自动控制学习心得

第一篇：自动控制学习心得

以为主要工具研究多变量的理论。20世纪50年代以后，随着航天等技术的发展和控制理论应用范围的扩大，经典线性控制理论的局限性日趋明显,它既不能满足实际需要,也不能解决理论本身提出的一些新问题。这种状况推动线性系统的研究，在1960年以后从经典阶段发展到现代阶段。美国学者首先把状态空间法应用于对多变量线性系统的研究，提出了和这两个基本概念，并提出相应的判别准则。1963年他又和E.G.吉尔伯特一起得出揭示线性系统结构分解的重要结果，为现代线性系统理论的形成和发展作了开创性的工作。1965年以后，现代线性系统理论又有新发展。出现了、和等研究的新理论和新方法。随着计算机技术的发展，以线性系统为对象的计算方法和计算机辅助设计问题也受到普遍重视。

主要特点

与经典相比，现代线性系统理论的主要特点是：

①研究对象一般是多变量线性系统，而经典理论主要以单输入单输出系统为研究对象。因此，现代线性系统理论具有大得多的适用范围。

②除输入变量和输出变量外，还着重考虑描述系统内部状态的状态变量，而经典理论只考虑系统的外部性能（输入与输出的关系）。因此，现代线性系统理论所考虑的问题更为全面和更为深刻。

③在分析和综合方法方面以时域方法为主，兼而采用频域方法。而经典理论主要采用频域方法。因此，现代线性系统理论能充分利用这两种方法。而时域方法对动态描述要更为直观。

④使用更多的数学工具，除经典理论中使用的外，现代线性系统理论大量使用线性代数、矩阵理论和微分方程理论，对某些问题还使用泛函分析、群论、环论、范畴论和复变函数论等较高深的数学工具。因此，现代线性系统理论能探讨更一般更复杂的问题。

数学模型

在线性系统理论中，输入变量、状态变量和输出变量三者之间的数学关系被看作是线性的。系统数学模型具有标准形式。对于连续情况，线性系统由下列方程组描述：

[511-01]第一个方程称为状态方程，用以描述状态向量 ＝(，,„,)与输入向量＝(1,„,)间的动态关系；第二个方程称为输出方程或量测方程,描述输出向量＝(1，2„,)与状态向量和输入向量之间的线性组合关系。这里T表示矩阵转置。，和都是常系数矩阵。的维数（即系统的状态变量的个数）称为系统的维数。这个模型可用下面的框图表示。

[线性系统(，,)]，,)“ class=image>

对于离散情况，线性系统的模型具有差分方程形式：

(+1)＝A()+B()

()＝C()＋()(＝0,1,2,„)为简便起见,常可把线性系统简记为(，,)其中或()表示从输入端直接传送到输出端的前馈作用,它与系统状态的动态行为无关在理论研究中常可假设D＝0，这时系统可记为(，)。

学科内容

线性系统理论的主要内容包括：①与系统结构有关的各种问题，例如系统的结构分解问题和解耦问题等。系统结构的规范分解（见）是其中的著名结果。②关于控制系统中反馈作用的各种问题，包括和对控制系统性能的影响和反馈控制系统的综合设计等问题。是这方面的主要研究课题。③状态观测器问题，研究用来重构系统状态的状态观测器的原理和设计问题。④实现问题，研究如何构造具有给定的外部特性的线性系统的问题，主要研究课题是问题。⑤几何理论，即用几何观点研究线性系统的全局性问题(见)。⑥代数理论，用抽象代数方法研究线性系统，把线性系统理论抽象化和符号化。其中最有名的是模论方法（见）。⑦，是在状态空间法基础上发展起来的频域方法，可以用来处理多变量线性系统的许多分析和综合问题，也称现代频域方法。⑧时变线性系统理论，研究时变线性系统的分析、综合和各种特性。数值方法和近似方法的研究占有重要地位（见）。

与其他学科的关系

很多实际系统（工程系统、生物系统、经济系统、社会系统等）都可用线性系统模型近似地描述，而线性系统理论和方法又比较成熟，因此它的应用范围十分

广泛。在航空、航天、化工、机械、电机等技术领域中，线性系统理论都有应用实例。在科学领域中，线性系统理论的研究不但为控制理论的其他分支提供了理论基础，而且对数学研究也提出了一些有实际意义的新问题。

参考书目

凯拉斯著，李清泉等译：《线性系统》，科学出版社，北京，1985。(T.Kailath,Linear Systems,Prentice-Hall,Inc.,Englewood Cliffs,N.J.,1980.L.Zadeh and C.A.Desoer,Linear System Theory:AState Space Approach,McGraw-Hill,New York,1963

经典控制理论

在20世纪30到40年代，奈奎斯特、伯德、维纳等人的著作为自动控制理论的初步形成奠定了基础；二次大战以后，又经过众多学者的努力，在总结了以往的实践和关于反馈理论、频率响应理论并加以发展的基础上，形成了较为完整的自动控制系统设计的频率法理论。1948年又提出了根轨迹法。至此，自动控制理论发展的第一阶段基本完成。

这种建立在频率法和根轨迹法基础上的理论，通常被称为经典控制理论。&经典控制理论以拉氏变换为数学工具，以单输入－单输出的线性定常系统为主要的研究对象。将描述系统的微分方程或差分方程变换到复数域中，得到系统的传递函数，并以此作为基础在频率域中对系统进行分析和设计，确定控制器的结构和参数。通常是采用反馈控制，构成所谓闭环控制系统。经典控制理论具有明显的局限性，突出的是难以有效地应用于时变系统、多变量系统，也难以揭示系统更为深刻的特性。当把这种理论推广到更为复杂的系统时，经典控制理论就显得无能为力了，这是因为它的以下几个特点所决定。

1．经典控制理论只限于研究线性定常系统，即使对最简单的非线性系统也是无法处理的；出描述方式，这就从本质上忽略了系统结构的内在特性，也不能处理输入和输出皆大于1的系统。实际上，大多数工程对象都是多输入－多输出系统，尽管人们做了很多尝试，但是，用经典控制理论设计这类系统都没有得到满意的结果；

