第七章控制

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第七章--最优控制

第七章– 最优控制理论
Optimal Control Theory
同济大学汽车学院：赵治国教授 Prof. Zhiguo Zhao School of Automotive Studies, Tongji University Tel：69589117(O) E-mail: Zhiguozhao@
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x(t ) x* (t )上的变分等于零，即 J [ x* (t )] 0
§7－3 泛函与变分的基本概念
证明：对于任意给定的
x(t ) 来说，J [ x* (t ) x(t )]是实变量的 * * J [ x ( t )] 函数。泛函在 x (t ) 达到极值，即函数 J [ x (t ) x(t )] 在 0 时达到极值，所以它的导数在 0 时应为零，即
二. 最优控制问题的一般提法用数学语言描述最优控制问题，应包括以下几个方面的内容： 1. 受控系统的数学模型用状态方程描述：x (t ) f [ x(t ), u (t ), t ] 2. 受控系统的始端和终端条件，即状态方程的边界条件对最优控制问题始端条件通常是已知的：x(t0 ) x0 终端条件可以用一个目标集表示：
J J [ x()] J [ x(t ) x(t )] 中的 x(t ) 应理解为某一特定函数的整体，而不是对应于的
dx(t ) J ( x (t ) t )dt 0 dt 1 5 2 J (t t )dt 0 6 2 1 e J (e 2t tet )dt 1 0 2
1 2
若 x (t ) t 有
t x ( t ) e 若有
§7－3 泛函与变分的基本概念
2.泛函自变量的变分泛函 J [ x (t )] 的自变量函数 x (t ) 与标称函数 x* (t )之间的差值函数

第07章-内部控制及测试

第七章内部控制及测试【考情分析】本章属于重要章节，每年考试都有涉及，题型多样，初级和中级考试侧重点有所不同，初级资格侧重第一节和第二节的考察，中级侧重第二三四节的考察。

【大纲要求】初中级考试要求基本一致，第四节内容初级不考察【教材变化】待定【目录】第一节内部控制概述第二节内部控制要素第三节内部控制测试第四节内部控制审计第一节内部控制概述一、内部控制的含义所谓内部控制，是指组织为了维护资产的安全、完整，保证会计信息的真实、可靠，保证其管理或者经营活动的经济性、效率性和效果性并遵守有关法规，而制定和实施相关政策、程序和措施的过程。

二、内部控制的作用（四个方面）1.保护财产物资的安全完整和有效使用企业必须通过建立有效的内部控制，借以对物资的验收、保管、领用、清查、记录等环节实施控制，从而防止或减少贪污盗窃等不法行为，制止损失浪费，提高使用效率。

2.保证会计及其他信息资料的真实可靠会计记录及其他业务记录等资料，是企业内部决策和外部关系人决策的重要依据，如果企业建立了一套行之有效的内部控制，就可以通过对会计处理程序各环节实行标准化控制，来减少错弊的发生。

3.促进工作效率的提高和经营目标的实现内部控制通过建立必要的职责分工和工作程序，确保了组织内部各个职能部门既各司其职，又相互协调和制约。

业务发生以后，各部门可根据各自的职责范围及时做出相应的处理，减少了不必要的请示和报告环节。

当业务处理发生失误时，能尽快找到责任人，避免了责任不清、互相推诿的现象。

4.促进国家法律法规的遵循和各项政策的贯彻落实企业在其运转过程中，必须严格遵循法律法规，自觉地接受国家的宏观调控，即必须自觉地遵守国家颁布的各项财经法规和相关财务会计制度。

