控制理论的综述及发展方向
1 控制理论的产生
控制理论作为一门学科，它的真正应用开始于工业革命时期，即1788年瓦特发明蒸汽机飞球调速器。该种采用机械式调节原理实现的蒸汽机速度自动控制是自动化应用的第一个里程碑。二次大战前，控制系统的设计因为缺乏系统的理论指导而多采用试凑法，二次大战期间，由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事设备的需要，推动了控制理论的飞跃发展。1948年美国数学家维纳总结了前人的成果，认为世界存在3大要素：物质、能量、信息，发表了著名的《控制论》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，从而基本上确立了控制理论这门学科[1]。
2 控制理论的分类
控制理论的发展分为经典控制理论阶段、现代控制理论阶段及大系统智能控制理论阶段，下面将详细介绍各个控制理论的特点及优缺点[2]。
2.1 经典控制理论
自动控制理论中建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换，占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。[3]
经典控制理论主要用于解决反馈控制系统中控制器的分析与设计的问题。如图1所示为反馈控制系统的简化原理框图。
图1 反馈控制系统简化原理框图
典型的经典控制理论包括PID控制、Smith控制、解耦控制、串级控制等。常接触到的系统，如机床和轧钢机中常用的调速系统、发电机的自动调节系统以及冶炼炉的温度自动控制系统等，这些系统均被当作单输入—单输出的线性定常系统来处理。如果把某个干扰考虑在内，也只是将它们进行线性叠加而已。解决上述问题时，采用频率法、根轨迹法、奈氏稳定判据、期望对数频率特性综合等
方法是比较方便的，所得结果在对精确度、准确度要求不高的情况下是完全可用的。
2.2现代控制理论
经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但在具有非线性、时变、多变量特征的系统控制中，经典控制理论力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。
现代控制理论的应用范围更加广泛。主要的控制策略有极点配置、状态反馈、输出反馈等。由于现代控制理论的分析与设计方法的精确性，因此，现代控制可以得到最优控制。但这些控制策略大多是建立在已知系统的基础之上的。严格来说．大部分的控制系统是一个完全未知或部分未知系统，这里包括系统本身参数未知、系统状态未知两个方面，同时被控制对象还受外界干扰、环境变化等的因素影响。
从不同的角度出发，现代控制理论包括以下几个主要分支：
2.2.1 最优控制
应用经典控制理论设计控制器时，依赖于设计人员的经验，在诸多相互矛盾的要求（如控制精度与速度）之间寻求一个合理的这种，因此设计结果不可能实现严格最优。虽然有些控制使得系统得到了改善，如ITAE最优控制和P-ITAE 这种变结构最优控制（如图2），也只是多个项目主要指标的最优[4]。
图2 变结构最优控制系统的框图
2.2.2 自适应控制
在系统工作过程中，系统本身能不断地检测系统参数（模型参数），根据参数的变化，改变控制参数或改变控制作用，使系统运行于最优或接近于最优工作状态。发展至今比较成熟的又两类：模型参考自适应控制和自校正控制。下表1为自适应控制与其他控制方法的比较
表1 与其他控制方法的比较
2.2.3 鲁棒控制
自动控制系统最重要的特性是稳定性，鲁棒性是对系统稳定性的更高要求。它指系统的稳定性及性能指标对结构和参数变化的不敏感性，也即是当内部和外部条件发生变化时,系统本身仍能保持能良好运行的“鲁棒程度”。鲁棒控制就是基于这种性能指标发展起来的一类控制理论。
2.3.4 预测控制
预测控制是一种直接来源于实践的计算机控制算法，它不需要事先知道过程结构和参数的有关先验知识，也不需要在线辨识系统数学模型。它根据对象的历史信息和未来输入预测其未来输出，一经问世就在复杂的工业过程中得到成功的引用，显示出强大的活力，它一般包括预测模型、滚动优化、反馈校正3部分,拓宽了模型含义只有功能要求，而无结构限制，以有限时段的反复滚动优化代替最优控制的一次离线优化，以时刻最优代替全局最优，提高了控制精度。
以上所描述的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，下表2说明了经典控制理论和现代控制理论的特点。
表2
经典控制理论和现代控制理论特点
2.3 大系统智能控制
第三代控制理论分为两个发展分支：大系统理论和智能控制理论。
2.3.1 大系统理论
大系统理论是第二代控制理论与运筹学相结合的产物，代表传统控制理论向着广度发展。它主要采用状态方程及代数方程的数学模型，利用“分解”和“协调”相结合的设计原则，使求解复杂的控制问题得到简化，并以集中与分散相结合的控制系统加以实现，使每个控制器处理的信息大大减少，从而简化了处理器的结构。大系统理论主导思想是研究系统结构的能通性、可控性、可观性、可协调性，以求大系统的最优化、稳定化。[2]
2.3.2 智能控制理论
一种能更好地模仿人类智能的、非传统的控制方法，它采用的理论方法则主要来自自动控制理论、人工智能和运筹学等学科分支。它的目标是提高控制系统自寻优、自适应、自学习、自组织等方面的智能水平，是现今为止发现的最完善的智能系统（图3）[5]，从不同角度模拟人的智能产生了不同的智能控制理论分支。
图3 智能控制框图
1）专家智能控制
专家智能控制是指将专家系统的理论和技术同控制理论方法与技术相结合。在未知环境下，仿效专家的智能，实现对系统的控制。它对环境的变化有很强的自适应能力和自学习功能，具有高可靠性及长期运行的连续性、在线控制的实时性等特点，专家控制器的一般原理框图如图4所示。
图4 专家控制器原理框图
2）模糊控制
模糊控制的基本思想是把人类专家对特定的被控对象或过程的控制策略总结成一系列以“IF（条件）THEN（作用）”产生式形式表示的控制规则，通过模糊推理得到控制作用集，作用于被控对象或过程，5所示为模糊控制的一般结构。
图 5 模糊控制的一般结构
3）神经网络控制
从仿生学观点来看，由于人工神经网络具有许多优异的性能，它的可塑性、自适应性和自组织性使它具有很强的学习能力；它的并行处理机制使它求解问题时间很短,满足实时性要求；它的分布式存储使它的鲁棒性和容错性相当好，所以将它与控制理论结合，建立神经元到神经元之间的联结关系模型，模拟人智能的神经网络控制成为智能控制发展的一条重要途径。
4）仿人智能控制
人本身就是一个控制器，无数事实证明最高级最有效的控制系统是人类自身。模糊控制从思维方式上模拟人类决策过程，神经网络从结构上模拟人类智能，仿人智能控制则是从行为功能上综合性地模拟人的控制过程。仿人智能控制系统在结构和实现上遵循精度递增，智能递减( IPDI) 原则，要具有在线辨识与特征记忆能力，能运用启发式与直觉推理进行问题求解。
5）定性控制理论