2．经典控制理论采用试探法设计系统。即根据经验选用合适的、简单的、工程上易于实现的控制器，然后对系统进行分析，直至找到满意的结果为止。虽然这种设计方法具有实用等很多优点，但是，在推理上却是不能令人满意的，效果也不是最佳的，人们自然提出这样一个问题，即对一个特定的应用课题，能否找到最佳的设计。综上所述，经典控制理论的最主要的特点是：线性定常对象，单输入单输出，完成镇定任务。即便对这些极简单的对象、对象描述及控制任务，理论上也尚不完整，从而促使现代控制理论的发展：对经典理的精确化、数学化及理论化。

现代控制理论

现代控制理论中首先得到透彻研究的是多输入多输出线性系统，其中特别重要的是对刻划控制系统本质的基本理论的建立，如可控性、可观性、实现理论、典范型、分解理论等，使控制由一类工程设计方法提高为一门新的科学。同时为满足从理论到应用，在高水平上解决很多实际中所提出控制问题的需要，促使非线性系统、最优控制、自适应控制、辩识与估计理

论、卡尔曼滤波、鲁棒控制等发展为成果丰富的独立学科分支。

在50年代蓬勃兴起的航空航天技术的推动和计算机技术飞速发展的支持下，控制理论在1960年前后有了重大的突破和创新。在此期间，贝而曼提出寻求最优控制的动态规划法。庞特里亚金证明了极大值原理，使得最优控制理论特得到极大的发展。卡而曼系统地把状态空间法引入到系统与控制理论中来，并提出了能控性、能观测性的概念和新的滤波理论。这些就构成了后来被称为现代控制理论的发展起点和基础。

现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具，以状态空间法为基础，分析与设计控制系统。状态空间法本质上是一种时域的方法，它不仅描述了系统的外部特性，而且描述和揭示了系统的内部状态和性能。它分析和综合的目标是在揭示系统内在规律的基础上，实现系统在一定意义下的最优化。它的构成带有更高的仿生特点，即不限于单纯的闭环，而扩展为适应环、学习环等。较之经典控制理论，现代控制理论的研究对象要广泛得多，原则上讲，它既可以是单变量的、线性的、定常的、连续的，也可以是多变量的、非线性的、时变的、离散的。

现代控制理论具有以下特点：

１．控制对象结构的转变 控制对象结构由简单的单回路模式向多回路模式转变，即从单输入单输出向多输入多输出。它必须处理极为复杂的工业生产过程的优化和控制问题。

2．研究工具的转变

（1）积分变换法向矩阵理论、几何方法转变，由频率法转向状态空间的研究；

（2）计算机技术发展，由手工计算转向计算机计算。

3．建模手段的转变 由机理建模向统计建模转变，开始采用参数估计和系统辨识的统计建模方法。

现代控制理论的进一步发展

控制理论的发展同其他学科一样，依赖于工业、科学、技术提出的越来越高的要求。”现代控制理论"这一名称是1960年卡尔曼的著名文章发表后出现的。而在此之前，钱学森教授在五十年代就已发表了《工程控制论》的专著，并为当时几乎所有论文以突出形式加以引用。工程控制论，从广义上看，是控制学科最具远见卓识的科学预见与理论，现代控制理论只是其一分支。

2.自动控制基本理论（经典部分）的发展简史

2.1 稳定性理论的早期发展

人们很早就开始关注稳定性的问题。牛顿可能是第一个关注动态系统稳定性的人。1687年，牛顿在他的《数学原理》中对围绕引力中心做圆周运动的质点进行了研究。他假设引力与质点到中心距离的 q 次方成正比。牛顿发现，假设q>-3 ,则在小的扰动后，质点仍将保留在原来的圆周轨道附近运动。而当 q≤-3时，质点将会偏离初始的轨道，或者按螺旋状的轨道离开中心趋向无穷远，或者将落在引力中心上[26]。

在牛顿引力理论建立之后，天文学家曾不断努力以图证明太阳系的稳定性。特别地，拉格朗日和拉普拉斯在这一问题上做了相当的努力。1773年，24岁的拉普拉斯“证明了行星到太阳的距离在一些微小的周期变化之内是不变的”。并因此成为法国科学院副院士[28]。虽然他们的论证今天看来并不严格，但他们的工作对后来李亚普诺夫的稳定性理论有很大的影响[26]。

直到十九世纪中期，稳定性理论仍集中在对保守系统研究上。主要是天文学的问题。在出现控制系统的镇定问题后，科学家们开始考虑非保守系统的稳定性问题。Clerk Maxwell是第一位利用特征方程的系数来判断系统稳定性的人[26]。

James Clerk Maxwell是第一个对反馈控制系统的稳定性进行系统分析并发表论文的人[8]。在他1868年的论文“论调节器”(Maxwell J C.On Governors.Proc.Royal Society of London,vol.16:270-283,1868)中，导出了调节器的微分方程，并在平衡点附近进行线性化处理，指出稳定性取决于特征方程的根是否具有负的实部。麦氏在论文中对三阶微分方程描述的Thomson s governor, Jenkin s governor 以及具有五阶微分方程的Maxwell s governor进行了研究，并给出了系统的稳定性条件。Maxwell的工作开创了控制理论研究的先河。[9][10]

同一时期在俄国，1872年И.А.维什聂格拉斯基（1831-1895）也对蒸汽机的稳定性问题进行了研究。И.А.维什聂格拉斯基的论文“论调整器的一般原理”1876年发表在法国科学院院报上。И.А.维什聂格拉斯基同样利用线性化方法简化问题，用线性微分方程描述由调整对象和调整器组成的系统。这使问题大大简化。1878年И.А.维什聂格拉斯基还对非线性继电器型调整器进行了研究。И.А.维什聂格拉斯基在苏联被视为自动调整理论的奠基人。[23]

Maxwell是一位天才的科学家，在许多方面都有极高的造诣。他同时还是物理学中电磁理论的创立人(见其论文“A dynamical theory of the electromagnetic field”，1864)。目前的研究表明，Maxwell事实上在1863年9月即已基本完成了其有关稳定性方面的研究工作。[10]

Maxwell在他的论文中还催促数学家们尽快地解决多项式的系数同多项式的根的关系的问题。由于五次以上的多项式没有直接的求根公式，这给判断高阶系统的稳定性代来了困难。[9]

