经济控制论 第一章 绪论

三、控制方法
控制方法
控制
被控者
控制 目标
控制目标
（1）保持系统的原有状态 （2）改变系统的原有状态
控制方法种类





（1）稳定控制 （2）程序控制 （3）跟踪控制 （4）最优控制 （5）自适应控制
划分不是绝对的
（1）稳定控制
使系统稳定在给定状态的一类控制。 通过控制作用，使系统能够排除内外干扰， 稳定在给定的状态。
（2）程序控制
系统的输出（状态）按事先给定的程序（规律） 运行的一类控制。 例1：农作物的生长循环过程 生命的诞生成长死亡。 例2：国民经济的宏观调控 国民收入计划产出函数Y(t) ，投资函数I(t) ， 边际消费倾向MPC ，三个变量的关系式
顿 （2）始终受到不确定因素的影响。 与 自然环境、资源条件、人口状况、政治因素 凯 干扰经济系统的运行偏离人们所希望的发展 恩 目标。 斯
（3）经济系统的活动无法重复再现。
二、模型与经济控制模型

模型
导读！
经济控制模型：
也称为经济数学模型、经济模型 是在一组基本假设条件下，用数学关系式定 量描述经济系统特征的模型。 所描述的数量关系必须符合经济因果关系和 价值规律。
算子的积运算
（3）积算子
若 Tx T1 (T2 x)
若 Tx T2 (T1 x)
则 T T1T2 ，
则 T T2T1 。
需要注意，当T1，T2为向量时，左乘 与右乘通常是不相等的。
算子的幂运算
（4）幂算子
T n 按递推 设 n 为正整数， 算子 T 的 n 次幂
公式定义如下：
T x T (Tx)
系统具有三个基本特征 ： 整体性 关联性 目的性 系统的表示方法 ：

根据经济学之理论，进行企业管理中经济问题之决 策，以寻求实现预定目标的最佳方案。
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2、具体内容
生产什么，生产多少
企业竞争程度
依理决策—怎样生产
—关注— 机遇和风险
为谁生产
市场失灵
五、学习管理经济学的意义
学习管理经济学有助于建立理性的决 策思路，为经理人员的管理决策提供分 析框架；为培养运筹帷幄的智本家奠定 基础。
企业是一个历史的概念。它不是从来就有， 也不会永远存在。这里要注意：并不是因为 有生产和服务就要有企业。换句话说：生产、 服务或经营并不是企业的本质特征。
例如：个体农民（农户）用锄头生产、或用 拖拉机生产。政府对市民的服务。个体商户 的经营。他们也进行生产、经营、服务。但 他们不是企业。
提问：上述的生产、经营、服务，与企业的 生产、经营、服务有什么区别。
马克思在《资本论》中描述了马车的生产。 他说：“例如，马车过去是很多独立手工 业者，如马车匠，马具匠，油漆匠，描金 匠等劳动的总产品”。我们用这个例子来 说明马车这种产品的两种生产组织过程。
有一个人，他把马车匠打好的车架买来， 把马具匠做好的马具买来，装配成马车， 然后雇油漆匠和描金匠来上色。这些东西 之所以卖给他，是因为他出的价钱好。这 种现象可解释为通过价格机制“组织生 产”。
二、企业的本质是什么？
科斯理论： 1、一个小故事 罗纳德-科斯 《论企业的性质》 ：发表在美国《经济学》
杂志1937年第4卷上。 《社会成本问题》 他获得了1991年度的诺贝尔经济学奖。
2、生产的组织方式 生产性企业具有最复杂的组织形式。因为
生产性企业有加工过程。商业和服务业的 企业组织形式简单得多。

控制论与经济控制论4第一章概论5第一节控制论与经济控制论5一、控制论5（一）控制论的基本含义5（二）控制论的历史发展51．控制论的创立6<2．控制论的发展7（三）控制论的基本概念71．系统8<2．控制83．输入和输出84．状态95．反馈96．信息9二、经济控制论9（一）经济控制论的概念91．它是控制论在经济领域中的应用；9<2．用于分析研究经济活动的调节与控制过程；93．它是一门新的科学（或学科）。

