控制论实际上是将控制原理抽象应用于其他领域

合集下载

名词解释 控制论

名词解释 控制论

名词解释控制论控制论是一种涵盖多个领域的理论,用于解释控制系统的行为和设计。

它是在20世纪50年代初从工业自动化和航空领域中诞生的。

其主要思想是将系统视为由若干个互相联结的部分组成,并通过监控和控制这些部分之间的交互关系,从而实现系统的稳定和优化。

这里将围绕“名词解释控制论”展开阐述,来更好地理解这一领域的概念和应用。

1. 控制论的基本概念是什么?控制论首先强调系统性,即系统不是单独的个体,而是由一系列不同的元素相互作用而成的整体。

而控制论的基本思想是通过调节系统中各元素之间的关系,使得整个系统能够相对稳定地运行,并能够适应外部环境变化,在实际应用中,控制论可用于分析和优化各种工程系统,如机器人、车辆控制和智能家居等。

2. 控制论的应用有哪些?控制论在许多实际应用中都有广泛的运用。

例如:在金融行业中,控制论可用于分析市场波动,以及制定股票投资策略,让经济系统的运行更加稳定;在智能家居领域,控制论可用于构建一个智能房间,让该房间中的设备自动协调交互,提高居住的舒适度;在制造行业,控制论可用于智能控制生产线的运行,通过实时数据分析和控制,确保生产线的稳定和寿命。

3. 控制论的优势和局限性是什么?控制论的优势在于它能够生成定量预测和策略,同时在环节失控时自适应修正。

另外,它能够融合多种数据源信息,通过系统化的方式将此信息转换成具有操作性的决策方案。

但是,控制论在现实应用中,由于调节控制策略过于复杂,在解决非线性问题时,必须使用复杂的数学工具,例如非线性事件处理或结构域分析,这会导致模型的构建较为困难。

综上所述,控制论作为一门跨学科的理论知识,涉及到数学、工程、物理等多个领域,并广泛应用于各个实体领域。

在实践中,我们可以通过对控制论的学习和应用,来建立一种更为复杂的,系统化的思考方式,从而更好地理解和应对各种复杂的环境变化,并实现系统的优化和控制。

诺伯特·维纳的控制论

诺伯特·维纳的控制论

诺伯特·维纳的控制论标签:控制论顶[4]分享到发表评论(0)诺伯特·维纳的控制论概述自从1948 年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书以来,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。

维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学,更具体他说,是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。

他特意创造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。

“控制论”一同最初来源希腊文“mberuhhtz”,原意为“操舵术”,就是掌舵的方法和技术的意思。

在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中,经常用它来表示管理人的艺术。

1834 年,著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章,他进行科学分类时,把管理国家的科学称为“控制论”,他把希腊文译成法语“Cybernetigue”。

在这个意义下,“控制论”一词被编入19 世纪许多著词典中。

维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。

在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、加于该对象上的作用,就叫作控制。

由此可见,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。

信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。

通俗他说,信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到控制的作用,以达到预定的目的。

控制论的发展过程控制论的发展过程大致分为三个阶段:20世纪50年代末期以前为第一阶段,称为经典控制论阶段;50年代末期至70年代初期为第二阶段,称为现代控制论阶段;70年代初期至现在为第三阶段,称为大系统理论阶段。

经典控制论主要研究单输入和单输出的线性控制系统的一般规律,它建立了系统、信息、调节、控制、反馈、稳定性等控制论的基本概念和分析方法,为现代控制理论的发展奠定了基础。

浅析控制论思想在现实生活中的简单应用

浅析控制论思想在现实生活中的简单应用

浅析控制论思想在现实生活中的简单应用摘要:自控制论诞生以来,其思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。

在现实生活中,人们利用控制论的思想完善各方案实施过程中的具体细节,提高了效率和风险的可控性。

本文通过分析控制论思想在网络舆论、教学过程等方面的简单应用,描述了控制论与生活实际相结合的方法和过程,为进一步理解控制论思想的精髓提供了现实依据。

关键词:控制论;舆论传播;教学过程;现实依据1.控制论的诞生与基本思想1948年维纳发表《控制论:关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书,标志着控制论思想的诞生。

1954年,著名科学家钱学森教授出版专著――《工程控制论》,这本书以系统为对象,以火箭为应用背景谈自动控制,系统地揭示了控制论对自动化、航空、航天、电子通讯等科学技术的意义和影响,充分体现并拓展了维纳《控制论》的思想,是继该书之后,对控制与制导方面进行创造性论述的又一经典专著。