约在1875年，Maxwell担任了剑桥Adams Prize的评奖委员。这项两年一次的奖授予在该委员会所选科学主题方面竟争的最佳论文。1877年的Adams Prize的主题是“运动的稳定性”。E.J.Routh在这项竟赛中以其跟据多项式的系数决定多项式在右半平面的根的数目的论文夺得桂冠(Routh E J.A Treatise on the Stability of Motion.London,U.K.:Macmillan,1877)。Routh的这一成果现在被称为劳斯判据。Routh工作的意义在于将当时各种有关稳定性的孤立的结论和非系统的结果统一起来，开始建立有关动态稳定性的系统理论。[26]

Edward John Routh 1831年1月20日出生在加拿大的魁北克。他父亲是一位在Waterloo服役的英国军官。Routh 11岁那年回到英国，在de Morgan指导下学习数学。在剑桥学习的毕业考试中，他获得第一名。并得到了“Senior Wrangler”的荣誉称号。（Clerk Maxwell排在了第二位。尽管Clerk Maxwell当时被称为最聪明的人。）毕业后Routh开始从事私人数学教师的工作。从1855年到1888年Routh教了600多名学生，其中有27位获得“SEnior Wrangler”称号。建立了无可匹敌的业绩。Routh于1907年6月7日去世，享年76岁。[25]

Routh之后大约二十年，1895年，瑞士数学家A.Hurwitz在不了解Routh工作的情况下，独立给出了跟据多项式的系数决定多项式的根是否都具有负实部的另一中方法(Hurwitz A.On the conditions under which an equation has only roots with negative real parts.Mathematische Annelen,vol.46:273-284,1895)。Hurwitz的条件同Routh的条件在本质上是一致的。[9]因此这一稳定性判据现在也被称为Routh-Hurwitz稳定性判据[1]。

1892年，俄罗斯伟大的数学力学家A.M.Lyapunov（1857.5.25-1918.11.3）发表了其具有深远历史意义的博士论文“运动稳定性的一般问题”(The General Problem of the Stability of Motion,1892)。在这一论文中，他提出了为当今学术界广为应用且影响巨大的李亚普诺夫方法，也即李亚普诺夫第二方法或李亚普诺夫直接方法。这一方法不仅可用于线性系统而且可用于非线性时变系统的分析与设计。已成为当今自动控制理论课程讲授的主要内容之一。[11][12]

Lyapunov在稳定性方面的研究受到Routh和Poincare等工作的影响。[12,14]

Lyapunov是一位天才的数学家。他是一位天文学家的儿子。曾从师于大数学家P.L.Chebyshev(车比晓夫)，和A.A.Markov(马尔可夫)是同校同学（李比马低两级），并同他们始终保持着良好的关系。他们共同在概率论方面做出过杰出的成绩。在概率论中我们可以看到关于矩的马尔可夫不等式、车比晓夫不等式和李亚普诺夫不等式。李还在相当一般的条件下证明了中心极限定理。[11][13]

和他的硕士论文一样，Lyapunov的博士论文被译成法文并在Annales de l Universite de Toulouse(1907)上发表，1949年Princeton University Press重印了法文版。1992年在Lyapunov博士论文发表100周年之际，INT.J.CONTROL以专集形式发表了Lyapunov论文的英译版，以纪念他控制理论领域的卓越贡献。[11][14]

2.2 负反馈放大器及频域理论的建立[15]

在控制系统稳定性的代数理论建立之后，1928年－1945年以美国AT&T公司Bell实验室(Bell Labs)的科学家们为核心，又建立了控制系统分析与设计的频域方法。

1928年8月2日，Harold Black(1898-1983)，在前往Manhattan西街(West Street)的上班途中，在Hudson河的渡船Lackawanna Ferry上灵光一闪，发明了在当今控制理论中占核心地位的负反馈放大器。由于手头没有合适的纸张，他将其发明记在了一份纽约时报（The New York Times）上，这份早报已成为一件珍贵的文物诊藏在AT&T的档案馆中。

当时的Black年仅29岁，从Worcester Polytechnic Institute获得电子工程学士毕业刚六年。是西部电子公司工程部（这个部后来成为1925年成立的Bell Labs的核心）的工程师，正在从事电子管放大器的失真和不稳定问题的研究。Black首先提出了基于误差补偿的前馈放大器，在此基础上最终提出了负反馈放大器并对其进行了数学分析。同年Black就其发明向专利局提出了长达52页126项的专利申请，但只到九年之后，当Black和他在AT&T的同事们开发出实用的负反馈放大器和负反馈理论之后，Black才得到这项专利。

反馈放大器的振荡问题给其实用化带来了难以克服的麻烦。为此Harry Nyquist(1889-1976)和其他一些AT&T的通讯工程师介入了这一工作。Nyquist1917年在耶鲁大学(Yale)获物理学博士学位，有着极高的理论造诣。1932年Nyquist发表了包含著名的“乃奎斯特判据”(Nyquist criterion)的论文，并在1934年加入了Bell Labs。Black关于的负反馈放大器的论文发表在1934年，参考了Nyquist的论文和他的稳定性判据。

这一时期，Bell实验室的另一位理论专家，Hendrik Bode(1905-1982)也和一些数学家开始对负反馈放大器的设计问题进行研究。Bode是一位应用数学家，1926年在俄荷俄州立大学(Ohio State)获硕士；1935年在哥伦比亚大学(ColumbiaUniversity)获物理学博士学位。1940年，Bode引入了半对数坐标系，使频率特性的绘制工作更加适用于工程设计。

1942年，H.Harris引入了传递函数的概念。用方框图、环节、输入和输出等信息传输的概念来描述系统的性能和关系。这样就把原来由研究反馈放大器稳定性而建立起来的频率法，更加抽象化了，因而也更有普遍意义，可以把对具体物理系统，如力学、电学、等的描述，统一用传递函数、频率响应等抽象的概念来研究[22]。1925年英国电器工程师O.亥维赛把拉普拉斯变换应用到求解电网络的问题上，提出了运算微积。不久拉普拉斯变换就被应用到分析自动调节系统问题上，并取得了显著成效。传递函数就是在拉普拉斯变换的基础上引入的。[27]

至1945年，控制系统设计的频域方法，“波德图”(Bode plots)方法，已基本建立了。

在这同一时期，苏联科学家也在控制系统稳定性的频域分析方面取得了进展。1938年和1939年，全苏电工研究所的米哈依洛夫以柯西幅角原理为基础，发表论文给出了闭环控制系统稳定性的频域判别法。[21-23] 米哈依洛夫还提出了把自动调整系统环节按动态特性加以典型化来进行结构分析的问题。

