談控制理論與控制工程的發展與應用

孫振保 許書娟

摘 要： 科學技術的不斷發展，為控制理論與控制工程技術的發展提供了新的機遇。隨著控制理論研究的不斷加強，控制工程技術在生產生活中所發揮的作用也日趨顯著。本文主要是就控制理論與控制工程的發展和應用進行了分析與探討。

關鍵詞： 控制理論；控制工程；發展；應用

【中圖分類號】 TP13 【文獻標識碼】 A【文章編號】 2236-1879（2017）20-0213-01

引言

科學技術的不斷發展為控制理論的研究和應用奠定了良好的基礎。而控制理論與控制工程研究工作的不斷深入，不僅豐富了控制理論和控制工程技術的內容，同時與之相關的研究領域也不斷的拓展。隨著各個高校已經將控制理論與控制工程課程作為高校專業課程，不僅為控制理論的研究奠定了良好的基礎，同時也促進了控制工程技術應用效率的穩步提升。

1、控制理論與控制工程的產生控制理論

控制理論與控制工程技術在人類社會發展過程中發揮著極為重要的作用，其在社會經濟發展過程中的重要性不言而喻。就控制理論的應用環境而言，由于現階段的信息與科學技術仍然處于不斷發展和變化的階段，因此，控制理論與控制工程所涉及到的內容也隨著信息與科學家是的發展和變化而不斷的完善，在這一過程中以原有控制理論為基礎衍生而來的智能控制理論、基礎性技術理論等，在控制理論研究的過程中也發揮著極為重要的作用。

2、控制理論與控制工程的發展

第一階段：上世紀40-60年代，針對這一時期的開展理論與開展工程研究，主要以古典控制理論為主，就控制理論與控制工程的研究而言，讀點控制理論時期所研究的內容主要涉及到單輸入以及單輸出等幾方面的內容。在解決這幾方面的問題時，主要采用傳遞函數、根軌跡、頻率特性等方法。由于在這一極端大多數針對控制理論與控制工程的研究都采取的是線性定常系統，因此這一階段的研究一般所使用的相平面法變量都不會超過兩個。也就是說，這一階段的研究最終的目的是為了解決輸入與輸出等方面存在的問題。第二階段：上世紀60-70年代。就這一階段的發展情況而言，由于空間技術已經得到了廣泛的應用，所以促進了控制理論發展效果的全面提升。隨著數學計算機的廣泛應用，這一階段所出現的開展問題復雜性也相對較高，而這也為控制理論活力與價值的提升奠定了良好的基礎。這一階段的控制理論在秉承信息與控制觀點的基礎上，進入了大系統理論的發展階段，隨著研究的不斷深入，智能工程控制與信息處理系統的發展也逐漸興起。第三階段：上世紀70年代至今，主要以大系統理論的與智能控制發展為主。首先，就大體系理論而言，其主要是在拓展控制理論自身的基礎上，通過控制與信息兩方面觀點的研究，進行大系統結構以及設計方案的分析；其次，就智能控制而言，主要是以控制理論的深層次挖掘和研究為主，實現傳遞人類智能活動的目的，在這一階段中出現的最優代表性的智能控制就是目前常見的智能機器人發明，而這不僅將控制理論的研究提升到了新的層面，同時也在控制理論研究的過程中，將人類從繁重的體力勞動和腦力勞動中徹底的解放出來。另外，隨著控制理論研究的深入進行，人類已經由以往的機械化時代逐步進入了電氣化時代，并且朝著自動化、信息化、智能化時代迅速的前進。

3、控制理論與控制工程的應用

3.1理論層面。

進入二十一世紀后，科學技術的發展也進入了新的歷史階段，在這一背景下3C技術的發展和應用也得到了社會各界的廣泛關注。將計算機技術、通信技術、控制技術三者緊密的結合在一起，使其產生相互協同的作用，就是我們所說的3C技術。隨著科學技術的不斷發展，控制理論不僅逐漸發展為基礎性的學科，同時控制理論與控制工程中所蘊含的系統結構、系統穩定、系統智能、系統反饋等理念，在在社會各個領域都發揮著極為重要的作用。因此，如果站在社會發展的角度而言，控制理論已經不再是一門單純的學科，而是一種哲學、世界觀和方法論。如果站在理論層面分析的話，那么控制理論與控制工程在實際應用過程中必須嚴格遵循的概念主要有以下幾方面：（1）系統概念。隨著全球經濟一體化的迅速臨近，社會各界對于系統問題的關注度也隨之不斷的提高，特別是針對社會發展過程中存在的復雜性相對較高的系統問題的解決，已經成為了控制理論發展和進一步完善的必然趨勢。所以，在加強控制理論與控制工程研究力度的同時，必須在充分重視控制理論與控制工程結構性與性質方面研究的基礎上，加強對系統整體運行的研究，才能充分發揮出控制理論與控制工程研究在社會經濟發展中的積極作用。（2）反饋概念。反饋概念作為控制理論的核心，其也是控制理論與控制工程與其他領域最大的區別之一。反饋概念的存在不僅使原本的控制系統具有了人類智能化的特點，同時也促進了工作效率與質量的全面提升。

3.2實踐層面。

首先，最優控制目標的實現。最優控制目標是控制理論與控制工程應用的核心，其主要注重的是在滿足一定約束條件的基礎上，根據實際的發展需要，選擇最佳的控制測量。就以往的實踐經驗而言，這種應用方式不僅實現了相關性能指標極大化或者極小化的目標，同時也在充分滿足控制系統基本條件與控制方法選擇的基礎上，實現了優化控制效果的目標；其次，科學合理的進行PDI控制器和Kalman濾波器的研究。

4、結束語

總而言之，經濟與科學技術的不斷發展，不僅為控制理論與控制工程的研究合格發展提供了良好的空間，同時隨著控制理論與控制工程應用的不斷完善，其已經成為了社會經濟發展的新興領域。因此，在未來社會發展的過程中，必根據控制理論與控制工程的特點，采取新的發展思路，加強控制理論與控制工程應用研究的力度，才能充分發揮出其在社會經濟發展過程中的積極作用，為我國社會經濟可持續發展目標的順利實現奠定良好的基礎。

參考文獻

[1] 王海龍. 談控制理論與控制工程的發展與應用[J]. 科技創新導報，2013，No.25604：66.

[2] 牟銘，李懋蕊. 控制理論與控制工程的發展與應用探討[J]. 山東工業技術，2015，No.19210：215.

[3] 杜文鋒. 試論控制理論和控制工程的應用及發展前景[J]. 電腦知識與技術，2015，v.1132：165-166.