定性推理是一种基于模型的推理，其不是通过手机系统变量在不同时间点上的取值来模拟系统行为，而是在更高的抽象层次上关心系统行为的定性特征，一边掌握用于行为定性推理的知识种类，开发用于这种知识表示的一般模式，并寻求对物理系统进行行为推理的有效过程。将定性推理应用到控制领域，便形成了定性控制。定型控制器根据系统的不完全知识，对系统的输出行为做出预测和控制，这是常规控制器所无法完成的。定性控制与模糊控制的主要区别：A模糊控制基于“黑箱“系统，不需要建立数学模型，其控制规则需要凭经验或算法调整，而定性控制则基于定性模型，控制规则基于人们对系统的定性分析；B模糊控制是基于状态的精确测量值，而定性控制基于状态的定性测量值。[6] 6）遗传算法与控制理论结合
遗传算法的基本思想是基于Darwin的进化论和Mendel的遗传学硕。遗传算法通过将问题转换成由染色体组成的进化群体和对该群体进行操作的一组遗传
算子（最基本的3个遗传算子是复制、交叉和突变），通过“适者生存，不适者淘汰”的进化机制，通过“生成—评价—选择—操作”的进化过程反复进行，直到搜索到最优解为止。虽然遗传算法与控制理论结合有其突出的特点，但是，由于它目前还不能满足控制系统实时性的要求，所以影响了它的实际应用。
综上，智能控制系统具有以下几个特点[5]：
①较强的学习能力。能对位置环境提供的信息进行识别、记忆、学习、融合、分析、推理，并利用积累的知识和经验不断优化、改进和提高自身的控制能力；
②较强的自适应能力。具有适应受控对象动力学特性变化、环境特性变化和运行条件变化的能力；
③较强的容错能力。系统对各类故障具有自诊断、屏蔽和自恢复能力；
④较强的鲁棒性。系统性能对环境干扰和不确定性因素不敏感；
⑤较强的组织功能。对于复杂任务和分散的传感信息具有自组织和协调功能，使系统具有主动性和灵活性；
⑥实时性好。系统具有较强的在线实时响应能力；
⑦人—机协作性能好。系统具有友好的人机界面，以保证人—机通信、人—机互助和人—机协同工作；
⑧只能控制具有变结构和非线性的特点，其核心是组织级。
3 控制理论未来的发展动态
3.1 完善已有的理论、方法、技术，扩大其适用领域
随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。比如：预测控制需要建立高精度的信息预测模型，研究新的滚动优化策略和更有效的反馈校正方法；鲁棒控制要求寻找保守性小，且易于验证的判据，探求易实现便于设计的鲁棒控制方案。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。
3.2 增加控制理论体系的开放性，吸取其他学科的先进成果
控制理论本身是一个开放式系统，在其发展过程中不断吸收其它相关学科的新技术、新思想，才达到今天这种较为完善的境界，为了进一步满足人们更高的控制要求，控制理论需要对当代多种前沿学科、多种先进技术和多种科学方法加以高度综合集成。已有初步研究的混沌控制[7]、可拓控制就是明证。
3.3 开拓新视角
大多数控制理论是从信息处理的角度寻找相应的控制策略，如果转换一个角度从能量观点也应该可以看到控制问题的许多特征。控制理论一方面可以深入研究应用范围广、适应性强的理论体系(如内模控制)，另一方面也可以针对某一类控制系统，根据其特点，研究简便实用、保守性小的有针对性的控制理论与设计。
3.4 广义模型化
工业过程系统是一个具有高度复杂、不确定、多层次、网络性系统，单纯依靠数学模型，进行定量分析是不现实的。大系统理论根据大系统的多级、多层、多段结构特性，对不同的级别、层次、阶段选取相应的精度和粒度，建立“变粒度”广义模型,对各个子系统进行分析和并行处理。进一步的，利用数学模型和知识模型集成的广义模型进行定量定性相结合的系统分析，已引起不少学者的注意。如文献[8]中，通过输出的测量值与模型的预估值，得到模型的预测误差，再利用模型预测误差来校正模型的预测值，从而得到更为准确的将来输出的预测值，克服了时滞带来的不良因素。
3.5 多目标优化
对一个动态系统设计控制器时，通常有多个相互矛盾的目标需要考虑，如何分析和协调这些目标，以达到最优化设计成为近年来的一重要课题。
3.6 混合式控制理论
1）复合式控制：各控制理论分支都有自己的长处与不足，以一种控制理论为主，结合其它控制理论优点构成复合式控制往往能取得更佳的控制效果。比如：模糊控制与PID 控制相结合产生模糊PID 控制，与自适应控制相结合产生模糊自适应控制；将变结构控制引入到预测控制中得到变结构预测控制，引入到模糊控制中得到鲁棒模糊控制等。这些复合式控制都显示出旺盛的生命力，代表了一种发展趋势。
2) 多模态控制、多模型自适应控制：集多种控制理论优点于一身，除了前面所说的复合式控制外还可以采用多模态控制和多模型自适应控制。多模态控制指多个控制器存在于同一控制系统中，在适当时刻切换处于工作态的控制器，发挥控制作用。比如：神经网络擅长于反射型推理，专家系统擅长于解释型推理，两者组合可实现专家控制与神经网络控制的双模态控制。神经网络控制器具有学习能力，当系统运行条件发生变化时，神经网络控制器进入训练状态，这时专家系统控制器执行控制任务，神经网络完成学习后，控制任务再交回给神经网络控制器,控制器运行状态的切换由专家监控系统完成。
3) 大系统智能控制：随着控制问题的复杂，控制要求的提高，智能控制给大系统理论提供先进的控制算法，大系统理论给分级递阶智能控制提供协调等
理论指导，两者有机结合代表了第三代控制理论的发展方向。大系统智能控制系统大多规模庞大，功能综合，因素众多，有时需要采用人机协作集人的智能与机器智能于一体，这就需要进一步的理论研究，以消除人机隔阂达到“人机合一，物我相融”的高智能水平。
参考文献
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究院，2006．
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2015级硕士期末论文《现代控制理论综述》 课程现代控制理论姓名 学号 专业 2016 年1 月 4 日
经典控制理论与现代控制理论的差异 现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的，用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。 现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控