10（二）经济控制论的历史发展101．孕育阶段（<20世纪40年代－50年代初）10<2．创建阶段（<20世纪50年代中期－60年代中期）103．继续发展阶段（<20世纪60年代末至今）10（三）经济控制论的基本结构101．受控系统与施控系统11<2．输入和输出。

113．目的和目标1<24．信息及其传输和反馈1<25．决策和措施1<2（四）经济控制论在经济管理中的作用1<21．管理简介13<2．经济管理中的控制职能133．经济控制论在经济管理活动中的作用14第二节内部控制概论14一、内部控制的产生161．企业加强内部管理要求促进了现代内部控制的发展16<2．股份制经济的发展促使企业建立和强化内部控制制度163．审计方法的演变，进一步推动了现代内部控制的发展174．审计人员法律责任增强，使内部控制的评价成为一项法定的审计内容18二、内部控制的演进18（一）萌芽期——内部牵制（<20世纪40年代前）19（二）发展期——内部会计控制与内部管理控制（<20世纪40年代末－70年代初）191．第一个具有权威性的定义19<2．定义的第一次修正<203．定义的第二次修正<204．定义的第三次修正<21（三）成熟期——内部控制结构和内部控制整体架构（<20世纪70年代至今）<211．内部控制结构（Internal Control Structure）<2<2<2．内部控制整体架构（Internal Control－Integrated Framework）<23三、内部控制的要素<23（一）控制环境（Control Environment）<24（二）风险评估（Risk Appraisal）<25（三）控制活动（Control Activity）<25（四）信息与沟通（Information and Communication）<26（五）监督（Monitoring）<26四、内部控制的目标<271．保护资产<27<2．保护会计记录的可靠性<273．及时提供可靠的财务信息<274．盈利和尽量减少不必要的花费<275．避免无意地面临风险<276．预防或查明错误和不正常的现象<277．保证授予的职责得到正确履行<288．保证法律责任的确实履行<28五、内部控制的作用<28六、内部控制的局限性<29第三节内部会计控制概论<29一、会计的控制职能30（一）会计的记录过程是一个控制的过程30（二）管理会计是一个控制过程30（三）会计是一个控制系统301．反馈控制系统31<2．前馈控制系统3<23．防护性控制系统33二、我国内部会计控制的现状34三、内部会计控制的概念34四、内部会计控制的目标35五、内部会计控制的基本原则35六、内部会计控制的分类351．根据内部会计的性质分为前馈控制、反馈控制和防护性控制36<2．根据控制进程和时序，分为事前控制、事中控制和事后控制363．根据控制程序，分为集权控制和分权控制364．根据控制力度，分为结果控制和过程控制365．根据控制者态度，分为积极控制和消极控制366．根据控制力来源，分为借力控制和自力控制367．根据控制对象，分为行为控制与事务控制368．根据控制层次，分为制度控制和观念控制36第四节内部会计控制的内容和方法37一、内部会计控制的内容371．货币资金控制37<2．实物资产控制373．对外投资控制374．工程项目控制375．采购与付款控制376．对外筹资控制387．销售与收款控制388．成本费用控制389．担保控制38二、内部会计控制的方法38（一）组织规划控制38（二）不相容职务相互分离39（三）授权批准控制391．一般授权39<2．特定授权403．建立授权批准检查制度。

TC=80+4Q TR=24Q-Q2 =TR-TC=-Q2+20Q-80 d /dQ=-2Q+20=0 Q*=10 (10)=-102+2010-80=20
10
博弈论（Game Theory）
➢创始人：Von Neuman O.Morgenstern 1944 《博弈论和经济行为》 ➢1994年诺贝尔经济学奖 Nash 纳什 普林斯顿大学 Harsanyi 海萨尼 加州大学 Selten 泽尔腾 波恩大学
18
企业的性质
• ３、企业的起源与发展历史 • 手工作坊、工场手工业、工厂、公司、现
代企业、跨国公司 • ４、企业功能 • 资源转换、分配资源、创新 • ５、企业的运行机制 • 企业、市场与社会
19
企业的性质
• ６、现代企业理论 • 分为两大类：生产实体观与合同关系观 • 生产实体观企业理论 • （１）新古典企业理论 • （２）管理主义理论 • （３）Ｘ效率理论 • （４）两权分离理论
第一章（1）
管理经济学绪论 (managerial Economics)
1
经 济 学(Economics)： 一定制度下研究资源的稀缺性
资源的稀缺性有两层含义 一、是指任何资源的取得都是有成
本的 二、是指相对于人的需要和欲望而
言任何资源都是有限的
2
经 济 学(Economics)的分类
▪ 理论经济学
7
管理经济学的研究方法
边际分析法 最优化分析法 博弈分析法
8
边际分析方法
边际：在原来的基础上自变量增加 一个变量引起因变量的变化量
边际分析方法：基于各种经济现象 之间存在一定的函数关系 借助这种 函数关系 研究因变量随着自变量的 变化而变化的程度 以次分析经济效 果的一种分析方法

