现代控制理论的发展概况

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！现代控制理论的发展概况传统的控制理论是在20世纪30到40年代，奈奎斯特、论在1960提出的线性控制系统的状态空间法、能控性与能观测性的概念，为现代控制理论的发展起点与基础。价转换关系，为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础。20世纪70年代奥斯特隆姆与朗道在自适应控制理论与应用方面作出了贡献。与此同时，关于系统辨识、最优控制、离散时间系统与自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。鲁棒控制理论阶段：由于现代数学的发展，结合着H2与H￥等范数而出现了H2与H￥控制，还有逆系统控制等方法。20世纪70年代末，控制理论向着“大系统理论”、“智能控制理论”与“复杂系统理论”的方向发展。“大系统理第1页论”：用控制与信息的观点，研究各种大系统的结构方案、总体设计中的分解方法与协调等问题的技术基础理论。“智能控制律，研制具有某些拟人智能的工程控制与信息处理系统的理论。“复杂系统理论”：把系统的研究拓广到开放复杂巨系统的范筹，以解决复杂系统的控制为目标。而“现代控制理论”这一名称是1960态空间法为基础，分析与设计控制系统。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。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。如今的现代控制理论已发展成五个分支：1第2页述、能控性、能观测性与稳定性分析，状态反馈、状态观测器及补偿的理论与设计方法等内容。2、最优控制理论，在给定约束条件与性能指标下，寻找使系统性能指标最佳的控制规律。主要方法有变分法、极大值原理、动结合的寻优方法、网络最优化方法。优化方法的新进展包括：一，在线优化方法，基于对象数学模型的集成研究方法.。二，智能优化方法，含神经网络优化方法、遗传算法、模糊优化方法、模糊优化方法。最优控制理论的应用领域十分广泛，如时间最短、能耗最小、线性二次型指标最优、跟踪问题、调节问题与伺服机构问题等。但法中的鲁棒性问题与最优化算法的简化与实用性问题。第3页优。有模型参考自适应控制与自校正自适应控制之分。有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的辩识。随着生产过程的不断进行，通过在线辩识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，意义下，控制系统具有一定的适应能力。比如说，当系统在设计能逐渐适应。用。第4页4、系统辨识。根据系统的输入输出时间函数来确定描述系统行类u与等价准则J＝L(y，yM)(一般情况下，J是误差函数，是过程输出y与模型输出yM的一个泛函)；然后选择使误差函数J达到最小的模型，作为辨识所要求的结果。系统辨识包括两个方面：以交织在一起进行的。样区间设计，预采样滤波器设计等。③结构辨识。即选择模型类第5页中的数学模型M的具体表达形式。除线性系统的结构可通过输入输出数据进行辨识外，一般的模型结构主要通过先验知识获得。④参数估计。知道模型的结构后，用输入输出数据确定模型验两类。5、最佳滤波理论，亦称为最佳估计理论。当系统受到