制问题十分复杂，采用经典控制理论难以解决。1958年，苏联科学家Л.С.庞特里亚金提出了名为极大值原理的综合控制系统的新方法。在这之前，美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划，并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题，并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。1960～1961年，美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼-布什滤波理论，因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响，把控制理论的研究范围扩大，包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内，贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要，成为控制理论两个最基本的概念。到60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼-布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立，这标志着现代控制理论的形成。 现代控制理论所包含的学科内容十分广泛，主要的方面有：线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。 线性系统理论是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支，着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题，其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具，线性系统理论通常分成为三个学派：基于几何概念和方法的几何理论，代表人物是W.M.旺纳姆;基于抽象代数方法的代数理论，代表人物是R.E.卡尔曼；基于复变量方法的频域理论，代表人物是H.H.罗森布罗克。 非线性系统理论的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来，由微分几何理论得出的某些方法对
自动控制 摘要：综述了自动控制理论的发展情况，指出自动控制理论所经历的三个发展阶段，即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。最后指出，各种控制理论的复合能够取长补短，是控制理论的发展方向。 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论；第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论；第三代为60年代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论，而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点，难以建立精确的数学模型。因此，自动控制专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发，利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力，来实现对上述复杂系统的控制，这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 1自动控制理论发展概述 自动控制是指使用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人 自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作，自动控制显得尤其重要。 自动控制理论是和人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心。自从19世纪M ax we ll对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来，经过20世纪初Ny qu i s t，B od e，Ha rr is，Ev ans，W ie nn er，Ni cho l s等人的杰出贡献，终于形成了经典反馈控制理论基础，并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具，采用频域方法，主要研究“单输入—单输出”线性定常控制系统的分析和设计，但它存在着一定的局限性，即对“多输入—多输出”系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性、时变系统更
内部控制理论 百科名片 1949年，美国会计师协会的审计程序委员会在《内部控制：一种协调制度要素及其对管理当局和独立注册会计师的重要性》的报告中，对内部控制首次作了权威性定义：“内部控制包括组织机构的设计和企业内部采取的所有相互协调的方法和措施。这些方法和措施都用于保护企业的财产，检查会计信息的准确性，提高经营效率，推动企业坚持执行既定的管理政策。” 目录 内部控制的涵义 内部控制的目标 内部控制的基本假设 内部控制的基本原则 内部控制的基本内容和方法 内部控制的涵义 内部控制的目标 内部控制的基本假设 内部控制的基本原则 内部控制的基本内容和方法 内部控制的涵义 什么是内部控制？理论界存在各种观点。由于表述众多，本文仅选择几个权威定义进行分析。 1992年，美国“反对虚假财务报告委员会”下属的由美国会计学会、注册会计师协会、国际内部审计人员协会、财务经理协会和管理会计学会等组织参与的发起组织委员会（COSO）发布报告《内部控制-整体框架》（即“COSO报告”）。该报告将内部控制定义为：是受企业董事会、管理当局和其他职员的影响，目的在于取得经营效果和效率、财务报告的可靠性、遵循适当的法规等目标而提供合理保证的一种过程。 我国1997年开始实施的《独立审计具体准则第九号-内部控制与审计风险》的定义是：“内部控制是被审计单位为了保证业务活动的有效进行，
保护资产的安全与完整，防止、发现、纠正错误与舞弊，保证会计资料的真实、合法、完整而制定和实施的政策与程序。” 上述三个定义具有几个共同特点：一是都将内部控制解释为一种政策或程序（过程）；二是都在定义中说明了内部控制的目标；三是都是从审计的角度做出的定义。笔者认为，这些定义普遍存在以下几个缺陷： 1、定义出发点过于狭隘。控制是一个应用非常广泛的概念，有生产控制、人口控制、经济控制、军事控制等，从不同的角度（学科）出发，会给出不同的控制概念。虽然内部控制与审计存在密切的联系，但是，不论从内部控制的产生，还是内部控制的现实需要来看，内部控制都应该属于管理范畴。“可以肯定地说，内部控制最初是在组织中内生的，而不是外力（外部管制、规范的要求；审计）催生的。”（方红星，2002）并且，我国建立内部控制制度，制定《内部会计控制规范》的直接目的也不是为了审计需要，而是提高会计信息质量，加强单位内部管理的迫切要求。过去，由于一直把内部控制与审计相联系，企业对建立内部控制制度缺乏积极性，甚至产生抵触心理，这在一定程度上阻碍了内部控制的建立和实施。如果我们从管理学的角度重新认识内部控制，把它作为单位内部管理的手段和方法，相信内部控制必然会得到各单位的高度重视，从而自觉地加强内部控制制度的建设。 2、没有明确内部控制的主体和客体。