米哈依洛夫有关稳定性频域判据的论文虽然正式发表较晚。但他的研究成果在1936年由苏联列宁共产主义青年团中央召开的青年学者科学家工作成果竞赛会上曾荣膺奖金。[23] 米哈依洛夫的方法现被称为“米哈依洛夫稳定判据”。[22-23]有些学者又将“乃奎斯特判据”称为“乃奎斯特-米哈依洛夫判据”[23-24]客观地讲，在频域稳定性判别研究中，乃奎斯特不仅在时间上领先，其工作也更完备。现在我们所使用的也主要是乃奎斯特的开环稳定判据。

除了偏差负反馈控制，扰动控制是另一种重要控制策略。第一个试图制造一个不反映被调量偏差，而反应扰动作用的调节器的人是庞赛来（Понселе）。他在1829年曾提出一种有关蒸汽机轴转速自动调节器的线路，利用的就是扰动控制的原理。可是由于当时蒸汽机本身不稳定，他的建议遭到了失败。采用扰动调节原理且在实际上能够工作的第一个自动调节器是1869年由契可列夫所发明的弧光灯光度调节器。这种调节器同庞赛来（В.Н.Чиколев）应用纯扰动的调节不同，它实际上建立了闭环，所以调节器在这里也影响系统的稳定（纯扰动补偿控制不影响系统稳定性）[21]。

2.3 根轨迹法的建立

在经典控制理论中，根轨迹法占有十分重要的地位。它同时域法，频域法可称是三分天下。

美国电信工程师W.R.Evans在这里包打天下，他的两篇论文“Graphical Analysisof Control System, AIEE Trans.Part II,67(1948),pp.547-551.”和“Control System Synthesis by Root Locus Method, AIEE Trans.Part II,69(1950),pp.66-69”即已基本上建立起根轨迹法的完整理论。[18,19，27]

Evans所从事的是飞机导航和控制，其中涉及许多动态系统的稳定问题，因此其已经又回到70多年前Maxwell和Routh曾做过的特征方程的研究工作。但Evans用系统参数变化时特征方程的根变化轨迹来研究，开创了新的思维和研究方法。Evans方法一提出即受到人们的广泛重视，1954年，钱学森即在他的名著“工程控制论”中专用两节介绍这一方法，并将其成为Evans方法。[8,19]

2.4 脉冲控制理论的建立与发展

随着计算机技术的诞生和发展，脉冲控制理论也迅速发展起来。

在这方面首先作出重要贡献的是乃奎斯特和香农(Shannon)。乃氏首先证明把正弦信号从它的采样值复现出来，每周期至少必须进行两次采样。香农于1949年完全解决了这个问题。香农由此被成为信息论的创始人。

线性脉冲控制理论以线性差分方程为基础，线性差分方程理论在三、四十年代中已逐步发展起来。随着拉氏变换在微分方程中的应用，在差分方程中也开始加以应用。利用连续系统拉氏变换同离散系统拉氏变换的对应关系，奥尔登伯格(R.C.Oldenbourg)和萨托里厄斯(H.Sartorious)于1944年，崔普金(Tsypkin)于1948年分别提出了脉冲系统的稳定判据，即线性差分方程的所有特征根应位于单位圆内。由于离散拉氏变换式是超越函数，又提出了用保角变换将Z平面的单位圆内部转换到新的平面的左半面的方法，这样即可以使用Routh-Hurwitz判据，又可将连续系统分析的频域方法引入离散系统分析。

求得离散型频率特性后，乃氏稳定判据和其他一切研究线性系统的频率法都可应用，但由于Bode图的应用大受限制，频率法在离散系统研究中也受到限制。（库津(1961)曾试图用Bode图来表示离散型频率特性，但过于繁复而无法应用。）

在变换理论的研究方面，霍尔维兹(W.Hurewicz)于1947年迈出了第一步，他首先引进了一个变换用于对离散序列的处理。在此基础上，崔普金于1949年，拉格兹尼和扎德(J.R.Ragazzini 和 L.A.Zadeh)于1952年分别提出了和定义了Z变换方法，大大简化了运算步骤，并在此基础上发展起脉冲控制系统理论。

由于Z变换只能反应脉冲系统在采样点的运动规律，崔普金、巴克尔(R.H.Barker)和朱利(E.I.Jury)又分别于1950年、1951年和1956年提出了广义Z变换或修正Z变换(modified Z-transform)的方法。对同一问题，林威尔(W.K.Linvill)也于1951年用描述函数的方法进行了有效的研究，不过这一方法目前已较少使用。

回顾脉冲控制理论的发展，尽管俄国的崔普金及英国的巴克尔等都做出了不可磨灭的贡献，但建立脉冲理论的许多工作都是由美国哥伦比亚大学的拉格兹尼和他的博士生们完成的。他们包括朱里（离散系统稳定的朱里判具，能观测性与能达性，分析与设计工具等），卡尔曼

（离散状态方法，能控性与能观性等。是自控界第二位获IEEE Model of Honor者(1974)），扎德（Z变换定义等。是自控界第五位获IEEE Model of Honor者(1995)）。五十年代末，脉冲系统的Z变换法已臻成熟，好几本教科书同时出版。[16,17]

[1][英]李约瑟.中国科学技术史.第四卷天学第二分册.北京: 科学出版社,336-341,1975 [2]同上,340-377.[3]同上,439-446.[4]同上,446-459.[5]钱伟长.我国历史上的科学发明,48-50.北京: 中国青年出版社, 1953 [6][英]亚.沃尔夫.十八世纪科学、技术和哲学史,707-714.北京:商务印书馆,1991 [7]同上,730-753.[8]杨位钦,谢锡祺.自动控制理论基础,3-5.北京:北京理工大学出版社,1991 [9]Clark Robert N.The Routh-Hurwitz Stability Criterion, Revisited.IEEE Control System Magazine,Vol12(3):119-120,1992 [10]Fuller A T.James Clerk Maxwell s Glasgow manuscripts:extracts relating to control and stability.INT.J.CONTROL.VOL.43(5):1593-1612.[11]Smirnov V I.Biography of A.M.Lyapunov.INT.J.CONTROL,Vol.55(3),775-784,1992 [12]黄琳,于年才,王龙.李亚普诺夫方法的发展与历史成就.自动化学报,vol19(5):587-595,1993 [13]周概容.概率论与数理统计,274-278,410.北京:高等教育出版社,1987 [14]Fuller A T.Guest Editorial Issue.INT.J.CONTROL,Vol.55(3):521-527,1992

