中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
控制理論是系統(tǒng)理論的一個分支，發(fā)展至今已經(jīng)有100多年的歷史。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各個領(lǐng)域中對控制精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性及適應(yīng)能力的要求不斷提高?？刂评碚撘呀?jīng)歷了“經(jīng)典控制理論”與“現(xiàn)代控制理論”的發(fā)展階段，現(xiàn)已進人“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”的發(fā)展階段。這種階段性的發(fā)展過程是由簡單到復(fù)雜、由量變到質(zhì)變的辯證發(fā)展過程。
第一個發(fā)展階段為經(jīng)典控制理論。
20世紀60年代以前，基于傳遞函數(shù)和頻域技術(shù)，主要用來處理單輸入一單輸出的定常線性系統(tǒng)問題的控制理論，我們稱之為經(jīng)典控制理論。
在19世紀，為解決汽機離心調(diào)速器的控制精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的矛盾，馬克斯維爾提出用基本系統(tǒng)的微分方程模型分析反饋系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法。同時，韋士乃格瑞斯克闡述了調(diào)節(jié)器的數(shù)學(xué)理論。進人20世紀，電信工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了尼奎斯特(H.Nyquist)頻率域分析技術(shù)和穩(wěn)定判據(jù)的產(chǎn)生。1948年伊萬斯( W. R. Ewans)提出了一種易于工程應(yīng)用的、求解閉環(huán)特征方程根的簡單圖解法一根軌跡法。這樣使形成了一套完整的、基于傳遞函數(shù)、在頻域?qū)唵味ǔ＞€性系統(tǒng)進行分析控制的理論，即可以看出，經(jīng)典控制論是與當(dāng)時的生產(chǎn)過程局部自動相適應(yīng)的，即經(jīng)典控制理論。
可以看出，經(jīng)典控制論是與當(dāng)時的生產(chǎn)過程局部自動相適應(yīng)的，再加上當(dāng)時電子計算機技術(shù)的發(fā)展水平處于初級階段，它具有明顯的手工分析計算的特點。古典控制理論常用的數(shù)學(xué)工具是微分方程、差分方程、傅里葉變換、拉普拉斯變換與Z變換等。
第二個發(fā)展階段為現(xiàn)代控制理論。
現(xiàn)代控制理論通常是指20世紀60年代以后迅速發(fā)展起來的控制理論，主要用來解決多輸入一多輸出系統(tǒng)問題，系統(tǒng)可以是線性或非線性、定?；驎r變的。
20世紀60年代以后，空間技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的發(fā)展促使控制理論由經(jīng)典控制理論向現(xiàn)代控制理論轉(zhuǎn)變?？刂茖ο蟮慕Y(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，控制的參數(shù)越來越多，要求達到的性能指標(biāo)也越來越高，經(jīng)典控制理論顯得無能為力。因此，現(xiàn)代控制理論迅速發(fā)展起來。現(xiàn)代控制理論系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要采用狀態(tài)方程，系統(tǒng)的動態(tài)性能主要決定于狀態(tài)方程的解，系統(tǒng)的分析與綜合主要采用狀態(tài)空間分析法，屬時域分析的范疇。前蘇聯(lián)學(xué)者龐德亞金等提出的極大值原理、美國學(xué)者貝爾曼提出的動態(tài)規(guī)化理論和卡爾曼提出的濾波理論成為現(xiàn)代控制理論發(fā)展歷程中的里程碑。
目前，現(xiàn)代控制理論在空間技術(shù)、飛機控制系統(tǒng)設(shè)計以及工業(yè)生產(chǎn)等諸多方面都獲得了成功應(yīng)用。而新技術(shù)的發(fā)展又不斷向控制理論提出新的、更高的要求，從而促進了現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展、完善?，F(xiàn)代控制理論所用的數(shù)學(xué)工具的范圍極其廣泛，幾乎所有的新的數(shù)學(xué)分支都可以在這里找到用武之地。但對現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)部分而言，主要還是用線性代數(shù)、矩陣分析、古典變分法、概率論與隨機過程理論等。
第三個發(fā)展階段是指大系統(tǒng)理論和智能控制理論。
經(jīng)典理論和現(xiàn)代控制理論都是建立在被控對象精確模型的基礎(chǔ)上的控制理論。實際上，許多被控對象常常難于建立精確的數(shù)學(xué)模型，即使能夠?qū)σ恍?fù)雜現(xiàn)象建立起數(shù)學(xué)模型，往往由于模型過于復(fù)雜而難以實現(xiàn)有效的控制。
大系統(tǒng)理論和智能控制理論的出現(xiàn)使控制理論發(fā)展到一個新的階段。大系統(tǒng)理論在20世紀60年代提出，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其成果已廣泛應(yīng)用于工程實際。所謂大系統(tǒng)，是指規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變眾多的信息與控制系統(tǒng)。例如一個大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、大型電力網(wǎng)、大型交通網(wǎng)、大型土建（如特大型橋梁）工程等均可稱為大系統(tǒng)。統(tǒng)的主要特點是都包含若干子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)通過電子計算協(xié)調(diào)工作，采用多級遞階控制以實現(xiàn)多指標(biāo)綜合最優(yōu)化。
智能控制系統(tǒng)是具有某些仿人智能的工程控制與信息處理系統(tǒng)，是人工智能和自動控制的交叉。直覺推理在控制中起到重要作用。主要包括分級遞階智能控制、專家控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)等。
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