任何一种控制系统，都既应该有施控主体，也应该有受控对象（客体）。一般认为，内部控制的客体是人、财、物及其在经营过程中所形成的一系列组合关系和组合形式。这一点几乎没有争论。存在争论的主要是内部控制的主体问题，第一种观点认为，内部控制主体是单位经营者。但是，经营者如何界定，又存在五种观点：①包括董事长、总经理；②包括董事会成员、总经理班子；③包括董事会成员、总经理班子、党员班子；④包括董事会成员、总经理班子、党委班子、监事会成员；⑤包括董事会成员、总经理班子、党委班子、监事会成员、工会主席。第二种观点认为，单位内部经营管理者和广大职工群众在内的所有员工都构成内部控制的主体，单位中每一个员工既是内部控制的主体，同时又是内部控制的客体（课题组，2001）；第三种观点认为，内部控制主体既包括所有者（股东），也包括经营者，分为两个层次（阎达五、宋建波，2002）。但有的学者将董事会纳入所有者范畴，有的学者则将董事会作为经营者；第四种观点认为，内部控制主体包括股东、经营者、管理者和职工四个层次（郑石桥等，2000）。 笔者认为，要正确认识内部控制的主体，首先必须区分单位内部控制主体和单位外部控制主体。我们可以借鉴财务会计（外部会计）和管理会计（内部会计）的划分方法，股东（或股东大会）属于会计信息的外部使用者，只能作为单位外部的控制主体。股东、监事会、董事会和经理之间的相互关系，通过公司治理结构加以解决。不能混淆公司治理结构和内部
1.经典控制理论和现代控制理论的区别和联系 区别： （1）研究对象方面：经典控制系统一般局限于单输入单输出，线性定常系统。严格的说，理想的线性系统在实际中并不存在。实际的物理系统，由于组成系统的非线性元件的存在，可以说都是非线性系统。但是，在系统非线性不严重的情况时，某些条件下可以近似成线性。所以，实际中很多的系统都能用经典控制系统来研究。所以，经典控制理论在系统的分析研究中发挥着巨大的作用。 现代控制理论相对于经典控制理论，应用的范围更广。现代控制理论不仅适用于单输入单输出系统，还可以研究多输入多输出系统；不仅可以分析线性系统，还可以分析非线性系统；不仅可以分析定常系统，还可以分析时变系统。 （2）数学建模方面：微分方程（适用于连续系统）和差分方程（适用于离散系统）是描述和分析控制系统的基本方法。然而，求解高阶和复杂的微分和差分方程较为繁琐，甚至难以求出具体的系统表达式。所以，通过其它的数学模型来描述系统。 经典控制理论是频域的方法，主要以根轨迹法和频域分析法为主要的分析、设计工具。因此，经典控制理论是以传递函数（零初始状态下，输出与输入Laplace变换之比）为数学模型。传递函数适用于单输入单输出线性定常系统，能方便的处理这一类系统频率法或瞬态响应的分析和设计。然而对于多信号、非线性和时变系统，传递函数这种数学模型就无能为力了。传递函数只能反应系统的外部特性，即输入与输出的关系，而不能反应系统内部的动态变化特性。 现代控制理论则主要状态空间为描述系统的模型。状态空间模型是用一阶微分方程组来描述系统的方法，能够反应出系统内部的独立变量的变化关系，是对系统的一种完全描述。状态空间描述法不仅可以描述单输入单输出线性定常系统，还可以描述多输入多输出的非线性时变系统。另外状态空间分析法还可以用计算机分析系统。 （3）应用领域方面：由于经典控制理论发展的比较早，相对而言理论比较成熟，并且生产生活中很多过程都可近似看为线性定常系统，所以经典控制理论应用的比较广泛。 现代控制理论是在经典控制理论基础上发展而来的，对于研究复杂系统较为方便。并且现代控制理论可以借助计算机分析和设计系统，所以有其独特的优越性。 联系：（1）虽然现代控制理论的适用范围更多，但并不能定性的说现代控制理论更优于经典控制理论。我们要根据具体研究对象，选择合适的理论进行分析，这样才能是分析的更简便，工作量较小 （2）两种控制理论在工业生产、环境保护、航空航天等领域发挥着巨大的作用。 （3）两种理论有其各自的特点，所以在对系统进行分析与设计时，要根据系统的特征选取
自动控制理论发展简史（经典部分） 牛顿可能是第一个关注动态系统稳定性的人。1687年，牛顿在他的《数学原理》中对围绕引力中心做圆周运动的质点进行了研究。他假设引力与质点到中心距离的q 次方成正比。牛顿发现，假设q>-3 ,则在小的扰动后，质点仍将保留在原来的圆周轨道附近运动。而当q≤-3时，质点将会偏离初始的轨道，或者按螺旋状的轨道离开中心趋向无穷远，或者将落在引力中心上。 在牛顿引力理论建立之后，天文学家曾不断努力以图证明太阳系的稳定性。特别地，拉格朗日和拉普拉斯在这一问题上做了相当的努力。1773年，24岁的拉普拉斯“证明了行星到太阳的距离在一些微小的周期变化之内是不变的”。并因此成为法国科学院副院士。虽然他的论证今天看来并不严格，但他的工作对后来李亚普诺夫的稳定性理论有很大的影响。 直到十九世纪中期，稳定性理论仍集中在对保守系统研究上。主要是天文学的问题。在出现控制系统的镇定问题后，科学家们开始考虑非保守系统的稳定性问题。 James Clerk Maxwell是第一个对反馈控制系统的稳定性进行系统分析并发表论文的人。在他1868年的论文“论调节器”(Maxwell J C.On Governors. Proc. Royal Society of London,vol.16:270-283,1868)中，导出了调节器的微分方程，并在平衡点附近进行线性化处理，指出稳定性取决于特征方程的根是否具有负的实部。Maxwell的工作开创了控制理论研究的先河。 Maxwell是一位天才的科学家，在许多方面都有极高的造诣。他同时还是物理学中电磁理论的创立人(见其论文“A dynamical theory of the electromagnetic field”，1864)。目前的研究表明，Maxwell事实上在1863年9月即已基本完成了其有关稳定性方面的研究工作。 约在1875年，Maxwell担任了剑桥Adams Prize的评奖委员。这项两年一次的奖授予在该委员会所选科学主题方面竞争的最佳论文。1877年的Adams Prize的主题是“运动的稳定性”。E.J.Routh在这项竞赛中以其跟据多项式的系数决定多项式在右半平面的根的数目的论文夺得桂冠(Routh E J.A Treatise on the Stability of Motion.London,U.K.:Macmillan,1877)。Routh的这一成果现在被称为劳斯判据。Routh工作的意义在于将当时各种有关稳定性的孤立的结论和非系统的结果统一起来，开始建立有关动态稳定性的系统理论。 Edward John Routh 1831年1月20日出生在加拿大的魁北克。他父亲是一位在Waterloo服役的英国军官。Routh 11岁那年回到英国，在de Morgan指导下学习数学。在剑桥学习的毕业考试中，他获得第一名。并得到了“Senior Wrangler”的荣誉称号。（Clerk Maxwell排在了第二位。尽管Clerk Maxwell当时被称为最聪明的人。）毕业后Routh开始从事私人数学教师的工作。