内部控制通过建立自我约束行为促使企业在实现微观控制的同时，实现国家对企业的宏观控制，通过各部门责任履行情况的及时反馈，来减少政策执行过程中出现的偏差。

三、内部控制的分类1.按控制的目的2.按控制的功能3.按控制的时间，可以分为事前控制、事中控制和事后控制。

管理学第07章控制

控制的对象不同,为它们建立标志正常水平的标准的方法也不一样。
(一)确定控制对象控制标准有着极强的针对性特征。
1.关于环境特点及其发展趋势的假设 2.资源投入 3.选择控制重点
组织无力、也没有必要对所有成员的所有活动进行控制,只能
在影响经营成果的众多因素中选择若干关键环节作为重点控制
思考题：根据扁鹊的故事讨论那种管理控制的效果最好？为什么？
管理学
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二、制定控制标准依据的原则
(一)反映计划要求的原则任何控制活动的开展都是以计划为前提的,控制活动的一个重要目的就是要保证实际活动按照计划要求进行。
(二)控制关键点原则
任何控制活动都不可能覆盖管理活动的所有细节,但是,控制活动必须要覆盖管理过程中的关键点。
而我的中兄的医术和治疗，是最擅长于治疗患者的病情初起之时，及时将疾病清除于未祸之先。一般的人都以为他只能治疗一些轻微的小毛病。所以他的名气只是在本乡小范围内传播。
但是，我治疗的疾病病例，大都是治疗于患者病情严重之时。一般的人都看到我在病人经脉上扎针或放血，在皮肤上敷药或者动手术，操作过程能够眼见目睹。所以大家都以为我的医术非常高明，名气也就传遍了全国。
第七章控制
管理学
1
第七章控制
第一节控制概述
一、控制的含义控制就其一般意义而言,就是为了改善受控对象的功能或发展方向,在受控对象发生偏差时,设法使其复原的过程。
管理学
2
二、控制的特点在正式开展控制之前,管理人员必须要清楚了解管理控制的特点,并在后续的控制活动中有针对性地制定控制标准。
管理学
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(二)控制标准的形式根据控制对象的特点和计划活动的要求,控制标准可以表现为多种形式。 1.定量控制标准 2.定性控制标准

7 第7章智能控制

PS NM NS NS ZO ZO
PM NB NB NM NM NS
PB NB NB NB NM NM
NB NS ZO PS PB
R1：如果E是NB 且 EC是NB，则U是NB
第一节模糊控制二.模糊控制器
3. 模糊推理
利用模糊规则和近似推理获得模糊控制作用
C ( z ) { [ A ( x ) A ( x )]} { [ B ( y ) B ( y )]} C ( z )
第二节专家规则控制二.专家系统

专家系统结构
第二节专家规则控制二.专家系统
(1) 知识库：存储某个具体领域的专门知识
产生式规则，if … then … (2) 数据库表征应用对象的特性、状态、求解目标等 (3) 推理机：自动推理的计算机软件
运用知识库提供的知识，基于某种通用的问题求解模型，自动推理、求解问题

情况
偏差及导数的变化、生产要求或负荷的变化、设备情况的变化、环境条件的变化

规则来自知识
如产生式规则：if … then …
第二节专家规则控制
专家规则控制可在3个层次实施

基本控制层：用一组控制规则作为控制率，依据工况的不同，选用不同的规则

特性监测控制层：依据控制过程情况，选用不同的控制器参数，仍采用传统的控制器监督层：进行有效的决策或选择适当的控制器结构
x y
( 1 2 ) C 1 ( z )
ω1∧ω2表示“如果x 是A’且y是B’”对于“如果x 是A且y是B”的匹配程度，称为激励函数
第一节模糊控制一.模糊数学基础
模糊推理过程
μ A1 A’ μ min

现代控制理论-第7章最优控制

(3)控制规律：
u* kx(t)
P由黎卡提微分k 方Q2程1BT得P 到边界条件：P(tf)=Q0

PA AT P PBQ21BT P Q1 P(t)
例：求解使：J最小的u*(t)
0 1 0 x 0 0x 1u,
பைடு நூலகம்
J
第二节状态调节器
在不消耗过多控制能量的前提下，使系统各状态在受到外界干扰作用下，维持平衡状态。
一.无限长时间状态调节器
1.原系统：可控系统

