控制工程基础的论文

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机械控制工程基础论文

机械控制工程基础论文

机械控制工程基础论文引言机械控制工程是控制工程的一个重要分支,它涉及到机械系统的设计、建模和控制。

随着科技的不断发展,机械控制工程在各个领域中都起到了至关重要的作用。

本文将介绍机械控制工程的基础知识和相关技术,并分析其在实际应用中的作用。

机械控制工程的基础知识1. 机械系统的建模与分析机械系统的建模是机械控制工程的基础工作之一。

通过建立机械系统的数学模型,可以更好地理解和分析机械系统的运动特性和行为。

常用的机械系统建模方法包括拉格朗日方程和哈密顿原理等。

在建模的过程中,需要考虑到机械系统的质量、惯性、摩擦等因素,以确保建模的准确性。

2. 控制系统的设计与分析控制系统的设计是机械控制工程中的核心内容之一。

通过引入控制器和反馈机制,可以实现对机械系统的稳定控制和精确调节。

控制系统的设计需要考虑到机械系统的动态特性、稳定性和响应速度等因素。

常用的控制系统设计方法包括比例积分微分控制器(PID)和现代控制理论等。

3. 传感器与执行器的应用传感器和执行器是机械控制工程中常用的设备。

传感器用于采集机械系统的状态信息,如位置、速度和力等。

执行器用于将控制信号转化为机械系统的动作,如电动机和液压缸等。

传感器和执行器的选择和应用对于机械控制系统的性能和稳定性至关重要。

机械控制工程的应用机械控制工程在各个行业和领域中都有广泛的应用。

以下是机械控制工程的几个典型应用示例:1. 制造业自动化机械控制工程在制造业自动化中扮演着重要的角色。

通过引入机器人和自动化设备,可以实现对制造过程的自动控制和优化。

这不仅提高了生产效率,还提高了产品的质量和一致性。

2. 交通运输机械控制工程在交通运输领域中的应用也非常广泛。

自动驾驶技术和交通信号控制系统等都是机械控制工程的重要应用。

通过引入自动驾驶技术,可以提高交通运输的安全性和效率。

3. 空间探索机械控制工程在航天领域中也发挥着重要作用。

通过控制航天器的姿态和运动,可以实现对航天任务的准确执行。

控制工程基础的论文

控制工程基础的论文

合肥学院机械工程系本科课程论文课程名称:______控制工程基础_ _________专业年级:_______09机制(3)班__________ 学号:____ ____ ______学生姓名:____ __________论文题目:____控制与科学__ _____________成绩:____ _____________指导教师:_________________2011年 12 月 19 日目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)发展史 (1)主要技术 (2)二主要的技术1材料成型与控制简介 (2)2.智能控制 (2)3.机器人控制技术 (3)4.过程控制与检测技术 (3)5自动化 (4)三经典控制理论与现在控制理论 (4)四最优控制方法及其应用 (5)五发展与展望 (5)参考文献 (6)控制与科学09级机制(3)班 09060摘要:随着科技发展,自动控制成为降低人类劳动负荷的主要手段,自动控制已被应用于人类社会的各个领域,在工业方面对于化工,机械制造生产有重大的影响。

其中材料与控制方面有较大的发展空间,其主要是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状,研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响,解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法;研究模具设计理论及方法,研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题,是国民经济发展的支柱产业。

控制几乎贯穿所有工业学科,而机械控制自动化是主要科学研究方面关键词:材料成型,自动化,智能控制引言:当前科技虽然出现前所未有的发展阶段,但与我们所期待的阶段还相距甚远,全面自动化发展尚不成熟,尤其是机器人方面一直是各国致力研究的,但目前只有日本和德国的技术处于领先,但仍不成熟。

一发展历史在人类征服自然的生产实践活动中孕育、产生的自动控制理论随着社会生产和科学技术的进步而不断发展、完善起来。

在1868年至今的短短一百年中,自动控制理论无论在深度和广度上都得到了令人吃惊的发展,对人类社会产生了巨大的影响。

机械控制工程基础课程建设【论文】

机械控制工程基础课程建设【论文】

机械控制工程基础课程建设摘要:“机械控制工程基础”是培养卓越机械工程师的核心课程。

论文在分析“机械控制工程基础”课程在教学中存在问题的基础上,提出了课堂教学建设,重在提高课堂教学质量;实验教学建设,注重培养能力;综合评价考核体系建设,促进学风改进”的课程建设内容,从而为我国高等教育卓越工程师培养提供新的思路。