dia dt
Ke
I fD Coபைடு நூலகம்st
n f Const
nDJ , f
其中：Kf 为发电机增益常数；Ke 为电动机反电势常数。
(3).电动机力矩平衡方程：J
d
dt
f
Kmia
(Km
-电动机转矩常数)
以上三式可改写为：
d
dt
f J
Km J
ia
dia dt
Ke Ra
La
La
ia
Kf La
if
试写出其状态空间表达式。
解：选择相变量为系统的状态变量，有
•
•
•• •
x1 y x2 y x1 x3 y x2
故
即
•
x1 x2
•
x2 x3
•
x3
a0 a3
x1
a1 a3
x2
a2 a3
x3
1 a3
u
•
0
x 0
a0
a3
1 0 a1 a3
0
0
1 x 0 u
a2
1
a3 a3
a1 y a0 y
bnu (n)
b u (n1) n 1
b0u
(1)
分为两种情况讨论。
一、输入信号不含有导数项：
此时系统的运动方程为：
•
y(n)
a y(n1) n1
a1 y a0 y b u
故选
x1 y
•
x2 y
..
xn1
y(n2)
xn y(n1)
对左边各式求导一次，即有
18
24
2-3 化系统的频域描述为状态空间描述

为什么会有企业？ 1.2.1企业存在的理由 企业存在的理由在于企业生产产品的总成本低于 企业不存在所生产产品的成本 节约交易成本 减少政府干预 为什么企业的规模不能无限扩大？ 规模过大会带来交易成本的上升 企业家的才能是有限的
判断企业最优决策的依据是什么？ 1.2.2 企业的目标 企业的目标：未来利润的现值最大化 1.2.3 企业目标和经理人目标 经理人的目标与企业目标不完全一致 经理人目标：总收入最大化、经理任期最 长、薪酬最高、经理个人效用水平最高、 市场份额最大化
支出
收入
产品市场
商品和服务 商品和服务
家庭
经济资源
企业
经济资源
要素市场
收入 生产要素支付
收入、产出、 图1-1 收入、产出、资源和生产要素支付的循环流动
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1.1.3 调节资源和货币流通的信号 价格 利润 1.1.4 个人和企业的关系 个人和企业相互依存 企业得到利润，个人的消费需求得到满足
1.2 企业的性质
第1章 绪论（冷拼）
1.1经济活动的循环流动 1.2企业的性质 1.3经济学与决策
1.1 经济活动的循环流动
1.1.1 经济活动的参与者：个人和企业 个人：资源拥有者（劳动力、资本、自然资 源）和物品、服务的需求者 企业：资源的需求者和物品、服务的供给者 1.1.2 两个市场：产品市场和要素市场 产品市场：个人向企业购买产品或服务 要素市场：企业向个人购买经济资源
1.2.4 委托——代理问题与对经理人的约束 股东与经理人的关系：委托——代理关系 约束经理人的办法：董事会监督、所有者 利益与经理人收入挂钩 约束经理人的外部条件：法律、道德、经 理人市场
1.3 经济学与决策
决策的步骤： 1．确定目标 2．明确问题 3．找出导致问题的原因 4．确定可能的行动方案 5．收集和估计数据 6．评价每个方案的收入和成本 7．从中选择最能满足目标的方案 管理经济学的主要作用是评价方案和选择最优 方案

