Control 版 (精华区)

发信人: dagam (断情), 信区: Control
标  题: 控制理论各历史阶段发展的特点（2） 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月01日11:44:58 星期天), 站内信件

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。

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