从1855年到1888年Routh教了600多名学生，其中有27位获得“Senior Wrangler”称号，建立了无可匹敌的业绩。Routh于1907年6月7日去世，享年76岁。 Routh之后大约二十年，1895年，瑞士数学家A. Hurwitz在不了解Routh工作的情况下，独立给出了跟据多项式的系数决定多项式的根是否都具有负实部的另一种方法(Hurwitz A. On the conditions under which an equation has only roots with negative real parts. Mathematische Annelen,vol.46:273-284,1895)。Hurwitz的条件同Routh的条件在本质上是一致的。因此这一稳定性判据现在也被称为Routh-Hurwitz稳定性判据。 1892年，俄罗斯伟大的数学力学家A.M.Lyapunov（1857.5.25-1918.11.3）发表了其具有深远历史意义的博士论文“运动稳定性的一般问题”(The General Problem of the Stability of Motion,1892)。在这一论文中，他提出了为当今学术界广为应用且影响巨大的李亚普诺夫方法，也即李亚普诺夫第二方法或李亚普诺夫直接方法。这一方法不仅可用于线性系统而且可用于非线性时变系统的分析与设计。已成为当今自动控制理论课程讲授的主要内容之一。 Lyapunov是一位天才的数学家。他是一位天文学家的儿子。曾从师于大数学家P.L.Chebyshev(车比晓夫)，和A.A.Markov(马尔可夫)是同校同学（李比马低两级），并同他们始终保持着良好的关系。他们共同在概率论方面做出过杰出的成绩。在概率论中我们可以看到关于矩的马尔可夫不等式、车比晓夫不等式和李亚普诺夫不等式。李还在相当一般的条件下证明? 在控制系统稳定性的代数理论建立之后，1928年至1945年以美国AT&T公司Bell实验室(Bell Labs)的科学家们为核心，又建立了控制系统分析与设计的频域方法。
企业内部控制基本理论问题研究 中外人士都有一种共识,企业内部控制已成为企业健康与可持续发展的“奠基石”、预防风险与舞弊的“防火墙”、迈向资本与证券市场的“通行证”、接受公众检阅的“试金石”。不仅企业重视内部控制,而且政府部门、非营利机构等亦是如此,甚至在推行民主政治、反腐倡廉的进程中也倡导内部控制的思想与方法。2013年美国COSO报告新版本已增加“反欺诈与反贪腐”的条款。内部控制已经成为或将成为社会经济生活中最为关注的焦点问题。 在西方,现代内部控制的理论与实践已有百年历史了,发展至今,形成了以美国、加拿大、英国为代表的三大内部控制框架体系。日本、法国、韩国、澳大利亚等发达国家也纷纷借鉴甚或仿照三大内部控制体系,建立起体现本国特色的企业内部控制规范。我国自2008年颁发《企业内部控制基本规范》和2010年制定《企业内部控制配套指引》,并于2011年在境内外同时上市的公司实施,标志着以基本规范为主、配套指引为辅的内部控制规范体系的初步形成。然而,国内外一系列金融风险和破产倒闭事件、财务欺诈和审计失败案例的不断发生,引起人们对内部控制及其规范体系的极大关注。 一方面,各国监管部门对企业实施更加严厉的内控规范措施,对上市公司采取了更严格的监管办法；另一方面,又促使理论研究者重新审视企业内部控制现有的研究结论和理论成果,对内部控制的一些基本理论问题进行反思。这些问题包括：(1)内部控制的本质属性问题,即其技术属性或社会属性问题在理论界一直没有明确界定,在西方国家,甚至有意避谈之；(2)企业内部控制概念界定问题,至今仍缺乏一个具有普遍意义而又权威的企业内部控制定义；(3)企业内部控制目标及其体系构成问题,特别是在如何体现经营的效率效果性、如何处理资产安全性目标、是否设置与如何定位战略目标等问题上,各国存在着明显差异；(4)企业内部控制要素及其体系构建问题,特别是对于事项识别、风险评估、风险防范、信息与沟通、目标设定、IT应对等扩展性要素的设计上,西方主要发达国家有着明显区别甚或根本分歧。本文基于上述问题,在对主要工业发达国家内部控制进行国际比较的基础上,运用经济学、管理学等多学科理论,对企业内部控制本质属性与概念范畴等进行理论反思与科学界定,.对企业内部控制目标和要素,以及各自构成体系等进行理论分析与科学论证,其目的是要重新审视和完善企业内
1、经典控制理论与现代控制理论的主要差别。 经典控制理论和现代控制理论，同属于自动控制理论的范畴，属于两种截然不同的分析方式。现实生活中，我们更多接触的是物理模型，而自动控制理论，归根结底，是个数学问题。那么，把真实的物理系统理想化之后，即为物理模型，对物理模型进行数学描述，即为数学模型。经典控制理论着重研究系统的输入-输出特性（即外部描述），现代控制理论不但研究系统的输入-输出关系，而且还研究系统内部各个状态变量，采用状态向量描述（即内部描述）。两种描述，都有时域和频域方法。从广义上讲，现代控制理论的应用层面更宽，而经典控制理论的应用领域相对狭窄，仅仅用线性时不变定常连续系统。 2、传递函数 那么怎么把一个物理模型，描述出数学模型，很简单，就是利用了传递函数。任何一个线性定常连续系统，都可以用一个线性常微分方程描述。把输出量的微分线性组合放在方程等式左边，输入量的微分线性组合放在方程右边，等号两边分别取拉普拉斯变换，就得到了我们的传递函数模型。通过拉普拉斯变换，线性微分方程转换成了代数方程，传递函数表达了一个系统输入-输出的关系，一旦系统给定，传递函数就不会变化，即传递函数不受输入和输出的变化影响。传递函数又可定义为初始条件为零的线性定常系统输出量的s变换与输入量的s变换之比。传递函数的局限在于，它只能反映系统的外部特性，即输入-输出的特性，因此传递函数模型也常被称为“黑箱”模型，我们只能看到由它引起的外部变化，并不能解决系统内部的一些问题和矛盾。要解决这个问题就要用状态空间模型和现代控制理论，因此状态空间模型又称“白箱”模型，我们可以清晰看到它的内部结构，以便对系统进行优化和完善。 3、经典控制理论研究的核心内容。 已知一个系统的传递函数，这个系统的动态性能从最根本上讲取决于什么，这些决定因素是如何影响系统性能的。这个问题其实是经典控制理论最最核心的问题，经典控制理论所有的研究方法都是基于这个问题展开的。给定一个传递函数G（s），决定系统性能的最根本因素就是系统的零点和极点在复平面上的分布情况，其中起决定性作用的是极点的分布，它决定了系统是否是稳定的，是否有震荡，震荡的频率和幅度等等系统最关键的东西，零点的存在起的是一种调节作用，要么是锦上添花，要么是雪上加霜。学习经典控制理论，最终目的是学会如何根据各种被控对象来设计合适的控制器，但从上面的意义上来讲，设计控制器最终目的就是为了把整个系统的零点和极点控制在我们希望的区域或范围内（被控变量的可控性）。 4、经典控制理论的分析方法 经典控制理论，概括来讲，有三种分析方法：时域分析、根轨迹分析、频域分析。 那么PID调节，属于哪种分析方式呢？属于时域分析。很多人可能不太理解这样的观点。PID，含有零点、含有极点，零极点的概念，在频域分析法中同样存在，应该属于频域分析。
