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    自動化經典控制理論的特點

    經典控制理論:建立在頻率法和根軌跡法基礎上的理論。經典控制理論以拉氏變換為數學工具,以單輸入-單輸出的線性定常系統為主要的研究對象。將描述系統的微分方程或差分方程變換到復數域中,得到系統的傳遞函數,并以此作為基礎在頻率域中對系統進行分析和設計,確定控制器的結構和參數。通常是采用反饋控制,構成所謂閉環控制系統。

    經典控制理論的特點:

    1.經典控制理論只限于研究線性定常系統,即使對最簡單的非線性系統也是無法處理的;

    2.經典控制理論只限于分析和設計單變量系統,單一輸入單-輸出的變量系統,這就從本質上忽略了系統結構的內在特性,也不能處理輸入和輸出皆大于1的系統。實際上,大多數工程對象都是多輸入-多輸出系統,盡管人們做了很多嘗試,但是,用經典控制理論設計這類系統都沒有得到滿意的結果;

    3.經典控制理論采用試探法設計系統,多依靠反饋方式進行控制。

     

    附件 狗嘴8-2.jpg

     



    現代控制理論:現代控制理論以線性代數和微分方程為主要的數學工具,以狀態空間法為基礎,分析與設計控制系統。

    現代控制理論具有以下特點:

    1.控制對象結構的轉變控制對象結構由簡單的單回路模式向多回路模式轉變,即從單輸入單輸出向多輸入多輸出。它必須處理極為復雜的工業生產過程的優化和控制問題。

    2.研究工具的轉變

    1)積分變換法向矩陣理論、幾何方法轉變,由頻率法轉向狀態空間的研究;

    2)計算機技術發展,由手工計算轉向計算機計算。

    3.建模手段的轉變由機理建模向統計建模轉變,開始采用參數估計和系統辨識的統計建模方法。

    現代控制理論的進一步發展包括以下方面:

    1)建模和系統辨識

    2)最優控制理論

    3)自適應控制理論

    智能控制理論:具有下面幾個鮮明的特點:

    第一,在分析和設計智能控制系統時,重點不要放在傳統控制器的分析和設計上,而要放在智能機模型上,也就是說不要把重點放在對數學公式的描述、計算和處理上!實際上一些復雜大系統可能根本無法用精確的數學模型進行描述,而要把重點放在對非數學模型的描述、符號和環境的識別、知識庫和推理機設計和開發等上面來。

    第二,智能控制的核心是高層控制,其任務在于對實際環境或過程進行組織,即決策和規劃,實現廣義問題求解。

    第三,智能控制是一門邊緣交叉學科,傅京孫教授首先提出了智能控制的二元交集理論即人工智能和自動控制的交叉,美國的塞利德斯與1977把傅京孫的二元結構擴展為三元結構!即人工智能、自動控制和運籌學的交叉,后來中南工業大學的蔡自興教授又將三元結構擴展為四元結構!即人工智能、自動控制、運籌學和信息論的交叉,從而進一步完善了智能控制的結構理論。

    第四,智能控制是一個新興的研究和應用領域,有著極其誘人的發展前途。自從“智能控制” 概念的提出到現在,自動控制和人工智能專家和學者已經提出了各種智能控制理論,有些已經在實際中發揮了重要作用。

    在上面的長篇大論中,是完全基于理論界的分割,在實際工程中,常常你中有我,我中有你,很難簡單定義。核心是控制需要從傳統的簡單傳遞函數發展到以大數據建模才可以更精準的控制。
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