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物联网下的控制理论基础

[发布日期:2014-03-04 14:24:39 浏览量:2312 文章来源:http://www.elink-elec.com]

    在1868年至今的短短一百多年中,自动控制理论无论在深度和广度上都得到了令人吃惊的发展,得到了众多的应用。物联网的理论基础之一就是控制论,本节将对控制理论进行讨论。
  1、经典控制理论
    (1)萌芽阶段
    如果要追溯自动控控制技术的发展历史,早在两千年前我国就有了自动控制技术的萌芽。两千年前我国发明的指南车,就是一种开环自动调节系统;公元1086 ~1089年,我国发明的水运仪象台,就是一种闭环自动调节系统。
    2.起步阶段
    随着科学技术与工业生产的发展,到18世纪,自动控制技术逐渐应用到现代工业中。其中最卓越的代表是瓦特(J. Watt)发明的蒸汽机离心调速器,加速了第一次工业革命的步伐。
    3.发展阶段
    1868年麦克斯韦(J. C. Maxwell)解决了蒸汽机调速系统中出现的剧烈振荡的不稳定问题,提出了简单的稳定性代数判据。1895年劳斯(Routh)与赫尔维茨(Hurwitz)把麦克斯韦的思想扩展到高阶微分方程描述的更复杂的系统中,各自提出了两个著名的稳定性判据一劳斯判据和赫尔维茨判据。基本上满足了20世纪初期控制工程师的需要。
    由于第二次世界大战需要控制系统具有准确跟踪与补偿能力,1932年奈奎斯特(H. Nyquiat)提出了频域内研究系统的频率响应法,为具有高质量的动态品质和静态准确度的军用控制系统提供了所需的分析工具。1948年伊万斯(W.R.Ewanas)提出了复数域内研究系统的根轨迹法。
    建立在奈奎斯特的频率响应法和伊万斯的很轨进法基础上的理论,称为经典(古典)控制理论(或自动控制理论)。
    4.现代控制理论阶段
    1947年控制论的奠基人美国数学家韦纳(N. Weiner)把控制论引起的自动化同第二次产业革命联系起来,并与1948年出版了《控制论一关于在动物和机器中控制与通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,为控制理论这门学科奠定了基础。我国著名科学家钱学森将控制理论应用于工程实践,并与1954年出版了《工程控制论》。从40年代到50年代末,经典控制理论的发展与应用使整个世界的科学水平出现了巨大的飞跃,几乎在各个领域都广泛采用了自动化控制技术。

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