自动控制理论的发展及其应用综述 黄佳彬 3120101224 20世纪40年代，控制论这门学科开始发展，其标志为维纳于1948年出版了自动控制学科史上的名著《控制论，或动物和机器的控制和通信》（Cybernetics，or control and communication in the animal and machine）。控制论思想的提出为现代科学研究提供了新的思想和方法，同时书中的一些新颖的思想和观点吸引了无数学者，令其在自己研究的领域引进控制论。随着研究队伍的庞大，控制论形成了多个分支，其中主要的几个分支有生物控制论，工程控制论，军事控制论，社会、经济控制论，自然控制论。这里我们主要对工程控制论进行研究。 1.自动控制理论的发展 工程控制论的概念最早由钱学森引入，当时有两种控制理论思想，一种基于时间域微分方程，另一种基于系统的频率特性。这两种思想即为经典控制理论，主要研究的是单输入-单输出的控制系统，同时利用分析法与实验验证法这两种方法对某个控制系统进行数学建模，由此可以获得系统各元部件之间的信号传递关系的形象表示。 由于经典控制理论的建立基于传递函数和频率特性，是对系统的外部描述。同时经典控制理论主要研究单输入单输出系统，无法解决现实工程应用中多输入多输出系统的问题，而且经典控制理论只对线性时不变系统进行讨论，存在不少的局限性，由此，现代控制理论逐渐发展起来。 现代控制理论是从线性代数的理论研究上得来的，本质是“时域法”，即基于状态空间模型在时域对系统进行分析和设计，并且引入“状态”这一概念，用“状态变量”和“状态方程”描述系统，以此来反应系统的内在本质和特性。现代控制理论研究的内容主要有三方面：多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论，这些研究从理论上解决了许多复杂的系统控制问题，但是随着发展，实际生产系统的规模越来越大，控制对象、控制器、控制任务和目的也更为复杂，导致现代控制理论的成果并未有在实际中很好的应用。 智能控制的概念最早是在20世纪70年代由傅京孙教授提出，这一概念最早是为解决经典控制理论和现代控制理论在实际应用上面临的问题而寻求的新出路，也是人工智能与自动控制交叉的产物。1977年，美国学者Saridis在原本的
13/2012 59 现代控制理论概述及实际应用意义 王 凡 王思文 郑卫刚 武汉理工大学能源与动力工程学院 【摘 要】控制理论作为一门科学技术，已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。本文介绍了现代控制理论的产生、发展、内容、研究 方法和应用以及经典控制理论与现代控制理论的差异，并介绍现代控制理论的应用。提出了学习现代控制理论的重要意义。【关键词】现代控制理论；差异；应用；意义 1.引言 控制理论作为一门科学技术，已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。例如，我们的教学也使用了控制理论的方法。老师在课堂上讲课，大家在课堂上听，本身可看作一个开环函数；而同学们课下做作业，再通过老师的批改，进而改进和提高老师的授课内容和方法，这就形成了一个闭环控制。像这样的例子很多，都是控制理论在生活中的应用。现代控制理论如此广泛，因此学好现代控制理论至关重要。 2.现代控制理论的产生与发展现代控制理论的产生和发展经过了很长的时期。从现代控制理论的发展历程可以看出，它的发展过程反映了人类由机械化时代进入电气化时代，并走向自动化、信息化、智能化时代。其产生和发展要分为以下几个阶段的发展。 2.1 现代控制理论的产生在二十世纪五十年代末开始，随着计算机的飞速发展，推动了核能技术、空间技术的发展，从而对出现的多输入多输出系统、非线性系统和时变系统的分析与设计问题的解决。 科学技术的发展不仅需要迅速 地发展控制理论，而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件—现代数学和数字计算机。现代数学，例如泛函分析、现代代数等，为现代控制理论提供了多种多样的分析工具；而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。 2.2 现代控制理论的发展五十年代后期，贝尔曼（Bellman）等人提出了状态分析法；在1957年提出了动态规则；1959年卡尔曼（Kalman）和布西创建了卡尔曼滤波理论；1960年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法，并提出了可控性和可观测性的新概念；1961年庞特里亚金（俄国人）提出了极小（大）值原理；罗森布洛克（H.H.Rosenbrock）、麦克法轮（G.J.MacFarlane）和欧文斯（D.H.Owens）研究了使用于计算机辅助控制系统设计的现代频域法理论，将经典控制理论传递函数的概念推广到多变量系统，并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换关系，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（瑞典）和朗道（法国，https://www.doczj.com/doc/651587473.html,ndau）在自适应控制理论和应用方面作出了贡献。 与此同时，关于系统辨识、最优控制、离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。 3.现代控制理论的内容及研究方法 现代控制理论的内容主要有为系统辨识；最优控制问题；自适应控制问题；线性系统基本理论；最佳滤波或称最佳估计。 （1）系统辨识 系统辨识是建立系统动态模型的方法。根据系统的输入输出的试验数据，从一类给定的模型中确定一个被研究系统本质特征等价的模型，并确定其模型的结构和参数。 （2）最优控制问题 在给定约束条件和性能指标下，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、动态规划等极大值原理。现代控制理论的核心即：使系统的性能指标达到最优（最小或最大）某一性能指标最优：如时间最短或燃料消耗最小等。 （3）自适应控制问题 在控制系统中，控制器能自动适应内外部参数、外部环境变化，自动调整控制作用，使系统达到一定意义下的最优。模型参考自适应控制
企业内部控制 策划书 企业内部控制理论 2013级会计七班 组长：李新茜（2443） 组员：田泽珂（13）、刘紫琳（14）、姚正文（27）、付璐璐（5761）、盘清扬（4430）、梁婷（31）、胡悦（23）
