。
2、复杂系统的建模与控制本研究方向主要开展预测控制、鲁棒控制、非线性控制、随机系统滤波、估计与适应控制、故障诊断与容错控制等领域的理论研究工作，以解决具有参数扰动和未建模动态的不确定系统，以及时变、非线性、随机系统的分析、控制、滤波及可靠性等问题。
控制理论与控制工程
注3．研究生可在全校各专业范围内选课，所修课程一律视为选修课（非学位课）。
注4. 对于跨一级学科考入或以同等学力考入的硕士生，应当补修覆盖本学科的基础理论课程至少3门，并需要进行考试或考核，只记成绩不计学分。具体课程由导师指定。
七、实践环节
执行学校有关规定。
八、主要研究方向
1、复杂系统建模、控制与优化
2、智能控制、容错控制
3、过程监测、诊断与优化控制
4、复杂工业过程综合自动化
5、现代传感器技术与智能仪表
6、生产过程质量检测与控制
7、智能检测技术与自动化装置
8、嵌入式系统设计
(控制工程方向) 0206181401 计算机控制理论 32 2.0 春 0.8A+0.2C 0.6B+0.4D 电气 至少选
6学分 0206181402 智能控制 32 2.0 春 0.8A+0.2C 0.6B+0.4D 电气 0206181403 现代过程控制 32 2.0 春 0.8A+0.2C 0.6B+0.4D 电气 0206181404 学术报告与专题 32 2.0 春 0.8A+0.2C 0.6B+0.4D 电气 二级学科课程
本学科点以有色、稀有金属生产过程为研究对象，以智能检测与复杂生产过程优化控制为重点，开展应用基础研究和关键技术攻关。经过近20年的建设和发展，已形成相对稳定、在全国有优势和特色的研究方向，包括：稀有金属生产过程建模与优化控制，先进控制理论及应用，智能检测与智能控制，工业系统的故障检测、诊断与控制技术执行学校有关规定。
控制理论与控制工程培养方案
控制理论与控制工程培养方案一、控制理论与控制工程的培养目标1. 培养目标控制理论与控制工程是一门综合性学科，其培养目标是培养能够掌握控制理论的基本原理、方法和实践技能，具备较强的工程实践能力和创新能力的高级工程技术人才。
主要包括以下几个方面的能力：（1）掌握控制理论的基本原理和基本方法，具备良好的数理基础和工程基本知识；（2）具备较强的实验设计能力和工程实践能力，能够从事控制系统设计与实施工作；（3）具备较强的团队合作精神和创新能力，能够在控制工程领域开展理论研究和技术创新工作。
2. 培养计划控制理论与控制工程的培养计划应包括基础课程、专业课程和实践环节等。
基础课程主要包括数学分析、线性代数、概率论与数理统计等课程，为学生掌握控制理论的数学基础打下良好的基础。
专业课程主要包括控制理论、信号与系统、自动控制原理、控制工程设计等课程，让学生掌握控制理论与方法，了解控制工程领域的前沿知识和技术。
实践环节主要包括毕业设计、实习和科研学术活动等，使学生在实践中提升自己的工程设计能力和科研创新能力。
二、控制理论与控制工程的课程设置1. 基础课程（1）数学分析：主要介绍实数、复数、极限、导数、积分等基本概念和基本方法，为控制理论的数学分析奠定基础。
（2）线性代数：主要介绍矩阵、行列式、特征值、特征向量等基本概念和基本方法，为控制理论的线性代数知识打下基础。
（3）概率论与数理统计：主要介绍概率、随机变量、随机过程等基本概念和基本方法，为控制理论的概率统计知识打下基础。
2. 专业课程（1）控制理论：主要介绍控制系统的基本原理、方法和理论，包括控制系统的建模与分析、系统稳定性与鲁棒性、控制器设计与实现等内容。
（2）信号与系统：主要介绍信号与系统的基本原理、方法和理论，包括信号的时域分析、频域分析、傅里叶变换等内容。
（3）自动控制原理：主要介绍自动控制系统的基本原理、方法和理论，包括控制系统的特性、传递函数、状态空间模型等内容。
控制科学与工程控制理论与智能控制技术总结
控制科学与工程控制理论与智能控制技术总结控制科学与工程是一门综合性的学科，它涉及到各个领域的控制理论和技术应用。
随着科技的不断进步和发展，控制科学与工程在各个行业中发挥着重要的作用。
本文将对控制科学与工程的理论和智能控制技术进行总结。
一、控制科学与工程控制理论控制科学与工程控制理论是控制科学与工程的基础，它主要包括控制系统的数学模型和控制原理。
控制系统的数学模型是通过对实际系统进行建模来描述系统的运行规律和行为特性，它可以是线性模型也可以是非线性模型。
控制原理是指通过对系统的输入和输出进行分析和计算，设计出合适的控制策略，实现对系统运行状态的调节和控制。
二、智能控制技术智能控制技术是指利用计算机和人工智能技术来实现对系统的智能化控制。
智能控制技术可以有效地提高控制系统的性能和可靠性，减少人工干预，提高工作效率。
其中，常用的智能控制技术包括模糊控制、神经网络控制和遗传算法控制等。
1. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它可以处理模糊不确定性和非线性问题，提高系统的鲁棒性和适应性。
模糊控制系统通常由模糊化、知识库、模糊推理机和解模糊化等部分组成，通过模糊推理和模糊规则的匹配，得出控制决策，实现对系统的控制。
2. 神经网络控制神经网络控制是利用人工神经网络来构建控制系统，它模仿人脑的神经网络结构和工作原理，实现对系统的学习和自适应控制。
神经网络控制系统通常由输入层、隐藏层和输出层组成，通过学习算法和反馈机制，不断调整神经网络的权值和阈值，实现对系统的实时控制。
3. 遗传算法控制遗传算法控制是一种基于生物遗传进化思想的优化方法，它通过模拟自然界的遗传和进化过程，搜索最优解或近似最优解。
遗传算法控制通常包括编码、种群初始化、适应度评价、选择、交叉和变异等步骤，在迭代的过程中，通过不断交叉和变异，优胜劣汰，逐步找到最优解。