2）根据对系统性能的要求，如何合理地设计校正装 置，使系统的性能能全面地满足技术上的要求。
3）基本要求：上课注意听讲，重视习题； 注意与其它课程的联系。
37
3. 对于确定的输入，系统应具有什么特性， 才能使系统实现预期的响应？ 基本的动力学问题！
16
一般地，就系统、输入、输出三者之间的动态关系而言，需研 究的问题包括：
1. 系统分析问题：已知系统和输入，求系统的响应（或输 出）， 并通过响应来研究系统本身的问题；
2. 最优控制问题：已知系统，确定输入，使系统的输出满足要求； 3. 最优设计问题：已知输入，设计系统，使输出满足要求； 4. 滤波与预测问题：确定系统，以根据输出识别输入或输入中的
１，cp+k 系统对输入的响应（系统的输出）：y(t)
15
上例中，y(t)即微分方程的解，显然，它是由系统的初始条件、系统的固有 特性、系统的输入及系统与输入之间的关系所决定。 问题：
1. 系统的输入与系统的固有特性如何影响y(t)？ 三者之间表现为何种关系？
2. 系统确定并已知时，对系统施加何种输入， 使系统实现预期的响应（即y(t)）?
系统在外界作用（输入或激励、包括外加控制与外界干扰）下，从一 定初始状态出发，经历由其内部的固有特性（由系统的结构与参数决定）所 决定的动态历程（输出或响应）。
这一过程中，系统及其输入、输出三者之间的动态关系即为系统的动 力学问题。
13
例1-1 弹簧——质量——阻尼单自由度系统 （书 p2）
同一系统、不同的外界作用 图1-3 m-c-k单自由度系统
35
系统的快速性： 在系统稳定的前提下，当系统的输出量与给定的输入量之间差生偏差时
，消除这种偏差的快速程度。 系统的准确性：

➢ 我国学者钱学森的定义： “控制论是研究系 统各个部分如何进行组织，以便实现系统的稳 定和有目的的行动”。
➢ 控制论是定量研究客观事物的发生发展及对它 的发展过程进行控制的科学。
3
2、经典控制论
经典控制论主要基于黑箱原理，它也是系统的输 入输出描述方法。
黑箱原理
所谓黑箱原理就是不顾及控制系统内部的结构和 动态特性，而仅考虑控制系统的输入输出之间关系， 研究输入发生变化时输出反应行为的一种原理或方法。 黑箱是指这样一个系统，人们只能得知它的输入、输 出的值，而不知其内部结构和动态特性。如我们研究 一个国家或地区的经济开发系统时，可将该系统视为 一个仅有开发投资（输入）和国民收入（输出）的黑 箱，而不过问这些投资如何使用和运转对国民收入的 影响，以及某项具体科研成果对国民收入的影响等细 节。用黑箱原理所建立的控制系统的输入输出模型叫 黑箱模型。
第一章 绪论
1.1控制论与经济控制论
一、控制论的产生与发展
控制论是在二十世纪四十年代开始形成的 一门新兴学科。
➢1948年， ➢美国数学家维纳。 ➢《控制论，或关于动 物和机器中控制和通讯 的科学》
2
控制论的定义:
至今并没有一个公认的、比较完善的 表述。
➢ 维纳的定义：控制论 “是关于动物和机器中 控制和通讯的科学”；
如果将滑动平均价格y(s)看成输出，实际价格 u(s)看成输入，则上述方程就是“五日”滑动 平均价格系统的输入输出描述。
经典控制论的主要贡献在于建立了系统、 信息、反馈、调节、稳定等控制论的基本概念 和分析方法。
3、现代控制论
控制系统的输入输出模型只考虑系统的输入与输出 之间的因果关系，这就是经典控制论的讨论内容。显 而易见，无论人们对控制系统的输入输出描述研究如 何完备，它也不能揭示控制系统的内部结构和变化特 征的任何信息，这就是经典控制论的局限性。但有时 研究一个控制系统的内部结构和变化特征是非常必要 的，这就引入了现代控制论的讨论。