2.性能指标：说明：(1) J

x Ax Bu, y Cx
12表0 (示xTQ1系x u统TQ2要u)d求t 状态变量偏离平衡点的累积
u* kx(t)
3.控制规律
k Q21BT P
正定实对称P由黎卡提代数方程得到：
PA AT P PBQ21BT P Q1 0
例：求使J最小的u*(t)。 0 1 0
解：
x 0 0x 1u,
J

1

(xT
x uTu)dt
误差最小，这xTQ意1x 味着因某种原因系统状态偏离平衡点，控制
作用应使它很快回复到平衡点，调节器的名称由此而来
(2) 表示在控制过程中，消耗的能量最小
J中(3的u)TQ权Q2u1重半正定，Q2正定，用来确定状态变量与控制能量在
即寻求控制规律，使系统的状态变量x(t)按性能指标J的要求，在无限长的时间内达到平衡点
1.原系统：可控、可观系统
x Ax Bu, y Cx

2.性能指标：J

1 2

[(y
0

第七章--控制实验PPT课件

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第二节控制实验的程序与技术
一、控制实验有以下程序： 1、选择课题，确立研究假设首先要有明确的研究目的，其次是简化众多的影响因素，选择具有重要重要影响的因素，最后确立自变量和应变量，并在假设的描述中详细地说明所要探测的变量之间的关系。
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7
在有关大众传播诸多因素中依实验目的并参照有关理论或定论，选择一对与研究目的相符的因果关系因素来作为实验变量。
二、撰写研究报告
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23
思考题： 1、控制实验法的特点有哪些？ 2、掌握控制实验法的步骤和程序。
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20
三、控制实验主要关注的条件传播学中的控制实验主要关注以下条件： 1、信源的条件——测试信源可信性与传播效果之间的关系； 2、信息内容的条件——测试不同的信息内容是否会导致不同的认知和行为反应。 3、传播方法和技巧的条件——测试不同的内容提示法、说理法和诉求法各自具有什么样的说服效果；
卢因
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3
这一方法需要在经过特殊设计的专门的实验室中进行。实验室内应配有阅读机、录音机、放映机以及各种记录、测量反应的仪器，对实验室的形状、灯光、色彩等也会有特殊的要求。试验进行时必须人为地控制某些变量以观察特殊变量与传播效果之间的因果关系。
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4
二、控制实验的特点
1、研究对象较少；
2、研究环境是在实验室人为的环境中。
第七章控制实验法
第一节概述第二节控制实验的操作方法第三节研究报告
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1
第一节概述
一、定义控制实验：在传播学中，控制实验主要是用于测试特定的信息刺激或环境条件与人的特定心理或行为反应类型之间的因果关系。
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护理管理学-控制管理

④信息控制：护理信息系统主要
包括护理管理业务管理、行政管理和科研教学三个信息系统。护理业务管理系统又分为病人信息系统、医嘱管理系统和护理病例系统等。信息控制，实质上就是对信息系统的管理，护理工作的对象是人，工作任务复杂琐碎，医生与护士、护士与护士的工作衔接性较大，所以能得到及时、精确、完整、可靠的信息，显得尤为重要。
第七章护理控制管理
控制的内容和过程
一、控制对象
管理者控制什么？管理者控制就是自己的控制对象，主要包括人员、财务、作业、信息、组织绩效五个方面。
目
录
1 2
一：控制对象二：控制过程
3
三：有效控制系统的特征
4
四：常用控制技术
人员控制
（1）甄选。识别和雇佣那些有价值观、态度和个性符合管理当局期望
（三）目标管理（四）网络技术（五）价值工程（六）全面质量管理
THANK YOU
的手段。
（11）组织文化。通过故事、仪式和高层管理者的表率作用，文化传
递了构成人们行为的信息。
LOREM IPSUM DOLOR
②财务控制：为了保证医院的正常运行、必须财务控制。管理者通过仔细查阅每季度的收支报告，以发现多余的支出。也可以通过财务指标的预算，保证有足够的资金支付可能出现的各种费用，保证债务承担不至于太重，并且所有的资产都得以有效的利用。对管理者可进行护理预算和成本控制，护理人员在工作中也要考虑如何降低护理成本，并使用资
源得以充分利用。
③作业控制：从劳动、原材料等物质资源到最终产品和服务的转换过程叫作业。护理人员的作业是指为病人提供各种服务过程。对护理工作而言，作业控制就是对护理技术、护理质量、医疗护理所有的材料及药品器械的控制，等等。护理人员通过对护理作业的控制，来进一步提高护理服务的效率和效果。