关键词:机械控制工程;卓越工程师;课程建设0引言“机械控制工程基础”是高等工科院校机械类专业学生必修的专业技术基础学科,是机械工程专业卓越工程师培养过程的核心课程[1]。

为建设创新型国家和实施人才强国战略,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,进一步拓宽工程教育视野,培养适应经济社会发展需要的具有创新能力的工程技术人才[2-3],西安工程大学机电工程学院在机械工程专业中实施卓越工程师教育过程中,严格按照创新人才培养的要求,进行人才培养;根据卓越工程师培养的实际需要,必须对“机械控制工程基础”课程建设。

1建设目标基于机械工程卓越工程师培养的特点、“机械控制工程基础”课程的在培养卓越机械工程师中的重要性,结合作者多年本科教学工作经验,“机械控制工程基础”课程在教学中存在的问题如下:(1)课程内容多、课时少,重理论、轻应用、课程结构不太合理,课程重点不突出;(2)课堂教学与实践应用脱节,实验课依附于理论教学,实验内容不系统,学生普遍存在工程实践能力差,不能学以致用;(3)课程评价考核手段简单,考核指标单一,未形成有效的综合评价考核体系,不能促进学风好转。

本项目针对“机械控制工程基础”课程所存在的问题,进行研究与实践,建设目标为:(1)通过以教学内容重组、突出实例教学、发挥工具软件辅助功能等内容的课堂教学建设,提高课堂教学质量;(2)通过重新设置实验教学内容的实验教学建设,彻底解决理论教学与实践教学相脱节,提高学生实践与创新能力;(3)通过项目化考核、过程化考核、考核指标综合化等内容的课程评价考核体系建设,促进学风改进,培养具有创新能力的“卓越工程师”。

控制工程基础论文(神经网络)有图完整版

控制工程基础论文(神经网络)有图完整版

神经网络文献综述吴一凡(西南交通大学峨眉校区,四川 峨眉 614202)摘 要:本文着重介绍了神经网络的发展、优点及其应用、发展动向,文中着重论述了神经网络目前的几个研究热点,对神经网络有一个全面系统的概括。

关键词:神经网络 模糊控制 遗传算法 专家系统 小波分析Abstract :Development,merits and application of neural network are introduced in this paper. Then,the trends are presented.And its several main research directs.This paper can give you a comprehensive and systematic exposition of the neural network.Keywords :Neural network Fuzzy control Genetic algorithm Expert system Wavelet analysis0 绪论神经网络最早的研究是20世纪40年代心理学家Mcculloch 和数学家Pitts 合作提出的,他们提出的MP 模型拉开了神经网络研究的序幕,其结构如图1所示。

图1 人工神经元示意图图1中,n I I I ,,,21 表示其他n 个神经元的突触输出,n W W W ,,,21 为其他n个神经元的突触连接,其值可正可负,分别表示兴奋性突触和抑制性突触。

∑θ为阀值,神经元的输出()θf 称为变换函数,一般采用的形式有线性函数、阶跃函数、Sigmoid 函数及双曲正切函数等。

神经网络的发展大致经三个阶段:1947~1969年为初期。

在这期间科学家们提出了许多神经元模型和学习规则,如MP模型、HEBB学习规则和感知器等;1970~1986年为过渡期。

这个期间神经网络研究经过了一个低潮,继续发展。

工程施工控制论文(共10篇)-工程施工论文-工程论文

工程施工控制论文(共10篇)-工程施工论文-工程论文

工程施工控制论文(共10篇)-工程施工论文-工程论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——第一篇:工程施工进度控制的影响一、影响施工进度的因素当今,在建筑施工过程中,不少工程都未能够根据双方合同中预先定制的工期进行,但是这种不按工期完成进度的行为,会给建设单位、施工单位以及业主都造成一定的经济损失。

因此严格控制施工进度对工程项目经济效益的提高是十分有利的。

那么我们首先来分析影响施工进度控制的影响。

第一,合同工期的制定。

建设单位为了能够尽早的结束项目任务,在进行招标的过程中就会将工期尽量控制在最短,而此时投标单位为了可以拿到项目,往往会忽视对工期的安排,最终就造成了工程不能按照双方合同预先规定的工期完成。