内部控制理论 1949年，美国会计师协会的审计程序委员会在《内部控制：一种协调制度要素及其对管理当局和独立注册会计师的重要性》的报告中，对内部控制首次作了权威性定义：“内部控制包括组织机构的设计和企业内部采取的所有相互协调的方法和措施。这些方法和措施都用于保护企业的财产，检查会计信息的准确性，提高经营效率，推动企业坚持执行既定的管理政策。” 内部控制的涵义 什么是内部控制？理论界存在各种观点。由于表述众多，本文仅选择几个权威定义进行分析。 1992年，美国“反对虚假财务报告委员会”下属的由美国会计学会、注册会计师协会、国际内部审计人员协会、财务经理协会和管理会计学会等组织参与的发起组织委员会（COSO）发布报告《内部控制-整体框架》（即“COSO报告”）。该报告将内部控制定义为：是受企业董事会、管理当局和其他职员的影响，目的在于取得经营效果和效率、财务报告的可靠性、遵循适当的法规等目标而提供合理保证的一种过程。 我国1997年开始实施的《独立审计具体准则第九号-内部控制与审计风险》的定义是：“内部控制是被审计单位为了保证业务活动的有效进行，保护资产的安全与完整，防止、发现、纠正错误与舞弊，保证会计资料的真实、合法、完整而制定和实施的政策与程序。” 上述三个定义具有几个共同特点：一是都将内部控制解释为一种政策或程序（过程）；二是都在定义中说明了内部控制的目标；三是都是从审计的角度做出的定义。笔者认为，这些定义普遍存在以下几个缺陷： 1、定义出发点过于狭隘。控制是一个应用非常广泛的概念，有生产控制、人口控制、经济控制、军事控制等，从不同的角度（学科）出发，会给出不同的控制概念。虽然内部控制与审计存在密切的联系，但是，不论从内部控制的产生，还是内部控制的现实需要来看，内部控制都应该属于管理范畴。“可以肯定地说，内部控制最初是在组织中内生的，而不是外力（外部管制、规范的要求；审计）催生的。”（方红星，2002）并且，我国建立内部控制制度，制定《内部会计控制规范》的直接目的也不是为了审计需要，而是提高会计信息质量，加强单位内部管理的迫切要求。过去，由于一直把内部控制与审计相联系，企业对建立内部控制制度缺乏积极性，甚至产生抵触心理，这在一定程度上阻碍了内部控制的建立和实施。如果我们从管理学的角度重新认识内部控制，把它作为单位内部管理的手段和方法，相信内部控制必然会得到各单位的高度重视，从而自觉地加强内部控制制度的建设。
过程自动化中经典控制理论的指导意义 ——郝庆超董延凯 自动化已深入到各个领域，大到军事，航天，小的楼宇电梯。而在中国社会主义建设的现今阶段，过程自动化控制在工业生产领域，不断的发挥着提高效率，控制质量，节约成本等重要作用，已经成为除“工艺”，“电气”等之外，不可或缺的生产保障范围。 就生产过程自动化而言，整体上可分为三大环节，即“过程检测（Process Detection）”、“过程控制系统（Process Control System）”、“过程控制装置（Process Control Devices）”。此三大环节工作内容，即为过程检测装置把实际的现场的工程量检测出来，即当前的压力、流量、温度等，转换成为控制系统环节可以识别的电信号，并传送给控制系统；过程控制系统环节接收到由过程检测装置传输来的信号，一则显示该信号的工程值，反应当前现场的实际情况，一则根据此信号值，经过相关的计算，将结果转换为过程控制装置（即现场控制阀门或电机等）可以识别的电信号，传送给过程控制装置；过程控制装置根据过程控制系统传输来的电信号，修正其执行机构的执行量大小，进而影响现场的实际情况，而该实际情况又重新被过程检测装置识别，再转换传送给过程控制系统，等等，周而复始形成整套循环，此为过程控制自动化中，大的闭环控制系统。该闭环控制系统，又是由或多或少的多个小的开环或闭环控制系统组成，根据生产需要，其规模、内容、精度及相关设备的性能，也不尽相同。但归咎其理论，都基于经典控制理论基础为原则和依据。 如果把过程自动化系统比作是人，过程检测装置相当于人的眼睛、鼻子等感官，其工作原理是基于一些基本的和非基本的物理化学性质等，检测现场情况。过程控制装置相当于人的四肢，根据要求执行各种动作。而过程控制系统，则相当于人的大脑，分析和计算各种信息，并发出各种命令。从原来的二型及三型盘装仪表，到现在的PLC(可编程控制器)、DCS （集中分散控制系统）等，其工作的理念和工作方式是极为复杂的，也正应为此，经典控制理论在过程控制系统中，也是体现的最为明显的。 那么，何为经典控制理论？ 一般来看，自动控制理论分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分，经典控制理论主要以传递函数为基础，研究单输入单输出（SISO）自动控制系统的分析和设计问题。而现代控制理论则主要是以状态空间法为基础，研究多输入多输出（MIMO）及变参数、非线性控制系统的分析设计问题。二者是自动控制理论发展的两个阶段，但是它们又是相互影响和促进的，现代控制理论也不能看做是经典控制理论的延续和推广，其采用的数学工具、理论基础、研究方法、研究对象都有着明显区别。而在生产过程自动化领域里，控制系统主要是以数学模型和函数为基础，研究SISO系统，表面上看，有多输入多输出，而其输入多以计算变参数及补偿的方式出现，主要的输入对象，即控制对象是单一的，输出也多为一输出一控制。因此，按照生产过程自动化的特点，用经典控制理论研究其分析和设计的实际问题，是相对最合适的。 在自动控制系统中，有三大基本要求，即稳定性、精确性和快速性。此三大基本要求直接影响了生产过程中的安全和效率。而在实际的应用中，我们在各个过程控制系统中，可以通过其他的方式来判断系统该回路的稳定性、速度和准确度。那么，对于实际的应用中，我们研究经典控制理论的方式和指导意义又是什么呢？如何根据其数学特点来分析过程自动化控制中的问题呢？我们可以通过比较典型的实际应用问题，来说明这一点。 按照实际的过程生产特点，无论是化工，电力，冶金，制药，其过程自动化系统中，应用比较广泛的，是单回路控制系统，即单一的PID控制。那么就此，我们结合经典控制理论，来研究一下单回路PID的控制的实际应用。
第一章经典控制理论和现代控制理论 本学期学习了现代控制理论课程的主要内容，现代控制理论建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的，用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。 以下是经典控制理论和现代控制理论的比较： 1、经典控制理论： (1)理论基础：Evens的根轨迹，Nyquist稳定判据。 (2)研究对象：线性定常SISO系统分析与设计。 (3)分析问题：稳、准、快 (4)采用方法：是以频率域中传递函数为基础的外部描述方法。 (5)数学描述：高阶微分方程、传递函数、频率特性;方块图、信号流图、频率特性曲线。 (6)研究方法：时域法、根轨迹法、频率法。 2、现代控制理论： (1)理论基础：李雅普诺夫稳定性理论，Bellman动态规划，Понтрягин极值原理，Kalman 滤波。 (2)研究对象：MIMO系统分析与设计（复杂系统：多变量、时变、非线性） (3)分析问题：稳、准、快 (4)设计（综合）问题： 1)采用方法：是以时域中（状态变量）描述系统内部特征的状态空间方法为基础的内部描述方法。 2)数学描述：状态方程及输出方程、传递函数阵、频率特性；状态图、信号流图、频率特性曲线。 3)研究方法：状态空间法（时域法）、频率法。多采用计算机软硬件教学辅助设计——MATLAB软件 (5)特点： 1）系统：MIMO、非线性、时变。 2）方法将矩阵理论和方法应用到控制理论中，不仅能描述系统的输入与输出之间的关系，而且在任何初始条件下，都能揭示系统内部的行为。 3）一个复杂系统可能有多个输入和多个输出，并且以某种方式相互关联或耦合。为了分析这样的系统，必须简化其数学表达式，转而借助于计算机来进行各种大量而乏味的分析与计算。从这个观点来看，状态空间法对于系统分析是最适宜的。