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第二篇：自动化考研学习必备之自动控制原理学习心得（模版）

自动控制原理学习心得合集

第一部分

考研学生经验点滴：

在复习时，首先要把基本概念、基本理论弄懂，然后要把它们串起来，多角度、多层次地进行思维和理解，能够融会贯通。

认真研究历年试题，是应考的法宝。不能只满足于看上去会做，而是应该去整体分析，分析出题方向和出题范围，对近几年的出题思路和重点有一定的把握，这对你看各种考研书籍和资料有重要的指导意义，也是专业课备考的关键。

不仅要思考，还要动笔，要认认真真把每一道考研题切切实实写在纸上，你会发现很多原来没有想到过的东西，并用同一道题在相隔一定时间后反复训练，慢慢完善自己此类题型的解答方法。同时，这种训练可以避免真正考试时因时间仓促和心理压力带来的表达上的不成熟。

及时配备所考科目的最新专业书籍和过去几年专业试题，对于考试中的典型题型进行专题整理，不仅可以提高分析问题的能力，还有助于专业知识的系统化和融会贯通。

根据一些重要的原理性知识，针对近几年的典型题型进行练习，对某些不附标准答案的专业考题，全靠自己琢磨可能会有偏颇。比较好的方法是直接请教学长或老师，力求答案尽量完整、标准。整理完后，每隔一段时间就要拿出来温习一下，看是否又产生了新的答题思路。还应广泛地咨询该专业本科生和研究生，有助于了解最新情况，并对出题老师保持关注，争取旁听其授课，了解其考查的重点。

第二部分

自动控制原理学习体会

《自动控制原理》包括经典控制和现代控制两个部分，其主要研究的内容识时域分析、频域分析以及状态空间表达，虽然涉及的内容很多，但是老师教学经验丰富,把重难点分解并详尽讲解, 并以例子来巩固所学的知识，使我能够理论联系实践，易懂易记。使我能在研究生入学考试取得一个很好的成绩，也为我在模式识别、智能控制和非线性系统理论等方面的学习和研究奠定了坚实的基础。

我们在学自动控制原理的时候，有一个很重要的概念叫做“反馈”。几乎一切稳定的系统中间都会存在反馈机制。有了自动控制原理这一坚实的基础，我们再学习其他课程，例如模拟电路中的反馈法、计算机控制系统和电机控制与调速等都感到很容易理解。

通过学习自动控制原理的经典控制理论和现代控制理论，让我对控制系统的各个元部件之间的相互作用、以及它们之间的调节运行规律有了基本了解，特别是本课程附有实验课，让我们可以将课堂上学到的抽象的理论易于理解，基于MATLAB仿真平台可以对系统进行分析、设计和仿真，对我们把理论知识运用于实践，设计出满足要求的自动控制系统具有很大的帮助，也培养了我对自动控制原理学习的兴趣。在开始学习自动控制原理的时候，由于自己没有引起足够重视，对知识掌握的也不够透彻，在课后做习题的时候我习惯于翻看答案，参照答案来完成作业，有的时候甚至是全盘照抄，但是后来发现这种方式使我往往照着别人的思路解题，阻碍了我自己的独立思考。后来在老师的帮助下，我认识到这是一个很不好的习惯，后来我端正了自己的态度，并且积极主动的找老师补课，请教以前没有消化好的知识，在老师的耐心辅导下，我很快地建立起学习的兴趣，也克服了翻看答案的坏习惯，在题目变通的情况下我也能很快地独立思考解答。第三部分

学有所惑：

课本好厚、计算量大、不好理解。糊里糊涂、迷迷糊糊、晕。太多，学不来的。有难度、公式多。好难啊！内容太多。理论太多。

内容太多，变化繁杂。

没有例证，不能很深入学习，有困难。有点难度。抽象。

比模糊控制还模糊。

感觉有点模糊，也许是上的太快了。例题不多。上课进度太快。

题目基本会做，不知道以后有啥用。

学有所思：

自己没有很好地去学。

理论教了学不会，教做题最好。

用电子课件教学一般，不如老师直接讲的好。在实践做题方面，理论上有差距。没有实际意义。

实践结合得还不太够。

理论与实践较难统一在一起。内容不是特别融会贯通。书上有些没有用的东西。

学双语课难，感觉英语跟不上。其实老师很优秀，只是我没认真听 老师好才会学得好。课时太少，太紧。书上有许多错。

学有所获：

收获多。有挑战性。

师傅领进门修行靠个人。只要自己认真就OK了。让我踏实掌握详细知识。蛮新鲜。虽然复杂，但系统性很强。非常好。

对思维和推理很有帮助。学得很实在。

坚持努力会有好结果。

有一点难度，但也为可承受范围。很不错，请保持。难度适中。

有点难，但学得蛮开心。蛮好的。

能较完善掌握知识 好累，但收获很多。还可以。还算轻松。

课不错，计算量太大。努力努力再努力

是专业基础课很有用。有收获但难度大。

对如何使系统稳定有一定概念。理论联系实际。老师辛苦了。

上课能听懂，但做题有困难。掌握了更多的知识。切实学到了一点东西 的确需要用功学的一门课。可基本了解。

讲课清楚，学习比较轻松。重在理解概念。

内容多，涉及广，比较综合的一门课。有点难，需认真学习才能达到要求。自控真有意思。

内容丰富、博实、很有意义的一门课。

评注：以上的一句话感受（共69句）是从2006年03411～03414,03441,03442班的自动控制原理期末考试的问卷调查中汇收集来的。我们把它们分为了学有所惑、学有所思和学有所获三类。可以看出，自动控制原理课即不好学，也不好教。还是有不少学生没学明白。另一方面，我们也高兴的看到更多的同学有了兴趣，有了信心，有了收获。再有，许多改进教与学的思路提出来了，将启发我们去完善今后的教学。

第三篇：水塔自动控制电路设计（范文模版）

水塔自动控制电路设计

一，绪论

现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。水塔水位的监测和控制，再也不需要人工进行操作。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。水塔水位自动控制器，具有适应各种液体液位的检测和控制的功能，设计中分析了利弊，考虑了各种液体的阻值大小，是可以投入实际生产的产品。本文实现了在恶劣的条件下能自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏的水塔水位控制器.同时,通过调节电位器中的阻值,该控制器能够适应多种液体液位的检测。