第二,施工前未做好准备工作。

建设单位急于追赶工程进度,往往在还没有做好施工前的各项准备时,例如图纸还没有完全设计好,建设手续还未办全,在这种情况下盲目施工,最终导致工期被延误。

第三,施工中未能制订合理的管理措施。

这主要是针对施工单位来说,他们没有将施工进度的控制放在重要的位置,并没有认真仔细的分析工期中可能出现的各种问题,这就直接导致了施工过程中没有明确合理的措施作指导,进而影响其执行效果。

第四,资金未及时到位。

在整个工程建设中,施工阶段需要的资金是最多的,主要包括劳务费用、重要设备及材料采购费用等,这些都需要大量资金做后盾。

但是,在实际的施工中,不少建设单位并没有按照相关规定及时安排资金,而此时多是施工单位来垫付这部分缺失的资金,但这并不是长久之计,施工单位并没有那么多的资金做周转,最终由于劳务费、材料费等各种费用的拖欠,导致工期延迟。

第五,外部环境影响。

工程施工过程中很可能会出现某些不可抗因素,或者是受气地域性特征等外在因素的影响而导致工期延误。

二、施工进度控制对项目经济效益的影响目前来看,建设单位承揽的项目一般都是规模较大的,这必然需要投入大量的人力、物理和财力,再加之科学技术的创新与发展,工程建设正在不断走向智能化。

工程质量控制论文范文

工程质量控制论文范文

工程质量控制论文范文一、引言工程质量控制是确保工程项目在设计、施工和运营阶段达到预期质量标准的关键过程。

它涉及到各种因素,包括材料选择、施工方法、质量检测和质量管理等。

本论文旨在探讨工程质量控制的重要性、现有的质量控制方法以及如何提高工程质量。

二、工程质量控制的重要性1. 保证工程安全性工程质量控制的首要目标是确保工程项目的安全性。

合格的工程质量控制可以防止工程结构的崩塌、设备的故障以及其他安全事故的发生。

通过严格的质量控制措施,可以最大限度地减少工程事故的发生,保护施工人员和使用者的生命财产安全。

2. 提高工程可靠性工程质量控制还可以提高工程项目的可靠性。

通过采用高质量的材料和先进的施工技术,可以减少工程项目的故障率,延长工程的使用寿命。

同时,质量控制还可以减少维修和更换设备的成本,提高工程项目的经济效益。

3. 增强工程竞争力优质的工程质量是提高工程项目竞争力的重要因素。

在市场竞争激烈的环境下,质量成为了工程项目获得合同和客户信任的关键要素。

通过建立良好的质量控制体系,可以提高工程项目的声誉和信誉,吸引更多的客户和合作伙伴。

三、现有的质量控制方法1. 质量计划质量计划是工程质量控制的基础。

在工程项目开始之前,需要制定详细的质量计划,明确质量目标、质量标准和质量控制措施。

质量计划应该包括工程项目的质量目标、质量检测方法、质量控制流程以及质量责任人等内容。

2. 质量检测质量检测是工程质量控制的重要环节。

通过对施工过程和成品进行质量检测,可以及时发现和纠正质量问题,确保工程项目达到预期的质量标准。

常用的质量检测方法包括物理测试、化学分析、无损检测等。

3. 质量管理质量管理是工程质量控制的关键环节。

通过建立完善的质量管理体系,可以规范施工过程,提高工程质量。

质量管理应包括质量培训、质量监督、质量评估和质量改进等方面的内容。

四、提高工程质量的措施1. 强化质量教育培训提高工程质量的关键是加强质量教育培训。

工程质量控制论文范文

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工程质量控制论文范文一、引言工程质量控制是确保工程项目按照规范和要求进行施工的关键环节。