D. 断开S2时电源效率变小
Δ
Δ
不变
总结提炼
分析动态平衡问题应抓住以下两点：
[对点训练]
1. （2023·南京三模）某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图
所示，水量增加时滑动变阻器的滑片下移，电表均为理想电表。下列说
法正确的是（ A ）
A. 若选择电压表，水量增多时电压表示数变大
B. 若选择电流表，水量增多时电流表示数变小
A. 灯泡的亮度变小
B. 电压表的示数变小
C. 光敏电阻R的功率一定减小
D. 当电压表示数变化量为ΔU，则电容器的电荷量减少10ΔUC
角度3 闭合电路的图像问题
1. 三类图像
分类
电源的
图例
分析
U＝E－Ir
U－I
纵截距：电动势
图像
斜率的绝对值：内阻
分类
电源的
P出－R
图像
电源的P－I
图像
图例
分析
当R＝r时，P出最大，P出
E2
＝
4r
E
当I＝ 时，电源输出功
2r
率最大
当P0＜Pm时，I1＋I2＝I短
易错警示
分析电源的U－I图像时，要注意纵坐标的起始刻度。
2. 一条思路
例3 （2023·江苏八市联考）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环
保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流
I的关系图像，图线b是某电阻R的U－I图像。在同等光照强度下，当它
放置，圆形线圈的圆心O在EF上，线圈电阻为R，若线圈以角速度ω绕
EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（ D ）
2π
A. t＝ 时，线圈中的感应电流最大

x1 b 1 b x2 2 u xn bn
y [ c1
c
2

c
n
简写为
x A x bu yC Tx
.
其中：A为n阶方阵，称为系统矩阵；b为n×1的矩 阵，称为控制矩阵； C为n×1的矩阵，称为输出矩阵。
二、控制960） 数学模型：微分方程、传递函数 数学工具：拉氏（Laplace）变换、z变换 特 点：研究系统输入——输出特性，属于系统的外部特性 适用范围：单变量系统（SISO）、定常系统
2、现代控制理论（ 1960年后） 数学模型：微分方程、状态方程 数学工具：矩阵论、数值计算 特 点：研究系统输入—状态—输出之间的内部特性 适用范围：多变量系统（MIMO）、时变系统 3、智能控制理论（1980年后） 数学模型：状态方程、网络模型 数学工具：网络图论、模糊数学 特 点：研究系统输入—状态—输出之间的内部特性 适用范围：非线性系统、多变量系统（MIMO）、时变系统 4、大系统理论（1990年后） 基本思想是将一个系统分解成多个子系统，各子系统协调工作，然 后优化。
五、输出方程
系统输出（y）与输入（u）和状态变量（x）之间的函数关系，必 须写成矩阵形式。 上例中，若选uc为输出，则 y=x1 写成矩阵形式：
y [ 1
x 0] x
1 2
六、状态空间表达式及其一般形式
状态方程和输出方程的总称
状态空间表达式的一般形式 1、SISO 输入：u ； 状态：x1 x2 … xn ； 输出：y
1 Y1( s ) U ( s ) 即 令 s a s a s a
n n 1 n 1 1 0
y1(n)+an-1y1(n-1)+…+a0y1=u 或 y1(n) = -an-1y1(n-1)-…-a0y1+u 于是 Y ( s ) n 1 即 Y ( s ) 1 b [( b a b ) s ( b a b ) s ( b a b )] n n 1 n 1 n 1 1 n 0 0 n U ( s ) U ( s )

稀缺是普遍的，个人、家庭、企业、国家。
过去、现在、未来？
稀缺程度是有差别的；不同资源的价格差别
详见：
终日奔波只为饥 衣食两般皆俱足 取得美妻生下子 买到田园多广阔 槽头扣了骡和马
县丞主簿还嫌小 作了皇帝求仙术
若要世人心里足
方才一饱便思衣 又想娇容美貌妻 恨无天地少根基 出入无船少马骑 叹无官职被人欺
2.什么是管理？
规划、组织、领导与控制组织成员的行 为表现，善用各种组织资源，以达到组 织预定目标的过程。
育是报应自有其美德。 经济学家能够根据需求来创造供给。 身无分文时经济学家也能谈论金钱。
2、已被证实的两大命题： 经济学家第一定律：对任何一位经济学家而言，一定存在着一位
实力旗鼓相当的同时观点又针锋相对的经济学家。 经济学家第二定律：他们都是错的。 3、美国联邦储备委员会主席格林斯潘有句名言：如果你觉得听懂了
哲学问题---人是什么?应该是什么?为什 么?
伦理问题---道德是什么?应该是什么?为 什么?
经济学问题---如何选择?选择的后果?为 什么?
经济学发展简史
❖ 亚当斯密（ ADAM SMITH）： 1776年发表《国富论》，奠定了 经济学作为一个独立学科的基础。
❖ 亚当斯密、李嘉图(Ricardo)、 马尔萨斯(Malthus)：古典经济学 的代表。
我说的话，那你一定是误解了我的意思。 4.答案的开放性： 一位数学家、会计师和经济学家同时申请一个岗位。面试者先请
数学家进屋，并问他：“2+2等于几？”数学家回答说：“等于 4”。“只等于4？”数学家满脸狐疑地望了望面试者，说“等于 4”。会计师第二个进去并被问及相同的问题。会计师说道： “平均而言，等于4，有百分之十的上下浮动空间，但多数情况 下等于4。”经济学家最后一个进去，并面对同一个问题。他从 椅上站起来，锁上门，拉上窗帘，靠近面试者小声说：“你想让 它等于几？”