总结：控制科学与工程涉及到控制理论和技术的研究和应用方面，其中控制理论以数学模型和控制原理为基础，而智能控制技术则是利用计算机和人工智能技术实现对系统的智能化控制。
控制理论与控制工程学科硕士研究生培养方案
六 实践环节和学术活动
硕士研究生在校期间应参加教学或生产实践或技术服务或社会调查，时间不少于40学时或20个工作日，以培养研究生的实际工作能力。教学实践可采取多种方式进行，如辅助导师参加大学生的某个章节的教学、辅导、指导实习、实验、指导课程设计与毕业设计等。硕士研究生的实践环节由导师或学科组负责检查和指导，并进行考核，写出评语，计2学分。
2．机器人控制技术
主要开展工业机器人、农林机器人以及其他机器人的控制理论与技术研究，包括：工业生产流水线上的机械手控制、物流分拣和仓储码垛机器人控制、农林业耕作和管理机器人控制、防暴等特种机器人设计与控制技术研究。
三 学习年限和时间安排
全日制硕士研究生的学习年限一般为3年。其中课程学习时间为1~1.5年，科学研究和撰写论文的时间不少于1年。根据实际情况和学校有关规定，经本人申请、导师同意、学校批准，可适当提前或延长一年，在职研究生可延长两年。
控制理论与控制工程学科硕士研究生培养方案
（081101）
（机械电子工程学院）
一 培养目标
培养德、智、体全面发展，具有求实严谨科学作风和创新精神，具有坚实的应用数学理论基础、控制理论专业基础知识，能从事运动控制、过程控制和自动化系统及工程的研究和开发能力的高层次专门人才。具体要求：
1．较好地掌握马克思主义、毛泽东思想的基本原理和邓小平理论、"三个代表"的重要思想；树立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。
4．数学建模与系统仿真
本课程主要教授建模的方法论；连续时间模型、离散时间模型的仿真；离散事件模型及其仿真结果分析；基于Agent的建模方法和Swarm仿真；Petri网建模等。通过课程的学习，学生能掌握建模的一般方法论，以及常见系统的数学建模方法和仿真技术。
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控制理论与控制工程简介控制理论与控制工程081101学科专业简介“控制理论与控制工程”专业前身为工业自动化专业，1997年按照国务院学位委员会和原国家教育委员会颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》改为现名，是“控制科学和工程”所属的二级学科。
该专业于1979年开始培养硕士研究生，1986年获得硕士学位授予权，1995年获得博士学位授予权，1997年设立“控制科学和工程”博士后流动站，2003年被教育部确定为“长江学者奖励计划”特聘教授设岗学科。
本学科是上海市教委的重点建设学科。
目前已组成了一支以中青年高层次科技人员为主体的科研骨干队伍。
截至2003年12月,该专业有长江学者特聘教授1名，教授19名、副教授5名。
此外，本学科还聘任了包括四名科学院院士和一批国务院学科评审专家在内的知名学者担任顾问和兼职教授。
近5年来，该专业已培养了博士27名，硕士179名，出站博士后10名。
该学科在相关研究领域承担了大量的国家科技攻关项目、"863"计划项目、国家自然基金项目以及其他类型的国家、部委、省市及企业科研项目，获得了一大批科研成果和国家或省部级科技进步奖，出版了一批有影响的著作和教材，发表了大量的高水平学术论文。
其中，1995年以来，共取得了2项国家级获奖成果，23项省部级获奖成果，已完成和正在进行的国家自然科学基金及863项目有16项，在相关学术会议和专业学术刊物上发表论文500余篇，出版教材、译著和专著数十部。
一、培养目标1、较好地掌握马克思主义基本原理、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，树立正确的世界观、人生现和价值观，坚持四项基本原则，热爱祖国，遵纪守法，品德优良，乐于奉献，积极为社会主义现代化建设服务。
2、在本学科领域内，较好地掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，并熟悉相关学科的基础理论和知识，具有较强的独立从事科学研究工作的能力；在科学或专门技术上能够做出有新意的成果；具有严谨求实的学风；至少掌握一门外国语。
3、具有健康的身体素质和健康的心理素质。
二、研究方向1．智能自动化理论与工程2．机器人控制与智能控制3. 过程控制与计算机控制三、学制及学习年限硕士生学制为2.5年，其中课程学习1～1.5年，论文工作不少于1年。
硕士生的在校学习年限最长不超过4年。
特别优秀的硕士研究生提前完成培养计划，并符合提前毕业条件的，经审批同意可提前毕业并获得学位，但在校注册时间不可少于1.5年。
四、学分要求硕士生总学分不少于34学分，其中学位课不少于18学分，非学位课不少于11学分，必修环节5学分。