在工程建设过程中,质量控制的重要性不言而喻。

本论文旨在探讨工程质量控制的重要性、方法和实施过程,以及如何提高工程质量控制的效果。

二、工程质量控制的重要性1.1 工程质量对项目成功的影响工程质量直接影响着工程项目的可持续发展和成功。

优质的工程质量能够提高项目的安全性、可靠性和耐久性,降低维护成本,增强项目的竞争力。

1.2 工程质量控制的意义工程质量控制是通过规范和管理工程项目的各个环节,确保工程质量符合规范和要求。

它能够帮助项目团队及时发现和解决质量问题,减少工程风险,提高项目的成功率。

三、工程质量控制的方法2.1 设立质量控制体系建立完善的质量控制体系是有效控制工程质量的基础。

质量控制体系应包括质量目标设定、质量标准制定、质量责任划分等内容,确保工程质量控制的全面性和系统性。

2.2 引入先进的技术和设备通过引入先进的技术和设备,可以提高工程质量控制的效率和精度。

例如,利用无损检测技术可以及时发现工程隐患,采用自动化设备可以提高施工的一致性和精度。

2.3 加强人员培训和管理工程质量控制需要有一支专业的团队来执行,因此加强人员培训和管理是至关重要的。

通过培训,提升工程质量控制人员的专业水平和技能,确保他们能够熟练掌握质量控制的方法和工具。

四、工程质量控制的实施过程3.1 规划阶段在工程项目规划阶段,应制定详细的工程质量控制计划,明确质量目标和标准,并确定质量控制的方法和措施。

3.2 施工阶段在工程项目施工阶段,应加强对施工过程的监督和检查。

通过定期的巡检和抽样检测,及时发现和纠正施工中存在的质量问题。

3.3 竣工阶段在工程项目竣工阶段,应进行全面的质量验收。

通过对工程质量进行全面检查,确保工程符合规范和要求。

五、提高工程质量控制的效果4.1 强化质量文化建设建立和强化质量文化是提高工程质量控制效果的关键。

通过加强对质量意识的培养和质量管理的宣传,提高全体项目人员对工程质量的重视和责任感。

工程质量控制论文范文

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工程质量控制论文范文一、引言工程质量控制是指在工程项目的各个阶段,通过采取一系列的措施和方法,以确保工程质量符合规定标准和要求的管理过程。

它对于保障工程项目的顺利进行、提高工程质量、降低工程风险具有重要意义。

本论文旨在探讨工程质量控制的方法和策略,以及如何有效应对工程质量问题。

二、工程质量控制的方法和策略1.质量计划的制定质量计划是工程质量控制的基础,它包括质量目标、质量标准、质量控制措施等内容。

制定质量计划时,需要充分考虑工程项目的特点和要求,明确各个阶段的质量目标和控制重点。

2.质量监督和检查质量监督和检查是工程质量控制的重要环节。

通过建立相应的监督机制和检查标准,对工程项目进行全面、系统的质量监督和检查,及时发现和解决工程质量问题。

3.质量教育和培训工程质量控制需要全员参预,因此对工程项目的相关人员进行质量教育和培训是必要的。

通过提高工程人员的质量意识和专业技能,提高他们对工程质量的认识和理解,从而提高工程质量控制的效果。

4.质量数据分析和改进通过对工程质量数据的采集和分析,可以及时了解工程质量状况,发现问题所在,并采取相应的改进措施。

同时,还可以通过对质量数据的分析,总结经验教训,为以后的工程项目提供参考。

三、工程质量控制中的问题及对策1.施工过程中的质量问题在工程项目的施工过程中,往往会浮现各种质量问题,如施工工艺不合理、施工材料不合格、施工人员技术水平不高等。

为了有效应对这些问题,可以采取加强施工管理、加强施工监督和检查、提高施工人员的技术培训等措施。

2.工程质量控制的成本问题工程质量控制需要投入一定的人力、物力和财力,因此成本问题是工程质量控制中的一个重要考虑因素。

为了降低成本,可以采取合理的质量控制策略,优化资源配置,提高工程质量控制的效率。

3.工程质量控制的技术问题随着科技的发展,工程质量控制的技术手段也在不断更新。

为了应对工程质量控制中的技术问题,可以积极引进新技术、新设备,提高工程质量控制的技术水平,提高工程质量控制的精度和效果。

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合肥学院机械工程系本科课程论文课程名称:______控制工程基础_ _________专业年级:_______09机制(3)班__________ 学号:____ ____ ______学生姓名:____ __________论文题目:____控制与科学__ _____________成绩:____ _____________指导教师:_________________2011年 12 月 19 日目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)发展史 (1)主要技术 (2)二主要的技术1材料成型与控制简介 (2)2.智能控制 (2)3.机器人控制技术 (3)4.过程控制与检测技术 (3)5自动化 (4)三经典控制理论与现在控制理论 (4)四最优控制方法及其应用 (5)五发展与展望 (5)参考文献 (6)控制与科学09级机制(3)班 09060摘要:随着科技发展,自动控制成为降低人类劳动负荷的主要手段,自动控制已被应用于人类社会的各个领域,在工业方面对于化工,机械制造生产有重大的影响。

其中材料与控制方面有较大的发展空间,其主要是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状,研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响,解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法;研究模具设计理论及方法,研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题,是国民经济发展的支柱产业。