企业内部控制的理论提纲 提纲 内部控制作为公司治理的关键环节和经营管理的重要举措，在企业发展壮大中具有举足轻重的作用。内部控制制度的建立、健全及实施情况的好坏，是企业生产经营成败的关键。随着市场经济的发展、信息化进程的加快，企业面临的机遇与风险剧增，单纯依赖原有的内部控制理念已难以应对激烈多变的市场经济，会计信息化环境下的内部控制的理念需要得到创新。 一、内部控制的内涵与构成要素 （一）内部控制的内涵 （二）内部控制的构成要素 1.控制环境 2.风险评估
3.控制活动 4.信息与沟通 5.监控 二、内部控制的发展简史 三、我国内部控制的现状 四、信息技术对企业内部控制要素的影响（一）控制环境得到改善 （二）控制风险加大
（三）控制活动发生变化（四）信息与沟通方便快捷（五）监控任务增加 五、内部控制理念的创新（一）企业内部的观念创新（二）企业内部的制度创新（三）企业内部的管理创新（四）科学技术的创新六、创新点
1.建立信息技术运用到内部控制的理论体系与方法。 2.针对信息技术，建立新的内部控制制度。 企业内部控制的内容 对企业的控制，分成两个方面：外部和内部。外部控制是来自于企业外部利益相关者的控制。它要维护的是社会公众、债权人、行业和国家的利益。我国重新修订实施的《会计法》规定，会计师事务所、财政、审计、税务、人民银行、证券监管、保险监督等部门有权依法“对有关单位的会计资料实施监督检查”。这是从会计角度对企业实施的外部控制。内部控制是来自企业管理部门的控制。从企业内部控制的不同视角观察，企业内部控制的具体内容不同。 (一)根据权限特征，分为股权控制和经营管理权控制 股权控制，是指企业资产所有者在股权结构中，占绝对控股或相对控股份额，以确立自己的企业所有者地位，从而获得企业经营的根本决策权。经营管理权控制，是指企业所有者通过选择经营者和职能管理者来贯彻其意图、落实其目标、维护其利益。
物理与电子工程学院 《人工智能》 课程设计报告 课题名称关于模糊控制理论的综述 专业自动化 班级 11级3班 学生姓名郑艳伟 学号 指导教师崔明月 成绩 2014年6月18日
关于模糊控制理论的综述 摘要：模糊控制方法是智能控制的重要组成部分，本文简要回顾了模糊控 制理论的发展，详细介绍了模糊控制理论的原理和模糊控制器的设计步骤， 分析了模糊控制理论的优缺点以及模糊控制需要完善或继续研究的内容，根 据各种模糊控制器的不同特点，对模糊控制在电力系统中的应用进行了分 类，并分析了各类模糊控制器的应用效能.最后，展望了模糊控制的发展趋 势与动态. 关键词：模糊控制；模糊控制理论；模糊控制系统；模糊控制理论的发展模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊控制逻辑推理为基础的一种智能控制方法，从行为上模拟人的思维方式，对难建模的对象实施模糊推理和决策的一种控制方法.模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法，已经在工业控制领域、电力系统、家用电器自动化等领域中解决了很多的问题，引起了越来越多的工程技术人员的兴趣. 模糊控制系统简介 模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术.1965年美国的扎德[1]创立了模糊集合论, 1973 年, 他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理.1974 年英国的Mamdani 首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它用于锅炉和蒸汽机的控制, 在实验室获得成功, 这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生. 模糊控制系统主要是模拟人的思维、推理和判断的一种控制方法, 它将人的经验、常识等用自然语言的形式表达出来, 建立一种适用于计算机处理的输入输出过程模型, 是智能控制的一个重要研究领域.从信息技术的观点来看, 模糊控制是一种基于规则的专家系统.从控制系统技术的观点来看, 模糊控制是一种普遍的非线性特征域控制器. 相对传统控制, 包括经典控制理论与现代控制理论.模糊控制能避开对象的数学模型(如状态方程或传递函数等) , 它力图对人们关于某个控制问题的成功与失败和经验进行加工, 总结出知识, 从中提炼出控制规则, 用一系列多维模糊条件语句构造系统的模糊语言变量模型, 应用CRI 等各类模糊推理方法,
自动控制理论发展概况 ——航 自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下利用机械以及程序进行的工程生产以及生活应用，于是在此需求下就形成了一种系统，称之为自动控制系统，这是一类力求以尽可能少的人类干预实现尽可能多的自动监视、检测、调节和控制作用以达到预期技术要求的人造系统。而为了更好地让人们学习和应用这个系统，则派生了一门学科，即自动控制理论，研究这类系统的构思、设计、性能、分析，乃至实施和运行的原理和技术。 自动控制理论已经经过了漫长的发展，关于自动控制的历史，早在古代，我国勤劳的劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和对控制以及反馈概念的深刻理解以及直观认识，发明了许多蕴含着深刻控自动控制技术的工具。 如果要深入追溯自动控制技术的发展历史，那么早在两千年前中国就有了自动控制技术的萌芽。例如，两千年前我国发明的指南车，就是一种开环自动调节系统。它利用差速齿轮原理，利用齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方，“车虽回运而手常指南”。这是最早的自动化控制应用，也是自动化技术的萌芽阶段。 经典控制理论的发展阶段。 后来到18世纪，欧洲开始了轰轰烈烈的工业革命，工业迅速发展，这段时间让人们认识到机械运作在工业工程上的巨大便利以及其极高的效率。1788年瓦特为了控制蒸汽机的速度而发明了离心式调速器，又称瓦特调速器或飞球调速器。这是一个闭环控制系统，也是一个反馈调节系统，这一发明为经典控制理论的发展拉开了序幕。 控制理论发展的初期，主要是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。于是在工业革命的时期，自动控制技术有一个非常良好的发展环境，在20世纪形成了比较完整的自动控制理论体系，即经典控制理论。 经典控制理论的分析方法为复数域方法，以传递函数作为系统数学模型，可通过试验方法建立数学模型，物理概念清晰，得到广泛的工程应用。但是只适应