五、课程设置和课程教学课程类别课程中文名称课程英文名称学时学分开课季节学位课自然辩证法Physical dialectics 54 2 春科学社会主义理论与实践Theory and practice ofcommunism36 1 秋第一外国语（）First Foreign Language( ) 180 3 秋、春专业外语（）Specialty ForeignLanguage()36 2 秋随机过程*Stochastic process 54 3 春矩阵论*Matrix theory 54 3 秋最优化方法*Optimization method 54 3 春线性系统理论Linear system theory 36 2 秋机器人控制与自主系统Robotic control andautonomous system54 3 春计算机控制理论与应用Computer control systemtheory and its application54 3 春自动测试理论Automatic measurementtheory54 3 春运筹学Operation research 54 3 秋系统工程理论与应用System engineering theoryand its applications54 3 春复杂系统建模与仿真Modeling and simulation ofcomplex systems54 3 秋非学位课现代控制理论专题Special topic of moderncontrol theory36 2鲁棒控制系统Robust control systems 36 2 春最优控制Optimal control 36 2 春自适应控制Adaptive Control 36 2 春最优估计与系统辨识Optimal estimate andsystem identification36 2 春过程控制Process control 36 2 秋非线性控制系统Nonlinear control systems 36 2 春离散事件动态系统Discrete event dynamicsystems36 2 春PETRI网Petri net 36 2 秋人工智能原理及应用Artificial intelligence theoryand its applications36 2 春智能化方法与技术Intelligent method andtechnology36 2模糊理论与应用Fuzzy theory andapplications36 2 春模糊逻辑控制系统Fuzzy logic control system 36 2 春人工神经网络Artificial neural network 36 2 秋遗传算法与进化算法Genetic and evolutionalalgorithm36 2 春实时控制系统Real-time control systems 36 2 秋机器人视觉Robotic vision 36 2 春MATLAB系统分析语言及应用MATLAB and its Toolbox Application in Analysis andDesign of Control Systems36 2计算机网络与Internet/Intranet Computer Network andInternet/Intranet36 2 秋现代检测技术Modern detection andmeasurement technology36 2 秋多传感器融合理论与应用Multi-sensors data fusiontheory and application36 2 秋分布式计算机控制系统Distributed computercontrol system36 2 春控制网络与现场总线Control net and field bustechnology36 2 秋模糊与神经网络工程导论Introduction to fuzzy andANN engineering36 2 秋数字系统故障诊断技术Fault diagnosis technologyfor digital systems36 2 秋智能化仪表Intelligent instruments 36 2 秋交流传动系统及控制AC Drive Control Theoryand System36 2 春现代电力电子学Modern Power Electronics 36 2 秋电磁兼容性技术EMC Thechnology 36 2 春制造工业自动化设备与系统The Production Equipmentand System for Factory and Workshop Automation36 2计算机集成制造系统设计与实施概论Introduction to Design and Implement of Computer Integrated ManufacturingSystem36 2企业运营管理Enterprise Management 36 2柔性制造自动化的原理与实践The Principle and Practiceof Flexible Manufacturing Automation36 2集成化系统开发的技术基础Technical Foundation for Development of the Integrated Systems36 2企业业务流程重组理论方法与应用Theory, Methodology and Application of BusinessProcess Reengineering36 2决策支持系统Decision Support System 36 2现代设计方法及CAX 技术概论Contemporary DesignMethod and CAX Technology Introduction36 2企业远程服务与远程工程支持系统Supporting System for Enterprise Long-rangeService and engineering36 2系统工程专题讲座(5次共计1学分) Special lectures ( total 5times, total 1 credit)18 1*:任选两门六、必修环节共计5学分，具体分配如下：论文选题：包括文献阅读及选题报告，记1学分学术讲座：不少于4次，记1学分社会实践（或教学实践）：记2学分，时间不少于6个月健身课：记1学分七、学位论文按学校有关学位论文工作的规定执行。
八、发表论文硕士研究生在校期间必须公开发表与本专业相关的学术论文至少1篇（具体要求见有关文件）。