《工程控制论》出版是控制论思想从自然科学领域拓展到系统科学范畴。

自然科学是从物质在时空中运动的角度来研究客观世界的。

而工程控制论要研究的并不是物质运动本身,而是研究代表物质运动的事物之间的关系,即这些关系的系统性质。

控制论是研究多种系统的调节以及控制规律的学科,主要应用领域从原先的自动控制、计算机科学、通讯技术、神经生理学、数理逻辑等演化到科学研究的多方领域。

在控制论中,以“改善”某个或者某些接受控制的对象的发展或功能为目标,要求捕获而且运用信息,通过这种信息来选出能作用于该对象的原理,就被称为“控制”。

控制论阐释了,所有控制系统的共同基本特征是信息变换程序和反馈理论,优化控制以及信息加工被称为控制论的重要核心点,控制论的明显特征就是运用系统功能方法。

控制论是一门综合性学科,它是通讯技术、自动控制、计算机科学、神经生理学、行为科学、统计力学、数理逻辑等多样化科技理论成果相互渗透形成的结果。

控制以信息为基础,所有的信息传递最终都实现控制,最后任何控制又都通过信息反馈来完成。

学术研究中的控制论观点

学术研究中的控制论观点

学术研究中的控制论观点控制论是20世纪40年代出现的一门新兴学科,它是研究各种系统如何控制与调节自身活动的科学。

作为一种分析复杂系统的方法,控制论已经成为社会科学领域中非常重要的工具之一。

在学术研究中,控制论观点被广泛应用,对于揭示学术研究的本质和推动学术研究的发展起到了重要的推动作用。

本文将从以下几个方面探讨控制论在学术研究中的应用。

一、复杂系统的研究控制论的核心思想是“控制”,即通过调节系统的某些变量来达到对系统的整体控制。

在学术研究中,复杂系统是一个常见的现象,例如一个学科领域、一个研究团队、一个研究项目等。

这些复杂系统包含着许多相互关联的因素,它们的相互作用和影响往往难以预测和控制。

因此,控制论为学术研究者提供了一种新的分析视角和方法。

通过将复杂系统视为一个整体,运用控制论观点分析其中的变量关系,可以帮助研究者更好地理解学术研究的本质和规律,为解决实际问题提供理论支持。

二、反馈机制的探讨反馈机制是控制论中的一个基本概念,它是指系统在受到外界刺激后,会产生相应的反应,这种反应会反过来影响系统的状态,形成一个闭环系统。

在学术研究中,反馈机制同样非常重要。

学术研究的成果需要经过检验和评价才能得到反馈,而这种反馈又会影响学术研究的进一步发展。

因此,控制论为学术研究者提供了一种新的思考方式,即如何建立有效的反馈机制,如何通过反馈来调整研究方向和策略。

通过运用控制论的反馈机制,学术研究者可以更好地把握学术研究的动态变化,提高研究的针对性和有效性。

三、系统优化与调整控制论的另一个重要观点是系统优化与调整。

在复杂系统中,某些变量可能处于失衡状态,导致系统整体效率低下或者稳定性不足。

通过控制论的优化与调整方法,可以重新调整这些变量之间的关系,使系统达到最优状态。

在学术研究中,这种方法同样适用。

例如,一个学科领域的研究方向和重点可能需要不断调整和优化,以适应时代的发展和变化。

通过运用控制论的优化与调整方法,学术研究者可以更好地把握学科领域的发展趋势,提高研究的适应性和前瞻性。

控制论

控制论

首先,黑箱方法是研究结构复杂系统的有效工具; 其次,黑箱方法是研究生命系统的主要方法; 再次,黑箱方法是研究尚不能打开系统的唯一手段。 2. 功能模拟方法既是论的基本方法, 又是具有相对独立性的科学研 究方法。 纵观模拟方法的历史发展,大体经历了三个阶段: 第一个阶段,从直观模拟到机器或技术的仿制; 第二个阶段,在实验科学基础上发展起来的模拟实验方法; 第三个阶段,控制论中的功能模拟方法。 功能模拟方法主要有以下几个特点: 首先, 功能模拟只以功能和行为相似为基础, 所模拟的一切具有 通讯和控制功能系统的合乎目的性的行为; 其次, 在传统模拟中, 模型只是认识原型的手段, 在功能模拟中, 模型是具有生物目的行为的机器; 再次, 功能模拟借助黑箱方法, 从功能上描述和模仿系统对环境 影响的反应方式,一般无需分析系统的内部机制和个别要素, 不 追求模型的结构与原型相同。 