二，系统方案

水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点，而自动控制原理，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持水压恒定以满足用水要求，从而提高了供水系统的质量。而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置，水塔水位控制系统采用交流电压检测水位，水位低于下限B点水位时，水泵抽水，水位达到最高水位线D时，水泵停止抽水，水位降低到最低水位线B以下时，恢复运行抽水，从而实现自动控制。

该系统采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。采用分立的电路实现超高、低水位处理，自动控制电机电路。它能自动完成上水停水的全部工作循环，保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，是用于各种高层液体储存的理想设备。

三，系统设计

① 设计分析

水塔水位自动控制系统主要完成的功能是对水塔水位的自动控制及检测.本文拟通过4 个探头对水塔水位进行采样,分析采集的水位信号,控制电机水泵的开启、停止,实现水位的调节.4 个探头分别用B、C、D、E 表示,放置在水塔中,如图1 所示.4 个探头采集的水位信号通过T TL 电路判断输出,可以判断水塔内水位的高度.水位允许在已设置的上、下水位范围内变化.即水位高度正常情况应控制在C、D 之间,如图1(a);当水位低于C 点、高于B 点时,电机启动,带动水泵工作,进水阀门打开,水塔内处于进水状态,如图1(b);当水位高于D 点时、低于E 点时,电机关闭,水泵停止工作,关闭进水阀门,水塔内处于停进状态,如图1(c);当水位低于C 点并到达B 点时,就发出C 探头故障报警,采取手动启动电机,如图1(d);当水位超过D 点并到达E 点时,发出D 探头故障报警,采取手动关闭电机,水位从溢流口流出,如图1(e)

② 系统框图

为了精确地实现对水位的控制,必须建立闭环控制系统.根据水塔中的进、出水的水位可以自动控制水泵运行与停止,使水位处于动态的平衡状态.控制系统主要分为水位的模拟检测和逻辑判断部分.如图2 所示,模拟检测部分测量的是B、C、D、E 4 个探头相对于A 点(即地)电位的高低.这就相当于一个可变电阻,4 个探头与地之间的不同距离对应了可变电阻不同的阻值.当水位高低发生变化时,对应的电阻值不同,通过逻辑判断,就得到不同的输出逻辑判断的输出电路一部分用来控制电机的关闭与开启,另一部分用来检测系统故障,并发出报警声。四，电路设计

① 工作原理

水塔供水系统的工作原理图如图3所示,包括水位检测电路,误动作判断电路,水位控制电路,电机开启或关闭电路和报警电路.水位正常情况下应保持在C、D 范围之间, 此时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0011 ,水塔水位处于保持状态;当水位低于C点,处于B、C 之间时,B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0111 ,水塔水位处于进水状态;当水位高于D 点, 处于D、E之间时, B、C、D、E 4 个探头的逻辑电平为0001 , 水塔水位处于停进状态;当水位低于B 点或水位高于E 点, B、C、D、E 4个探头的逻辑电平为1111 或0000 时,表明控制水位变化的电路出现了故障, 水塔水位的报警电路开始工作, 产生下限报警或上限报警, 即低报和高报.此时,需要工作人员手动关闭报警设备并开启或闭合控制电机。

图3 水塔供水系统的工作原理图 ② 参数计算

水位指示灯部分:令流过三极管T1 , T2 , T3 , T4 集电极的电流IC 为10mA , 因为IC =(V CC-1.5)/ RC= 10mA , 得RC = 350Ω;取β= 100 ,则IB = 10mA/ 100 = 0.1mA , 所以, RB = V CC/ IB = 10kΩ.但是在实际调试中,电阻值过小, 选择RB = 15kΩ 才合适。

③ 水塔水位控制器

水塔水位控制器的测试图4 为水塔水位控制器的外观正视图,由电源指示灯、报警确认灯、水位指示灯以及报警确认开关组成.接通电源时,电源指示灯亮,当水塔中水深处于不同位置时,水位指示灯B、C、D、E 状态不同.(1)当水位处于B 点之下,指示灯B、C、D、E 全亮,报警电路开始报警,即下限报警.(2)当水位处于B、C 之间, 指示灯B 灭, C、D、E 亮，水泵开始进水.(3)当水位处于C、D 之间, 指示灯B、C 灭, C、D 亮,保持状态,即保持进水.(4)当水位处于D、E 之间, 指示灯B、C、D 灭, E 亮,停进状态,即水泵不工作.(5)当水位处于E 点之上,指示灯B、C、D、E 全灭,水泵不工作,报警电路开始溢出报警,即上限报警.(6)报警电路可以手动关闭,只要按下报警确认开关,就可以解除报警的蜂鸣声.此时,报警确认灯亮起.处理完故障时,必须关闭报警确认灯,报警确认电路复位,恢复其监测故障的功能.经过检测,水塔水位控制器完全符合预定要求,完成所设定的工作任务.图4 水塔水位控制器外观图

五，实验验证

本文采用纯硬件电路设计水塔水位控制系统,避免了复杂设计中的不稳定因素,降低了生产成本,提高了实用价值.同时,对于不同类型的液体,此系统具有良好的兼容性.当水塔中液体改变时,只需要将电位器中的阻值和该液体的阻值调节到一个数量级上就可以很方便地实现此液体的水位控制操作.实验证明,此水塔水位控制器不仅实现了对水塔水位的精确控制,而且,更具有工业生产的实用性.但是,如果探头B、C,或者探头D、E 同时发生故障,水塔水位控制器中的检测部分就不能识别出来,这是使用时应该注意的.所以,在使用过程中需要定期检测探头是否发生故障.六，结束语

运用简单、可靠的设计思路来实现性价比合理的水塔水位控制器.经过实验测试,该系统在运行期间稳定性高,完全实现了自动调节水位高低、手动解除报警装置、检测探头好坏等功能,是可以投入生产的水塔水位控制器。

通过本次课程设计，我对传感器的应用有了更加深刻的理解，也对它的应用范围之广感到惊奇，我相信在我以后的生活中，对身边的事物也会明白的更深更多，这次设计，真的让我受益匪浅。

