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1、第一章绪论 第一章绪论 第一章绪论 第一章绪论 I 前期控制 EarlyControl 1400B C 1900 0 中国 埃及和巴比伦出现自动计时漏壶 1400B C 1100B C 孙武著 孙子兵法 600B C 1 秦昭王时 李冰主持修筑都江堰体现的系统观念和实践 300B C 西汉漏壶 第一章绪论 3 中国张衡发明水运浑象 研制出自动测量地震的候风地动仪 132年 2 亚历山大的希罗发明开闭庙门和分发圣水等自动装置 100年 第一章绪论 4 中国马钧研制出用齿轮传动的自动指示方向的指南车 235年 5 中国明代宋应星所著 天工开物 记载有程序控制思想 CNC 的提花织机结构图 1637
2、年 第一章绪论 6 英国J Watt用离心式调速器控制蒸汽机的速度 1788年 7 英国J C Maxwell发表 论调速器 OnGovernors 论文 1868年 第一章绪论 8 英国E J Routh建立Routh判据 Routh HurwitzStabilityCriteria 1875年 9 俄国A M Lyapunov博士论文 论运动稳定性的一般问题 1892年 10 英国J M Gray设计出第一艘全自动蒸汽轮船 东方 号 GreatEastern 1866年 第一章绪论 11 由徐寿设计的中国第一艘蒸汽轮船 黄鹄 号 L20m 25T 10km hr 在安庆内军械所下水 186
3、6 次年 中国第一艘木质明轮蒸汽舰船 恬古 号在江南造船厂下水 操江号 62mx10m 392匹马力 600T排水 备炮9门 第一章绪论 II 经典控制前期 ThePre classicalPeriod 1900 1935 1 美国福特 FordMotor 汽车公司建成最早的汽车装配流水线 1913 2 美国N Minorsky研制出用于船舶驾驶的伺服结构 提出PID控制方法 1922 3 美国MIT的VannevarBush研制成第一台大型模拟计算机 DifferentialAnalyzer 1928 V Bush 第一章绪论 4 美国H S Black提出放大器性能的负反馈方法 Negat
4、iveFeedbackAmplifier 1927 H S Black 第一章绪论 5 自动控制的基础为闭环控制 控制论的奠基人N Wiener给出的定义为 Feedbackisamethodofcontrollingasystembyinsertingintoittheresultofitspastperformance 闭环控制系统的结构框图 第一章绪论 6 美国E Sperry以及C Mason研制出火炮控制器 1925 气压反馈控制器 1929 第一章绪论 III 经典控制 ClassicalControl 1935 1950 1 美国贝尔实验室的H Bode 1938 以及Nyqui
5、st 1940 提出频率响应法 2 美国Taylor仪器公司的J G Ziegler和N B Nichols提出PID参数的最佳调整法 1942 3 美国MIT的N Wiener研究随机过程的预测 1942 提出Wiener滤波理论 1942 发表 控制论 Cybernetics 一书 1948 标志着控制论学科的诞生 N B Nichols N Wiener N Wiener shownherein1954withYukWingLee left andAmarG Bose discussinganaspectofstatisticalcommunicationtheory 第一章绪论 4 美
6、国的H Hazen发表 关于伺服结构理论 TheoryofServome chanism 1934 并在MIT建立伺服机构实验室 ServomechanismLaboratory 1939 H Hazen 第一章绪论 5 英国A M Turine提出图灵计算机的设想 1937 6 在贝尔实验室Bode领导的火炮控制系统研究小组工作的C Shannon提出继电器逻辑自动化理论 1938 随后 发表专著 通信的数字理论 TheMathematicalTheoryofCommunication 奠定了信息论的基础 1948 C E Shannon 第一章绪论 7 MITRadiationLabora
7、tory在研究SCR 584雷达控制系统的过程中 创立了NicholsChartDesignMethod R S Philips的工作OnNoiseinServomechanisms 以及Hurwicz 1947 的数字控制系统 8 美国W Evans提出根轨迹法 RootLocusMethod 1948 以单输入线性系统为对象的经典控制研究工作完成 9 多本有关经典控制的经典名著相继出版 包括Ed S Smith的AutomaticControlEngineering 1942 H Bode的NetworkAnalysisandFeedbackAmplifier 1945 L A MacCo
8、ll的FundamentalTheoryofServomechanisms 1945 以及钱学森的 工程控制论 EngineeringCybernetics 1954 LanJ Chu 第一章绪论 现代控制 ModernControl 1950 二次世界大战中火炮 雷达 飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展 五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛 如导弹 发射 操纵 指导及跟踪 卫星 航天器和星球大战 以及计算机技术的出现 英国科学家A J G MacFarlane 第一章绪论 2 美国R Bellman在RANDCoporation数学部的支持下 发表著名的Dynam
9、icProgramming 建立最优控制的基础 1957 3 国际自动控制联合会 IFAC 成立 1957 中国为发起国之一 第一届学术会议于莫斯科召开 1960 1 苏联L S Pontryagin发表 最优过程数学理论 提出极大值原理 MaximumPrinciple 1956 L S Pontryagin 第一章绪论 4 美国MIT的ServomechanismLaboratory研制出第一台数控机床 1952 第一章绪论 5 世界第一颗人造地球卫星 Sputnik 由苏联发射成功 1957 1957 Laika Sputnik2 第一章绪论 6 美国GeorgeDevol研制出第一台工
10、业机器人样机 1954 两年后 被称为机器人之父的JosephEngelberger创立了第一家机器人公司 Unimation 7 美籍匈牙利人R E Kalman发表 OntheGeneralTheoryofControlSystems 等论文 引入状态空间法分析系统 提出能控性 能观测性 最佳调节器和kalman滤波等概念 奠定了现代控制理论的基础 1960 R E Kalman 第一章绪论 8 苏联东方 号飞船载着加加林进入人造地球卫星轨道 人类宇航时代开始了 1961 1961 attheageof27 Gagarinlefttheearth ItwasAprilthe12th 9 0
11、7Moscowtime launch site Baikonur 108minuteslater hewasback Theperiodoforbitalrevolutionwas89 34minutes thisfigurewas calculatedbyelectroniccomputers Themissionsmaximumflightaltitudewas327000meters Themaximumspeedreachedwas28260kilometersperhour 宇宙哥伦布 加加林 AstampissuedbyRussiatomemorizeY Gagarin Capsu
12、leusedinfirstmannedorbitofearth In1961 thefirsthumantopilotaspacecraft YuriGagarin waslaunchedbytheSovietUnionaboardVostokI 第一章绪论 9 1963年 美国的LoftiZadeh与C Desoer发表LinearSystems AStateSpaceApproach 1965年 Zadeh提出模糊集合和模糊控制概念 C Desoer 第一章绪论 11 苏联发射 月球 9号探测器 首次在月面软着陆成功 1966 三年后 1969 美国 阿波罗 11号把宇航员N A Armstrong送上月球 N A Armstrong