功能模拟方法的意义: � 功能模拟开辟了向生物界寻求设计思想的新途径; � 功能模拟为人工智能的研究提供了有效方法; � 功能模拟的发展必然带来认识和实践手段的新飞跃。 3. 反馈方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制论一般只研究带有反馈回路的闭环控制系统,这是系统的 基本特点之一。维纳认为控制系统也是一种信息系统,因此, 必须用信息的观点来研究控制系统,这是控制论系统的另一个 观点,因此,我们可以把通过信息的传输,交换和反馈来实现 自动调节的控制系统称之为控制论系统。 4. 输入与输出 一般地说,我们可以把环境对系统的影响和作用称为系统的输 入,而把系统对环境的反向影响和反向作用称为系统的输出。 三. 控制论的基本方法 1. 黑箱方法是控制论的认识方法 黑箱是指人们意识无需或无法直接观测其内部结构, 只能从外部 的输入和输出去认识的现实系统。 黑箱的概念是相对的,这种相对性还表现在随着科学技术的进 步, 认识手段和认识能力的提高, 许多原先是黑箱的事物可以转 化为黑箱乃至白箱。 黑箱方法的应用,可以简化为以基本步骤: 第一,建立主体和客体的耦合系统 ; 第二,通过输入和输出主动考察黑箱; 第三,建立模型辨识黑箱。 黑箱方法的意义: 黑箱方法在现代科学技术和社会实践诸方面得到广泛的应用, 显 示了越来越大的作用:

什么是控制论?

什么是控制论?

什么是控制论?听说过“控制论”这门学科么?很多工程学的同学是不是看见字面就以为是“自动控制原理”啦?其实并不是,今天,科技千里眼的极简课堂就为大家讲一讲什么叫“控制论”,为什么控制论是一门超级实用的能解决具体问题的科学。

“工程控制论”只是“控制论”的一部分控制论不仅研究机器,还研究动物、自然、社会,凡是可以称之为“系统”中的控制、反馈、通信问题,都可以用“控制论”来解决。

控制论的内容包含4大方面:1.以技术科学为基础的工程控制论;2.以社会科学为基础的社会经济控制论;3.以自然科学为基础的自然控制论;4.以思维科学为基础的认知控制论。

所以看到了吧,几乎涵盖了一切呀!而我们无论是工作还是生活,几乎所有的具体问题,完全都可以认为是对于某一系统的控制、反馈和通信问题呀!划重点——“控制论”的启迪凡是系统,就可以用控制论来研究,所以说,控制论是一门“能解决具体问题的哲学”!所以这里让科技千里眼用最简洁的语言总结一下控制论的方法的精髓,保证你看看就有启迪,也许就能解决一个问题呢。

方法论A:想要“理解”一个系统,可以试着对不同“部分”(子系统)进行分析——确定输入、输出及中间处理的过程(事情的因果关系);方法论B:想要“控制”一个系统,可以试着对整个系统或其中的子系统加一个“闭环”,也就是“反馈”,输入端能感觉到输出端的情况;方法论C:想要“利用”一个系统,但不清楚因果关系,也没事,把中间部分当成一个“黑箱”,可以直接分析这个大系统的输入与输出;方法论D:也是最神奇的方法论——系统与系统之间有着天壤之别,也有着相似的精髓,从其它系统中模仿来的方法,经常会奇迹般的产生作用哦。

控制论是最实用的哲学!控制论、信息论、系统论,被称为“科学方法三论”,作为方法论,它就不仅仅是一门知识,而是你理解之后可应用于工作生活中的各各方面的思维方法,怎么样,想不想认真地学一学呢?。

控制论—搜狗百科

控制论—搜狗百科

控制论—搜狗百科
从控制系统的主要特征出发来考察管理系统,可以得出这样的论:管理系统是一种典型的控制系统。

管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的,都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差,并采取纠正措施,使系统稳定在预定的目标状态上的。

因此,从理论说:适合于工程的、生物的控制论的理论与方法,也适合于分析和说明管理控制问题。

维纳在阐述他创立控制论的目的时说:“控制论的目的在于创造一种言和技术,使我们有效地研究一般的控制和通讯问题,同时也寻找一套恰当的思想和技术,以便通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念以分类”。