控制几乎贯穿所有工业学科,而机械控制自动化是主要科学研究方面关键词:材料成型,自动化,智能控制引言:当前科技虽然出现前所未有的发展阶段,但与我们所期待的阶段还相距甚远,全面自动化发展尚不成熟,尤其是机器人方面一直是各国致力研究的,但目前只有日本和德国的技术处于领先,但仍不成熟。

一发展历史在人类征服自然的生产实践活动中孕育、产生的自动控制理论随着社会生产和科学技术的进步而不断发展、完善起来。

在1868年至今的短短一百年中,自动控制理论无论在深度和广度上都得到了令人吃惊的发展,对人类社会产生了巨大的影响。

从瓦特的蒸气机、阿波罗登月到海弯战争,无处不现示着控制技术的威力。

在哲学领域,反馈理论的建立与成功应用,也使“因果关系”进一步发展为“因果-果因关系”,反馈的概念受到人们的重视。

早在古代,劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和对反馈概念的直观认识,发明了许多闪烁控制理论智慧火花的杰作。

例如,我国北宋时代(公元1086~1089年)苏颂和韩公廉利用天衡装置制造的水运仪象台,就是一个按负反馈原理构成的闭环非线性自动控制系统;1681年DennisPapin发明了用做安全调节装置的锅炉压力调节器;1765年俄国人普尔佐诺夫(I.Polzunov )发明了蒸汽锅炉水位调节器等等1788,英国人瓦特(James Watt)在他发明的蒸汽机上使用了离心调速器,解决了蒸汽机的速度控制问题,引起了人们对控制技术的重视。

以后人们曾经试图改善调速器的准确性,却常常导致系统产生振荡二主要的技术1材料成型与控制简介其主要有以下三方面:焊接成型及控制:主要有焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备的控制.(2)模具设计:材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工的控制。

(3)铸造成型及控制:铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。

铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代制造工业的基础工艺之一。

2.智能控制本研究方向主要研究智能控制理论及应用关键技术,其特点是紧密跟踪国际智能建筑的发展方向,探索人工智能技术应用于智能建筑领域的可能性与途径,进而研究适合中国国情的智能建筑控制与管理模式,为我国智能建筑的健康发展与赶超世界先进水平提供理论支持与技术手段,因而具有十分重要的理论与应用意义。

本研究方向重点有楼宇设备智能控制与管理方法、智能型住宅物业管理系统研究、智能大厦电梯群控系统和工业过程的智能控制技术研究等智能仪表集成技术研究方向,是集计算机检测技术、仪器仪表测量技术和现场总线技术的一门综合性技术,它具有可视化和直观性、模块化与多功能性、集成化与扩展性、操作自动化与应用方便性等特点。

还有智能仪器研究,本研究方向致力于在测试过程控制中最大限度地实现自动化,尤其在长时间连续检测和反复巡回监测的应用场合,对大规模检测,由系统集成技术组合形成测控平台,而终端PC机和分解组合的硬件插卡以及配备的环境软件,支持系统各种灵活检测工作,各分功能集成电路按模块化的要求实现对各种技术参数求值、理论模型分析、算法分析、数据处理、模式识别、数据压缩和远程传输,将示波器和逻辑分析仪的测量结果形象化显示。

本专业研究内容涵盖了计算机检测技术、仪表测量技术、传感器仪表技术、计算机接口技术、现场总线和网络技术、信号分析、数字图形处理技术。

3.机器人控制技术机器人控制技术是控制领域研究的热点问题,近几年随着科学技术的发展,尤其智能建筑技术的发展,特种机器人及建筑机器人应用研究被广泛重视。

本研究方向主要研究内容包括:模糊逻辑、神经网络与自适应力控制,以及机器人工业应用等问题。

4.过程控制与检测技术过程控制与检测技术研究方向主要研究如何在自动化生产过程中采用现代检测技术、控制方法和通信技术以实现控制系统的安全、高效运行。

微电子技术的进步和计算机技术的广泛应用为自动化检测与控制领域提供了广泛的应用研究课题,也为生产过程控制提供了许多控制手段技术保证。

在自动化生产控制系统中,检测技术和仪表系统是实现过程控制的基础。

进的检测技术、计算机技术、网络技术、检测信息的融合处理技术、智能传感器技术是本研究方向的研究目标之一。

现场总线技术、集散型控制系统(DCS)、过程自动化(PA)和计算机集成过程控制(CIPS)等也是本研究方向的重要研究内容。

实践证明,过程控制与检测技术的技术水平在快速发展,具有广泛的应用领域研究价值。

5自动化自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,整个系统的协调、管理、控制和优化。

在功能方面,自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。

自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。

在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程。

现代生产和科学技术的发展,对自动化技术提出越来越高的要求,同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。