控制工程基础—第7章控制系统的误差分析与计算

稳态误差：
ss 0
(3)Ⅱ型系统（N=2）
静态位置误差系数为Kp=∞，稳态误差ss=0。图7-4 所示为单位反馈控制系统的单位阶跃响应曲线，其中图7-4a为0型系统；图7-4b为Ⅰ型或高于Ⅰ型系统。
图7-4 单位阶跃响应曲线
2. 静态速度误差系数Kv 系统对斜坡输入X(s)= R/s2的稳态误差称为速度误差，即
图7-6 单位加速度输入的响应曲线
表7-1 单位反馈系统稳态误差 ss 输入信号系统类型阶跃 x(t)=R
R 1 K
斜坡 x(t)=Rt
R K
加速度
R 2 x( t ) t 2
0型Ｉ型 Ⅱ型

R K
0 0
0
三、其它输入信号时的误差
如果系统承受除三种典型信号之外的某一信号x(t) 输入，此信号x(t)在t=0点附近可以展开成泰勒级数为：
1 R R ss lim s . 3 2 s0 1 G( s ) s lim s G ( s )
s0
（ 7-20 ）
静态加速度误差系数Ka定义为：
K a lim s G( s )
2 s 0
（ 7-21 ）（ 7-22 ）
所以
R ss Ka
(1) 0 型系统（N=0）
稳态误差对式（7-5）进行拉氏反变换，可求得系统的误差 (t) 。对于稳定的系统，在瞬态过程结束后，瞬态分量基本消失，而(t)的稳态分量就是系统的稳态误差。应用拉氏变换的终值定理，很容易求出稳态误差：
E ( s) ss lim ( t ) lim s ( s ) lim s t s0 s0 H ( s)
K v lim sG ( s )

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第7章控制

7. 1控制概述 7. 2控制类型的划分 7. 3控制过程 7. 4控制方法
7. 1控制概述

7.1.1控制的概念
作为管理的一项职能，控制是指主管人员对下属的工作成效进行测量、衡量和评价，并采取相应的纠正措施的过程。
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7. 1控制概述

控制工作应包括纠正偏差和修改偏差这两方面内容。对管理者来讲，重要的问题不是工作有无偏差，或者是否可能出现偏差，而在于能否及时发现已出现的偏差或预见到潜在的偏差，并采取措施予以预防和纠正，以确保组织的各项活动能正常地进行，从而使组织预定的目标能够顺利地实现。

另外，间接控制的方法是建立在以下五个假设之上:①工作成绩是可以计量的;②人们对工作成绩具有个人责任感;②追查偏差所需要的时间是有保证的;④出现的偏差可以预料并能及时发现;⑤有关部门或人员将会采取纠正措施。这些假设有时却不能成立，如工作成效和责任感有时难以精确计量或准确评价;有时二者之间关系不大或根本无关;有时主管人员可能不愿意花费时间去调查分析偏差的原因;有的偏差并不能预先估计或及时发现;有时发现了偏差并查明了原因，可管理者却推卸责任或固执己见而不去及时采取措施，等等。除此，间接控制有很大的局限性，这不是普遍有效的控制方法。
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7. 2控制类型的划分

3.自我控制 (1)含义。自我控制是指个人有意识地去按某一规范进行活动。 (2)主要特点。自我控制能力取决于个人本身的素质。
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7. 2控制类型的划分