的确,控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术,以致在维纳的《控制论》一书发表后的几十年中,各种冠以控制论名称的边学科如雨后春笋般生长出来。

例如工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。

而管理更是控制论应用的一个重要领域。

甚至可以这样认为,人们对控制论原理最早的认识和最初的运用是在管理面。

从这个意义上说,控制论之于管理恰似青出于蓝。

用控制论的概念和方法分析管理控制过程,更便于揭示和描述其内在机理。

机械工程控制基础 华中科大第7版 第1章绪论

机械工程控制基础 华中科大第7版  第1章绪论

思维、学习、工作
机械工程中的广义系统: 元件、部件、仪器、设备; 加工过程、操作设备、测量; 车间、部门、工厂、企业、 企业集团、全球制造行业等
第一章 绪论
1.1 机械工程控制论的研究对象与任务
非控制系统
系统
人工控制系统
控制系统 自动控制系统
非控制系统——仅具有由人工开、关两种状态的系统
如:搅拌机 教室里的照明系统
在一定条件下,动态模型可以转换为静态模型。
动态模型是描述系统的动态历程的,机械工程控制 论研究的是机械工程技术中广义系统的动力学问题, 所以往往需要采用动态数学模型,即需要建立微分方 程或差分方程来描述系统的动态特性。
第一章 绪论
1.3 反馈
1.3 反馈
反馈是机械工程控制论中一个最基本、最重要的概念
例1-1 弹簧-质量-阻尼单自由度系统
系统(a)
系统(b)
m-c-k单自由度系统
同一系统,不同的输入
第一章 绪论
1.1 机械工程控制论的研究对象与任务
动力学方程:
(令a)解p=:d/dft((t) 微k分y(t算) 子cy)(t) my(t)
系整统理(得a) :(mmpy2(+t)cpc+y(kt))y(tk)=y(ft()t) f (t)
输入——激励(外界对系统的作用,如载荷等) 输出——响应(系统对外界的作用,如变形、位移)
第一章 绪论
1.2 系统及其模型
激 控制输入——人为地、有意识地加上去; 励 扰动——偶然因素产生而一般无法完全人为
控制的(干扰);
三、数学模型 模型的定义——研究系统、认识系统、描述系统与分
析系统的一种工具。 模型的种类——实物模型、物理模型和数学模型等。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

控制论实际上是将控制原理抽象应用于其他领域
缘起1
一年半以前(2017年3月),《中国机械工程》副主编郭伟老师,邀请我作为杂志审稿专家,同时向我约稿,“从XX理论看智能制造”,当时就提出了写“从自动化理论看智能制造”的文章方向。

在构思文章的时候,发现控制原理可以应用到智能制造的方方面面,其中负反馈的原理,可以应用到从宏观的公司战略,企业经营管理方面,微观到设备控制,从长期的产品生命周期闭环,到及时的单个设备的闭环控制。

在智能制造的方方面面都体现着控制原理的闭环控制。

构思的内容太多,反而不知从哪里开始写起,所以一直没有写出来。

缘起2
10月中旬(2018年),兰光创新的朱铎先老师,将与赵敏老师合著的《机.智从数字化车间走向智能制造》一书赠送给我,通篇浏览后,有很多方面想写一下。

喜欢阅读朱铎先和赵敏的文章,他们的文章信息量大,又很有启发性。

我的很多观点是在阅读了朱铎先的文章后,受启发而产生的,比如《中国制造新起点:服务业革命开启服务业文明》一书的核心观点就是在阅读了他的一篇文章后,让我从产业历史和分工的维度思考而提出来,后来根据这个观点整理出书。

在《机.智》一书中,关于CPS的一段论述:
Cyber-Physical System中的Cyber是Cybernetics的字根,来源于希腊语,远意为掌舵术,包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等方面的含义。

Cyber这个词最早用于科学术语,是美国数学家、控制论创始人维纳在1948年出版的《Cybernetics》(中文版被翻译为《控制论》)一书中提到的,于是,很多人将Cybernetics 称之为控制论,但“控制论”也不能完整表达Cybernetics的意思,建议音译为赛博学为宜。

朱铎先认为Cybernetics的涵义远远多于控制领域本身,这个观点我是认同的。

但我的观。

相关文档
最新文档