模糊控制 神经网络
智能控制理论
遗传算法
温度计
炉子 电热丝
调压器 220
自动控制
炉子 热电偶 _ 电热丝 +
给定信号 _+
u
ub
ur
电压 放大器
电动机
功率 +
放大器 _E
减速器 调压器
220
二.自动控制要解决的基本问题
自动控制是使一个或一些被控制 的物理量按照另一个物理量即控制量 的变化而变化或保持恒定，一般地说 如何使控制量按照给定量的变化规律 变化，就是一个控制系统要解决的基 本问题。
缺点：被控量可能出现振荡，甚至发散。
适用场合：系统元件参数变化和扰动无法预计的场合。
§3 反馈控制系统的组成
校正元件：基于偏差信号按一定函数规律产生供执行元件执行的 控制命令对系统进行校正以改善系统的动态和静态性能
如：由放大器、电阻、电容组成的具有预定传递函数的电路。 执行元件：也称执行器。用来执行校正元件产生的控制命令，以便
• 闭环控制(closed-loop control)
闭环控制工作原理： 外部作用：
给定量：使 c跟踪r 干扰量：使 c偏离r
控制目的：排除干扰因素、影响、使被控量随给定量变化。
1)、有反馈，能够成闭回路 是按偏差控制的、
2)、偏差信号起控制作用
具有负反馈的闭环系统
优点：具有自动修正被控制量出现偏离的能力，可以修 正元件参数变化以及外界扰动引起的误差，控制精 度高。
• 被控变量：简称被控量，指被控对象输出需按控制要 求变化的物理量，在单输出系统中，也就是系统得输 出量。
• 控制通道：控制变量通过被控对象（被控过程）到控 制系统输出的通道。

控制论之父— 控制论之父 —维纳 维纳
2.我国著名科学家钱学森将控制理论应用于工程实 2.我国著名科学家钱学森将控制理论应用于工程实 我国著名科学家钱学森 并与1954年出版了《工程控制论》 1954年出版了 践，并与1954年出版了《工程控制论》。
钱学森
从四十年代到五十年代末，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，几乎在工业、农业、交通运输及国防 建设的各个领域都广泛采用了自动化控制技术。 （可以说工业革命和战争促使了经典控制理论 的发展）。
闭环与开环控制系统的比较
优点 闭环 采用了反馈， 采用了反馈，因而使系统的响 应对外部干扰和内部系统的参 数变化均相当不敏感。 数变化均相当不敏感。 控制精度高 构造简单，维护容易； 构造简单，维护容易； 成本比相应的闭环系统低； 成本比相应的闭环系统低； 不存在不稳定性问题； 不存在不稳定性问题； 当输出量难于测量， 当输出量难于测量，或者要测 量输出量在经济上不允许时， 量输出量在经济上不允许时， 采用开环比较合适（ 采用开环比较合适（比如洗衣 机）。 扰动和标定尺度的变化 将引起误差， 将引起误差，从而使系统 的输出量偏离希望的数值； 的输出量偏离希望的数值； 精度通常较低， 精度通常较低，无自动 纠偏能力。 纠偏能力。 缺点 存在稳定、振荡、超调等问题； 存在稳定、振荡、超调等问题； 系统性能分析和设计较麻烦。 系统性能分析和设计较麻烦。
1.5控制理论中的一些术语
（6）反馈控制 ） 是这样一种控制，它能够在存在扰动的情况下， 是这样一种控制，它能够在存在扰动的情况下，力图 减少系统的输出量与某种参考输入量之间的偏差， 减少系统的输出量与某种参考输入量之间的偏差，且 其工作原理是基于这种偏差。 其工作原理是基于这种偏差。 这里的扰动是指不可预测的扰动。 这里的扰动是指不可预测的扰动。对于可预测或已知 的扰动，总是可以在系统内部加以补偿。 的扰动，总是可以在系统内部加以补偿。