正式组织控制、群体控制和自我控制有时是相互一致的，有时又是相互抵触的。这取决于组织对其成员的教育和吸引力，或者说取决于组织文化。有效的管理控制系统应该综合利用这二种控制类型，并使它们尽可能和谐，防止它们互相冲突。
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7. 2控制类型的划分

7. 2. 5按问题的重要性和影响程度划分
按问题的重要性和影响程度可分为任务控制、绩效控制和战略控制二种类型。 1.任务控制也称运营控制或业务控制，主要是针对基层生产作业和其他业务活动而直接进行的控制。任务控制多是采用负馈控制法，其目的是确保有关人员或机构按既定的质量、数量、期限和成本标准完成所承担的工作任务。Leabharlann 上一页下一页返回
7. 2控制类型的划分

(3)局限性。首先，运用这种控制方法容易受管理者时间、精力和业务水平的制约。管理者不能时时对事事都进行现场控制，只能偶尔使用或在关键项目上使用。其次，现场控制的应用范围较窄。对生产工作容易进行现场控制，而面对那些问题难以辨别、成果难以衡量的上作，如科研、管理工作等，几乎无法进行现场控制。再次，现场控制容易在控制者与被控制者之间形成心理上的对立，容易损害被控制者的工作积极性和主动性。
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7. 2控制类型的划分

7. 2. 4按控制源划分
按控制源可分为三种类型，即正式组织控制、群体控制和自我控制。
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7. 2控制类型的划分

1.正式组织控制 (1)含义。正式组织控制是通过管理者设计和建立起来的机构或规定来进行控制。 (2)主要特点。 ①正式组织控制相对于群体控制和自我控制而言具有更多的刚性和强制性。 ②正式组织控制的内容通常包括如下几个方面。第一，实施标准化。第二，保护组织的财产不受侵犯。第三，质量标准化。第四，防止滥用权力。第五，对员工的工作进行指导和考核。
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7. 2控制类型的划分

(3)实施前馈控制的前提条件。 ①要对计划和控制系统做认真彻底的分析。 ②为这个系统制定员工模型。 ③注意保持该模型的更新，即应经常检查模型，以便了解已确定的投入变量及其相互关系是否仍能反映现实情况。 ④经常收集投入变量数据并把它们输入到系统中去。 ⑤经常评定实际投入数据与计划投入数据的差异，评估这些差异对预期最终结果的影响。
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7. 2控制类型的划分

(2)主要特点。前馈控制以未来为导向，在工作之前对工作中可能产生的偏差进行预测和估计，采取防患措施，以便在实际偏差产生之前，管理者就能运用各种手段对可能产生的偏差进行纠正，将其消除于产生之前。 ①前馈控制是在工作开始之前进行的控制，因而防患于未然，避免事后控制无能为力的弊端。 ②前馈控制是针对某项计划行动所依赖的条件进行的控制，不针对具体人员，不会造成心理冲突，易于被员工接受并付诸实施。
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7. 2控制类型的划分

7. 2. 2按控制信息获取的时间
按控制信息获取的时间，可划分为二种类型:前馈控制、现场控制和反馈控制。 1.前馈控制 (1)含义。前馈控制又称预先控制或事前控制，它是在实际工作开始之前就近行控制。前馈控制是管理者最渴望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题的发生。
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7. 2控制类型的划分

7.2.3按采用的手段划分
按采用的手段，可划分为直接控制和间接控制两种类型。 1.间接控制在实际工作中，主管人员根据计划和标准，对比实际考核结果，追查出现偏差的原因和责任，以改进未来的工作，这就是间接控制。
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7. 2控制类型的划分
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7. 2控制类型的划分

2.群体控制 (1)含义。群体控制就是基于成员之间不成文的价值观念和行为准则进行的控制。 (2)主要特点。 ①非正式组织尽管没有明文规定的行为规范。但是组织中的成员都十分清楚这些规范的内容，都知道如果自己遵守这些规范。可能会强化自己在非正式组织中的地位。 ②如果违反这些行为规范就会遭到惩罚，这种惩罚可能是遭受排挤、讽刺、甚至被驱逐出该组织。 ③群体控制在某种程度上左右着职工的行为。处理得好则有利于达成组织目标，如果处理不好将会给组织带来很大危害。
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7. 2控制类型的划分