70年代以后,自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展,并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域,实现更大规模的自动化,例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。

自动化是一个动态概念,有着十分广泛和深刻的内涵。

目前制造自动化技术的研究非常灵活。

三经典控制理论与现在控制理论控制一般有四个基本步骤:建模,基于物理规律建立数学模型;系统辨识,基于输入输出实测数据建立数学模型;信号处理,用滤波、预报、状态估计等方法处理输出;综合控制输入,用各种控制规律综合输入。

经典控制理论也称为古典控制理论,多半是用来解决单输入-单输出的问题,所涉及的系统大多是线性定常系统,非线性系统中的相平面法也只含两个变量。

经典控制理论是以传递函数为基础、在频率域对单输入单输出控制系统进行分析和设计的理论。

它明显具有依靠手工进行分析和综合的特点,这个特点是与20世纪40~50年代生产发展的状况,以及电子计算机的发展水平尚处于初级阶段密切相关的。

在对精度要求不高的场合是完全可用的。

最大成果之一就是PID控制规律的产生,PID控制原理简单,易于实现,具有一定的自适应性与鲁棒性,对于无时间延时的单回路控制系统很有效,在工业过程控制中仍被广泛采用。

现代控制理论主要用来解决多输入多输出系统的问题,系统可以是线性或非线性的、定常或时变的。

确认了控制系统的状态方程描述法的实用性,是与状态方程有关的控制理论。

现代控制理论基于时域内的状态空间分析法,着重实现系统最优控制的研究。

从数学角度而言,是把系统描述为四个具有适当阶次的矩阵,从而将控制系统的一些问题转化为数学问题,尤其是线性代数问题。

而且,现代控制理论是以庞得亚金的极大值原理、别尔曼的动态规划和卡尔曼的滤波理论为其发展里程碑,揭示了一些极为深刻的理论结果。

面对现代控制理论的快速发展及成就,人们对这种理论应用于工业过程寄于乐期望。

但现代控制在工业实践中遇到的理论、经济和技术上的一些困难。

所以说,现代控制理论还存在许多问题,并不是“完整无缺”,这是事物存在矛盾的客观反应,并将推动现代控制理论向更深、更广方向发展。

如大系统理论和智能控制理论的出现,使控制理论发展到一个新阶段。

四最优控制方法及其应用最优控制是现代控制理论的核心,它研究的主要问题是:在满足一定约束条件下,寻求最优控制策略,使得性能指标取极大值或极小值,使控制系统的性能指标实现最优化的基本条件和综合方法。

可概括为:对一个受控的动力学系统或运动过程,从一类允许的控制方案中找个最优的控制方案,使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时,其性能指标值为最优。

从数学上看,确定最优控制问题可以表述为:在运动方程和允许控制范围的约束下,对以控制函数和运动状态为变量的性能指标函数(称为泛函)求取极值(极大值或极小值)。

解决最优控制问题的主要方法有古典变分法(对泛函求极值的一种数学方法)、极大值原理和动态规划。

最优控制已被应用于综合和设计最速控制系统、最省燃料控制系统、最小能耗控制系统、线性调节器等。

研究最优控制问题有力的数学工具是变分理论,而经典变分理论只能够解决控制无约束的问题,但是工程实践中的问题大多是控制有约束的问题,因此出现了现代变分理论。

现代变分理论中最常用的有两种方法。

一种是动态规划法,另一种是极小值原理。

它们都能够很好的解决控制有闭集约束的变分问题。

值得指出的是,动态规划法和极小值原理实质上都属于解析法。

此外,变分法、线性二次型控制法也属于解决最优控制问题的解析法。

最优控制问题的研究方法除了解析法外,还包括数值计算法和梯度型法五发展与展望近一个世纪以来,科学技术日新月异.在人类征服自然的生产实践活动中孕育、产生的自动控制理论随着社会生产和科学技术的进步而不断发展、完善起来。

实践中出现的问题,促使科学家们从理论上进行探索研究。

控制理论目前还在向更纵深、更广阔的领域发展,无论在数学工具、理论基础、还是在研究方法上都产生了实质性的飞跃,在信息与控制学科研究中注入了蓬勃的生命力,启发并扩展了人的思维方式,引导人们去探讨自然界更为深刻的运动机理。

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