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| 控制理论广泛使用'''方框图 Block Diagram '''作为图解表示。其中,利用微分方程描述系统输入输出关系的数学模型一般被称为'''传递函数 Transfer Function ''',也称'''系统函数 System Function '''或'''网络函数 Network Function '''。 | | 控制理论广泛使用'''方框图 Block Diagram '''作为图解表示。其中,利用微分方程描述系统输入输出关系的数学模型一般被称为'''传递函数 Transfer Function ''',也称'''系统函数 System Function '''或'''网络函数 Network Function '''。 |
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− | 控制理论的研究可以追溯到19世纪。麦克斯韦 James Clerk Maxwell 最先描述了调速器运行的理论基础<ref>{{cite journal |first=J. C.|last=James Clerk Maxwell |title=On Governors |date=1868 |journal=Proceedings of the Royal Society |volume=100 |issue= |pages= |url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/On_Governors.pdf}}</ref>。控制理论分别被爱德华·劳斯 Edward Routh、查理斯·斯图姆 Charles Sturm在1874年、阿道夫·赫维兹 Adolf Hurwitz在1895年进一步发展,三人都为建立控制理论的稳定性判据做出了贡献;而[尼古拉斯·米诺尔斯基 Nicolas Minorsky ]在1922年发明的[[PID控制]]又将控制理论的发展向前推进了一大步<ref>{{cite journal |last=Minorsky |first=Nicolas |Nicolas Minorsky |title=Directional stability of automatically steered bodies |journal=Journal of the American Society of Naval Engineers |year=1922 |volume=34 |pages=280–309 |issue=2 |ref=harv |doi=10.1111/j.1559-3584.1922.tb04958.x}}</ref>。虽然控制理论主要应用在工业界设计过程控制系统的控制系统工程领域,但其他的应用领域远远超出了这一范畴。作为反馈系统的一般理论,控制理论在反馈出现的任何场合都是适用的。 | + | 控制理论的研究可以追溯到19世纪。麦克斯韦 James Clerk Maxwell 最先描述了调速器运行的理论基础<ref>{{cite journal |first=J. C.|last=James Clerk Maxwell |title=On Governors |date=1868 |journal=Proceedings of the Royal Society |volume=100 |issue= |pages= |url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/On_Governors.pdf}}</ref>。控制理论分别被爱德华·劳斯 Edward Routh、查理斯·斯图姆 Charles Sturm在1874年、阿道夫·赫维兹 Adolf Hurwitz在1895年进一步发展,三人都为建立控制理论的稳定性判据做出了贡献;而[尼古拉斯·米诺尔斯基 Nicolas Minorsky ]在1922年发明的[[PID控制]]又将控制理论的发展向前推进了一大步<ref>{{cite journal |last=Minorsky |first=Nicolas Minorsky |title=Directional stability of automatically steered bodies |journal=Journal of the American Society of Naval Engineers |year=1922 |volume=34 |pages=280–309 |issue=2 |ref=harv |doi=10.1111/j.1559-3584.1922.tb04958.x}}</ref>。虽然控制理论主要应用在工业界设计过程控制系统的控制系统工程领域,但其他的应用领域远远超出了这一范畴。作为反馈系统的一般理论,控制理论在反馈出现的任何场合都是适用的。 |
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| ==历史== | | ==历史== |
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| 在闭环控制中,来自控制器的控制动作取决于过程变量值的反馈。在类似于锅炉的情况下,闭环回路将包括一个恒温器,以将建筑物温度与恒温器上设定的温度(设定值)进行比较。这将产生一个控制器输出,通过打开和关闭锅炉来将建筑物维持在所需温度。因此,闭环控制器具有反馈回路,可确保控制器施加合适的控制动作,将过程变量操纵为与“参考输入”或“设定点”相同。因此,闭环控制器也称为反馈控制器<ref>"Feedback and control systems" - JJ Di Steffano, AR Stubberud, IJ Williams. Schaums outline series, McGraw-Hill 1967</ref>。 | | 在闭环控制中,来自控制器的控制动作取决于过程变量值的反馈。在类似于锅炉的情况下,闭环回路将包括一个恒温器,以将建筑物温度与恒温器上设定的温度(设定值)进行比较。这将产生一个控制器输出,通过打开和关闭锅炉来将建筑物维持在所需温度。因此,闭环控制器具有反馈回路,可确保控制器施加合适的控制动作,将过程变量操纵为与“参考输入”或“设定点”相同。因此,闭环控制器也称为反馈控制器<ref>"Feedback and control systems" - JJ Di Steffano, AR Stubberud, IJ Williams. Schaums outline series, McGraw-Hill 1967</ref>。 |
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− | 根据英国标准协会,闭环控制系统的定义是“一个具有监视反馈的控制系统,该反馈形成的偏差信号被用于控制最终控制元件的动作,从而尽可能使偏差减小到零。”<ref>{{cite book|title= The Origins of Feedback Control|last=Mayr|first= Otto| author-link= Otto Mayr |year= 1970 | + | 根据英国标准协会,闭环控制系统的定义是“一个具有监视反馈的控制系统,该反馈形成的偏差信号被用于控制最终控制元件的动作,从而尽可能使偏差减小到零。”<ref>{{cite book|title= The Origins of Feedback Control|last=Mayr|first= Otto| year= 1970 |
| |publisher =The Colonial Press, Inc.|location= Clinton, MA USA|isbn= |pages=}}</ref> | | |publisher =The Colonial Press, Inc.|location= Clinton, MA USA|isbn= |pages=}}</ref> |
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− | 同样,“反馈控制系统是一种倾向于通过比较变量的函数,并用差异作为控制手段,维护一个系统变量与另一个系统变量之间的预设关系的系统。” <ref>{{cite book|title= The Origins of Feedback Control|last=Mayr|first= Otto| author-link= Otto Mayr |year= 1969|publisher =The Colonial Press, Inc.|location= Clinton, MA USA|isbn= |pages=}}</ref> | + | 同样,“反馈控制系统是一种倾向于通过比较变量的函数,并用差异作为控制手段,维护一个系统变量与另一个系统变量之间的预设关系的系统。” <ref>{{cite book|title= The Origins of Feedback Control|last=Mayr|first= Otto |year= 1969|publisher =The Colonial Press, Inc.|location= Clinton, MA USA|isbn= |pages=}}</ref> |
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| ===其他例子=== | | ===其他例子=== |