2.直接控制直接控制也称预防性控制，它是着眼于培养更好的管理人员，使他们能够熟练地应用管理的概念、技术和原理，能以系统的观点来进行和改善他们的管理工作，从而防止出现因
管理不善而造成的不良后果。因此，主管人员及其下属的素
质越高，就越不需要进行间接控制，直接控制方法的合理性是以下列四个较为可靠的假设为依据的。
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7. 2控制类型的划分

3.反馈控制 (1)含义。反馈控制又称成果控制或事后控制，是工作结束之后的控制。 (2)主要特点。 ①反馈控制把注意力主要集中于工作结果上，通过对工作结果进行测量、比较和分析采取措施，进而矫正今后的行动。 ②反馈控制的局限性。反馈控制类似于成语所说的“亡羊补牢”。它的最大弊端是在实施矫正措施之前，偏差就已经产生。 ③反馈控制的实用性。在实践中，反馈控制在有些情况下是唯一可选择的控制类型。反馈控制能为管理者今后的计划制订与执行提供有用的信息。同时也可以借助反馈控制，认识组织活动的特点及其规律，为进一步实施前馈控制和现场控制创造条件，实现控制工作的良性循环，并在不断的循环过程中，提高控制效果。
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7. 2控制类型的划分

2.绩效控制绩效控制是一种财务控制，即利用财务数据来观测企业的经营活动状况，以此考评各责任中心的工作实绩，控制其经营行为。此种控制也称为责任预算控制或以责任发生制为基础进行的控制。
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7. 2控制类型的划分

3.战略控制战略控制是对战略计划和目标实现程度的控制。战略控制中不仅要进行负馈控制，更需要经常进行正馈控制。在较低层次的管理控制中，以负馈为手段的常规控制占主要地位。随着组织层次的提高，以及环境变化的需要与责任的加重，正馈控制的成分就越来越大。
明。
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图7-1控制的“纠偏”作用示意图
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图7-2控制的“调适”作用示意图
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7. 2控制类型的划分

7. 2. 1按控制目的和对象划分
前面已经从控制的目的和对象的角度，将控制工作分为纠正执行偏差的和调整控制标准两种类型。这两类不同的控制，用控制论的术语来说，称为“负馈控制”和“正馈控制”。 “负馈”意味着使偏差得到缩小，“正馈”意味着使控制标准和目标发生振荡或变动。正馈控制和负馈控制应当得到同时使用。
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7. 2控制类型的划分

例如:一家家具制造厂为一条组装流水线设定了如下标准:每天完成500件家具的生产，每星期(为每周五日，每日八小时工作制)的人工成本是4 000美元，次品率为1. 5%。该厂还建立了一套管理信息系统，用以测定一星期来的数据。本周它所测出的每天的产量是480件家具，一周人工成本是3 800美元，而产品的次品率为2%。次品原因是一台铆接机出了毛病。在该例中，将实际结果与标准要求相比较，可以发现。日产量差距=480-500=-20(件) 周产量差距=-20X5=-100(件) 单位产品成本差距=3 800/(480/5)-4 000/(500 X5) =1. 538-1. 6 =-0. 017(美元) 次品率差距=2%-1. 5%=-0.5%。
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7. 2控制类型的划分

以上偏差信息表明，成本指标完成得相对比较好 (权且不考虑次品增加造成的返工损失及其他浪费)，但生产量和次品率都有待改进。对于次品超标问题，基于其原因是铆接机出了毛病，可向厂里维修部门申请速来修理或更换机器。产量速度落后的情况，如若决定以周末加班方式来处理，则全班人马需要在以后的每周里加班1小时40分钟，即按每小时60 件(480/8 = 60)的率来计算，一周产量差距100件需加班100分钟才能完全补偿。