控制论是一种思想、一种方法、 一种工具、一门学科。
人类在20世纪所取得的巨大技 术成就，控制科学与技术的作 用非常显著。
引言
钱学森曾经从生产力，特别是技术革命 的进程分析了控制论的产生和发展。
他强调： “我们可以毫不含糊地说，从科学理论的 角度来看，20世纪上半叶的三大伟绩是相对 论、量子论和控制论，也许可以称它们为三 项科学革命，是人类认识客观世界的三大飞 跃。”
1.2 控制理论的分析比较
1.2.1 经典控制理论 1、形成和发展
① 在20世纪30-40年代，初步形成。 ② 在20世纪40年代形成体系。 2、主要研究对象：单机自动化，SISO线性定常系 统 3、主要数学工具：常微分方程、拉氏变换 4、主要研究方法：根轨迹法、频域法和传递函数
1.2.1 经典控制理论
引言
随着社会的发展和科学的进步，控制的必要性体现在方方 面面：
飞机的自动驾驶系统、宇宙飞船系统和导弹制导系统； 数控机床，工业过程中流量、压力、温度的控制； 机器人控制、城市交通控制、网络拥塞控制； 生物系统、生物医学系统、社会经济系统。
1.1 控制理论的发展历程
经典控制理论 现代控制理论 新发展——大系统理论 智能控制 1.1.1 经典控制理论 自动控制思想及其实践历史悠久，可以追溯到久远
1892年，俄国李雅普诺夫在《论运动稳定性的一 般问题》中建立了动力学系统的一般稳定性理论。
1932年，美国奈奎斯特Nyquist提出了 根据频率响应判断系统稳定性的准则， 奠定了频域法的基础。
1.1.1 经典控制理论
1945年，美国伯德Bode在《网络分析和反馈放大器设 计》中提出频率响应法－Bode图。
6、经典控制理论的局限性：
① 难以有效地应用于时变系统、多变量 系统

经济控制论《经济控制论》课程教学大纲课程性质：专业选修课适用专业：信息与计算科学一、课程的任务和基本要求：本课程是为数理学院信息与计算科学专业运筹与控制方向开设的专业限选课程。

本课程将系统地讲授现代控制理论的基本概念、原理和方法，包括系统的能控性、能观性和稳定性分析，变分法与最大值原理、动态规划以及有关的数值计算问题；同时结合案例讲解控制理论在动态经济系统中的应用，例如人口预测、市场调节与价格波动、经济最优增长、投入产出结构优化、双头垄断竞争对策、生态平衡、可再生与不可再生资源最优利用、最优货币政策与财政税收政策设计、经济波动周期分析等。

课程结合经济控制论的最新发展趋势讲解有关的控制论原理和相关应用。

基本要求:通过本课程的学习，使学生掌握现代控制理论的基本概念、原理和方法，了解系统分析与控制的基本思想，学习如何将控制理论知识应用于管理学科，掌握动态经济系统的分析与控制技术。

二、基本内容和要求：第一章系统的状态空间描述方法第二章离散时间动态经济系统的运动分析和稳定性分析了解离散时间函数及z变换；会进行离散时间系统运动分析；理解离散时间系统的稳定性分析。

第三章连续时间动态经济系统的运动分析和稳定性分析了解连续时间函数及拉普拉斯变换；会进行连续时间系统运动分析和连续时间系统稳定性分析；了解连续时间系统与离散时间系统相互关系。