七．参考文献

[1 ] 胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社,2001.[2 ] 刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2004.[3 ] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:航天航空大学出版社1988 [4 ] 朱晓青.过程检测控制技术与应用[M].北京:冶金工业出版社,2002 [5 ] 姚伯威，孙锐主编.控制工程基础.北京：国防工业出版社，2002年

[6 ] 李朝青编著.单片机原理及接口技术.简明修订版.北京：北京航天航空大学出版社，1998年 [7 ] 戴文进，章卫国主编.自动化专业英语.武汉：武汉理工大学出版社，2001年 [8 ] 谈振藩编，自动控制专业英语.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999年

第四篇：自动控制工程师要求

熟练应用LabVIEW、C/C++等编制设备控制程序。

从事处理机电一体化和液压系统的控制和实现，管理和实施工程项目的安排和成本计算，根据客户的需求设计相应的功能实现，软件的设计、实现和测试和设计系统结构，PLC编程、组态人机界面（HMI）并且胜任FAT工作（工厂测试）和现场调试任务。

具备自动化系统的设计，具有自动控制系统开发、编程、测试工作。

3、专业基础扎实，熟悉PLC语言，熟练掌握PLC，变频器、继电器等自控元件工作原理； 熟悉PLC的编程和维护（西门子，施耐德，三菱，AB中一种或以上）；

4、熟悉组态软件编程和维护（WinCC，Intouch，组态王，MSCG中一种或以上）；

5、熟悉自动化仪表、设备的维护与使用；

6、有团队合作的理念，工作积极主动，动手能力强。

2年以上自控行业工作经验，熟练掌握电气控制设计及现场调试；

3． 能够独立熟练编写进行西门子S7-200、S7300编程、调试，熟练使用CAD等绘图软件； 具有良好的数学、理论力学功底，熟悉经典控制理论和现代控制理论并能在实际项目产品中熟练应用，熟悉模拟控制和数字微机控制的具体实现，具有较强的跨学科自学能力；

3、熟练使用matlab软件进行系统的建模、分析、优化改进设计；

有SIEMENSS7-200系列PLC软件编程开发经验优先考虑；

第五篇：自动控制原理总结报告

自动控制原理总结报告

专 业 自动化 班 级 09自动化<1>班 姓 名 学 号

完成 时间

自动控制原理总结报告

摘要: 本学期我们学习了自动控制原理的前前8章，重点介绍了前6章，离散系统的分析与线性系统类似。自动控制技术所取得的成就和起到的作用给各行各业的人们留下了深刻的印象。从最初的机械转速、位移的控制到工业过程中对温度、压力、流量、物位的控制，从远洋巨轮到深水潜艇的控制，而今的数控机床，汽车工业，自动控制技术的应用几乎无处不在。关键是自动控制理论和技术已经介入到了电气、机械、航空、化工、核反应等诸多的学科和领域。所以越来越多的工程技术人员和科学工作者开始了解和关注自动控制的知识。关键字：控制 方法 发展 正文:

一、自动控制理论的分析方法：（1）时域分析法；（2）频率法；（3）根轨迹法；（4）状态空间方法；（5）离散系统分析方法；（6）非线性分析方法

系统的数学模型(1)解析表达：微分方程；差分方程；传递函数；脉冲传递函数；频率特性；脉冲响应函数；阶跃响应函数(2)图形表达：动态方框图（结构图）；信号流图；零极点分布；频率响应曲线；单位阶跃响应曲线

自动控制原理基础系列课程内容体系具有系统性、科学性、先进性、实用性，对课程体系进行了改革确立了以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制原理课程的主线构建了由时域分析、复域分析、频域分析、系统校正4个模块构成的知识体系。

从课程的体系出发以系统建模→系统分析→综合设计作为课程主线。数学模型是描述系统内部各物理量或变量之间关系的数学表达式建立一个合理的模型是系统分析和设计的前提。从不同的角度对系统进行建模加深对这方面内容的理解。例如可用船舶上的电机调速系统为例通过建立它的微分方程、传递函数、结构图、信号流图这些不同的数学模型来建立各模型的联系。

系统分析方法是控制系统综合设计的基础这部分的内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法是控制理论的重点。在控制系统中稳定性、快速性和准确性是对控制系统的基本要求也是衡量系统性能的重要指标控制系统不同的分析问题方法都是紧紧围绕这三个方面展开的。只要抓住这个特点就抓住了系统分析的关键有助于加深对不同方法的理解。例如以我军某军舰上的雷达定位系统为例假设给定目标信号要求设计控制器使系统在给定输入下跟踪指定目标最小且抗干扰性最好。这些生动的工程实例大大激发了我的兴趣使我感受到了控制理论的魅力深刻理解了

结合控制理论的发展更新教学内容近年来控制理论得到了蓬勃发展特别在非线性控制、分布参数控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等方向上取得了重要进展。例如每章结束后都开设一个专题介绍本学科的发展动态这种方法扩大了我们的知识面培养了我们探索科学技术的兴趣。结合船舶电气的发展而言近几年来随着电力、电子、控制技术、通讯及信息技术等的不断发展及其在船舶上的广泛应用船舶电气自动化程度大大地提高。新一代大功率半导体电力电子器件在材料、理论、机理、制造工艺和应用技术等方面的研究开发取得了突破性的进展船舶设备进一步向高可靠、节能型方向发展对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革可编程序控制器和单片机已逐渐发展成为船舶控制中的一种普遍控制方式。自动控制原理课程虽然是电专业的基础专业课程但是一般学时安排也不十分充裕。要想在有限的时间内把这门理论性和工程应用性都很强的课程学好必须认真的学习。例如在课程绪论部分通过与专业相关的典型示例引出控制、开环控制、闭环控制以及反馈等基本概念使我们认识到学习本课程的重要性并对控制理论在专业发展的作用有了一定的了解。

二、控制未来发展

1.智能控制(Intelligent Control)智能控制是人工智能和自动控制的结合物,是一类无需人的干预就能够独立地驱动智能机器,实现其目标的自动控制。智能控制的注意力并不放在对数学公式的表达、计算和处理上,而放在对任务和模型的描述,符号和环境的识别以及知识库和推理机的设计开发上。智能控制用于生产过程,让计算机系统模仿专家或熟练操作人员的经验,建立起以知识为基础的广义模型,采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示和自学习、推理与决策等智能化技术,对外界环境和系统过程进行理解、判断、预测和规划,使被控对象按一定要求达到预定的目的。智能控制的理论基础是人工智能,控制论,运筹学和系统学等学科的交叉。2.非线性控制(Nonlinear Control)非线性控制是复杂控制理论中一个重要的基本问题,也是一个难点课题,它的发展几乎与线性系统平行。非线性系统的发展,数学工具是一个相当困难的问题,泰勒级数展开对有些情况是不能适用的。古典理论中的“相平面”法只适用于二阶系统,适用于含有一个非线性元件的高阶系统的“描述函数”法也是一种近似方法。由于非线性系统的研究缺乏系统的、一般性的理论及方法,于是综合方法得到较大的发展。

3.自适应控制(Adaptive Control)自适应控制系统通过不断地测量系统的输入、状态、输出或性能参数,逐渐了解和掌握对象,然后根据所得的信息按一定的设计方法,作出决策去更新控制器的结构和参数以适应环境的变化,达到所要求的控制性能指标。4.鲁棒控制(Robust Control)过程控制中面临的一个重要问题就是模型不确定性,鲁棒控制主要解决模型的不确定性问题,但在处理方法上与自适应控制有所不同。自适应控制的基本思想是进行模型参数的辩识,进而设计控制器。控制器参数的调整依赖于模型参数的更新,不能预先把可能出现的不确定性考虑进去。而鲁棒控制在设计控制器时尽量利用不确定性信息来设计一个控制器,使得不确定参数出现时仍能满足性能指标要求。

鲁棒控制认为系统的不确定性可用模型集来描述,系统的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所设计的控制器下,都能使模型集里的元素满足要求。鲁棒控制的一个主要问题就是鲁棒稳定性。5.模糊控制(Fuzzy Control)模糊控制借助模糊数学模拟人的思维方法,将工艺操作人员的经验加以总结,运用语言变量和模糊逻辑理论进行推理和决策,对复杂对象进行控制。模糊控制既不是指被控过程是模糊的,也不意味控制器是不确定的,它是表示知识和概念上的模糊性,它完成的工作是完全确定的。

1974年英国工程师E.H.Mamdam首次把Fuzzy集合理论用于锅炉和蒸气机的控制以来,开辟了Fuzzy控制的新领域,特别是对于大时滞、非线性等难以建立精确数学模型的复杂系统,通过计算机实现模糊控制往往能取得很好的结果。6.神经网络控制(Neural Network Control)神经网络是由所谓神经元的简单单元按并行结构经过可调的连接权构成的网络。神经网络的种类很多,控制中常用的有多层前向BP网络,RBF网络,Hopfield网络以及自适应共振理论模型(ART)等。

神经网络控制就是利用神经网络这种工具从机理上对人脑进行简单结构模拟的新型控制和辨识方法。神经网络在控制系统中可充当对象的模型,还可充当控制器

7.实时专家控制(Real Time Expert Control)专家系统是一个具有大量专门知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术,根据某个领域一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以解决那些需要专家决定的复杂问题。专家系统和传统的计算机程序最本质的区别在于:专家系统所要解决的问题一般没有算法解,并且往往要在不完全、不精确或不确定的信息基础上作出结论。

实时专家系统应用模糊逻辑控制和神经网络理论,融进专家系统自适应地管理一个客体或过程的全面行为,自动采集生产过程变量,解释控制系统的当前状况,预测过程的未来行为,诊断可能发生的问题,不断修正和执行控制计划。实时专家系统具有启发性、透明性、灵活性等特点,目前已经在航天试验指挥、工业炉窑的控制、高炉炉热诊断中得到广泛应用。目前需要进一步研究的问题是如何用简洁语言来描述人类长期积累的经验知识,提高联想化记忆和自学习能力。8.定性控制(Qualitative Control)定性控制是指系统的状态变量为定性量时(其值不是某一精确值而只知其处于某一范围内),应用定性推理对系统施加控制变量使系统在某一期望范围。定性控制与模糊控制的区别:模糊控制不需建模,其控制律凭经验或算法调整,而定性控制基于定性模型,控制规则基于对系统的定性分析;模糊控制是基于状态的精确测量值,而定性控制基于状态的定性测量值。

定性控制面临的问题:发展定性数学理论,改进定性推理方法,注重定性和定量知识的结合;研究定性建模方法,定性控制方法;加强定性控制应用领域的研究。9.预测控制(Predictive Control)预测控制是在工业实践过程中独立发展起来的一种新型控制方法,它不仅适用于工业过程这种“慢过程”的控制,也能适用于快速跟踪的伺服系统这种“快过程”控制。目前实用的预测控制方法有动态矩阵控制(DMC),模型算法控制(MAC),广义预测控制(GPC),模型预测启发控制(MPHC)以及预测函数控制(PFC)等。这

最近有人提出一种新的基于主导内模概念的预测控制方法:结构对外来激励的响应主要由其本身的模态所决定,即结构只对激励信息中与其起主导作用的几个主要自振频率相接近的频率成分有较大的响应。目前利用神经网络对被控对象进行在线辨识,然后用广义预测控制规律进行控制得到较多重视。

预测控制目前存在的问题是预测精度不高;反馈校正方法单调;滚动优化策略少;对任意的一般系统,其稳定性和鲁棒性分析较难进行;参数调整的总体规则虽然比较明确,但对不同类型的系统的具体调整方法仍有待进一步总结。10.分布式控制系统(Distributed Control System)分布式控制系统又称集散控制系统,是70年代中期发展起来的新型计算机控制系统,它融合了控制技术(Control),计算机技术(Computer),通信技术(Communication),图像显示技术(CRT)的“4C”技术,形成了以微处理器为核心的系统,实现对生产过程的监视、控制和管理。

既打破了常规控制仪表功能的局限,又较好地解决了早期计算机系统对于信息、管理过于集中带来的危险,而且还有大规模数据采集、处理的功能以及较强的数据通信能力。

分布式控制系统既有计算机控制系统控制算法灵活,精度高的优点,又有仪表控制系统安全可靠,维护方便的优点。它的主要特点是:真正实现了分散控制;具有高度的灵活性和可扩展性;较强的数据通信能力;友好而丰富的人机联系以及极高的可靠性。

总结：通过这一学期的学习，我对自动控制原理这门课有了深刻的认识，现在能够简单的分析一些问题了，过程实验给我们很大的提高。虽然现在还不知道未来要从事什么行业，但不管怎样要学好当前的每门课。基础一定要打好。