第四章动态经济系统的调节与控制了解经济系统受控变量的目标跟踪；理解线性系统能控性及逼近目标的可能性；掌握线性动态系统的极点配置与系统逼近目标的速度和起伏等。

第五章线性系统鲁棒调节器和鲁棒经济策略第六章连续时间动态经济系统优化与决策了解变分法与泛函优化；理解动态系统最优控制；掌握极大值原理；能解决最小能量控制问题等。

第七章离散时间动态经济系统优化与决策掌握离散时间动态系统极大值原理；理解宏观经济系统协调发展时的最优增长的“快车道”定理等。

第八章应用实例与发展趋势三、实践环节和要求：无四、教学时数分配：理论：48实验：上机：其它：教学内容系统的状态空间描述离散经济系统的分析连续经济系统的分析动态系统的调节与控制线性系统经济策略连续经济系统优化与决策离散经济系统优化与决策应用实例与发展趋势合计学时分配2666688648教学内容学时分配五、其它项目（含课外学时内容）：无六、有关说明：1、教学和考核方式：本课程属考试课，考核方式为闭卷。

第一章绪论本章目录1.1 控制理论发展概述1.2 控制系统的组成1.3 控制系统的分类1.4 自动控制系统分类1.5 对控制系统的基本性能要求和本课程的任务自动控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置（控制器）使被控对象(如生产过程中的位移、速度、温度，电力系统中电压、电流、功率等物理量或某些化合物的成分等)，依照预定的规律进行运动或变化。

这种能对被控制对象的工作状态进行控制的系统称为自动控制系统。

它一般由控制装置和被控对象组成。

控制理论分为经典和现代两部分，本课程主要讲授经典的控制原理。

学习在已知控制系统结构和参数的基础上，求取系统的各项性能指标，并找出这些性能指标与系统参数间的关系，这就是自动控制系统的分析。

而在给定对象特性的基础上，按照控制系统的应具备的性能指标要求，寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数，则是控制系统的设计。

自动控制理论则是对自动控制系统进行分析和设计的一般性理论。

1.1控制理论发展综述自动控制系统的早期应用可追溯到两千年前的古埃及的水钟控制和中国汉代的指南车控制。

指南车是三国曹魏著名机械制造家马钧于公元233～237年创制的，图1.1是复原图，它的机械原理是利用齿轮的传动作用，在车子改变方向时，前辕随之转动，后辕绳索提落，变换齿轮系的组合，使车上木人保持既定方向。

图1.1指南车1788年英国科学家James Watt为设计内燃机设计的飞锤调速器可以认为是最早的反馈控制系统的工程应用。

由于当时应用的调整器出现振荡现象，所以产生了Maxwell 对微分方程系统的稳定性的理论研究，后来又出现了Routh 和Hurwitz等人的稳定性研究成果，控制器的设计问题是由Minorsky等人在1922年开始研究的，其研究成果可以看成是现在广泛应用的PID控制器的前身，而在1942年，Ziegler和Nichols提出了调节PID控制器参数的方法，其方法对当今的PID整定仍有影响。

扰动量
+
GT V
-
ug
udo
M
给定信号 (电压)
触发 器
晶闸管可 控整流器
控制装置
输出量
电动机 (转速)
受控对象
(a) 原理图
(b) 方块图
•控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系。
•前馈控制(开环)
+
ug
+u-i
udo R
放大 器
i
(a) 原理图
M 负载
ui
n
ug
给定信号
电压 放大
触发 器
• 目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管理等 • 生物学系统：生物控制论、波斯顿假肢、人造器官 • 经济系统：模拟经济管理过程、经济控制论
四个阶段:
1.胚胎萌芽期（1945年以前） •十八世纪以后，蒸汽机的使用提出了调速稳1定.2 等1.3问1题.4
1765年俄国人波尔祖诺夫发明了锅炉水位调节器 1784年英国人瓦特发明了调速器，蒸汽机离心式调速器 1877年产生了古氏判据和劳斯稳定判据
2.经典控制理论时期（1940-1960）
1945年美国人Bode “网络分析与放大器的设计”，奠定了控制理论的基础。 50年代趋于成熟
主要内容
对单输入单输出系统进行分析，采用频率法、根轨迹法、相平面法、描述 函数法；讨论系统稳定性的代数和几何判据以及校正网络等
3.现代控制理论时期（50年代末-60年代初）
(a)
r (+) e=r-b 或 r
e=r-b c
(-)
b
(-)
c
b
(b)
引出点 c (c)
闭环控制
+