➢1948年美国麻省理工学院出版了另一本《伺服机件原理》教材， 建立了现在广泛使用的频域法
➢1948年维纳(Wiener)在他的名著《控制论：关于在动物和机器中控 制和通信的科学》中基于信息的观点给控制论(Cybernetics)下了一 个广义的定义。而在控制工程中又称为控制理论(Control Theory)。
据 • 1892年俄国学者李亚普诺夫发表了“论运动稳定性的一般问题”的博
士论文，提出李亚普诺夫稳定性理论 • 19世纪末到20世纪前半叶，内燃机的使用 • 二次世界大战中，搭起了经典控制理论的框架，战后这些理论被公
开，并应用于一般的工业生产过程中 • 20世纪10年代，PID控制器
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第一章 自动控制的一般概念
1-1 自动控制的基本原理与方式 1-2 自动控制系统实例 1-3 自动控制系统的分类 1-4 对自动控制系统的基本要求
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自动控制
自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用外加的设 备或装置（统称控制装置或控制器），使机器、设备或生产 过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量） 自动地按照预定的规律运行。
➢1960年在美国自动控制联合会第一届年会上首次提出 “现代控制理论”这个名词。
➢20世纪50年代是经典控制理论发展和成熟的时期。
2020iener于1948发表《控制论》(Cybernetics)，标 志着控制论学科的诞生。
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现代控制理论（20世纪60年代中期成熟）
➢20世纪50年代末60年代初，空间技术开始发展，前苏联 和美国都竞相进行了大量研究。
术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能 系统和导航、制导与控制
• 对应本科专业：自动化（自动控制） • 难、理性很强、与数学联系密切 • 学分：3 • 时间：周一3-4节，周四1-2节 • 地点：教学一区1220 • 实验地点另行通知
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课程要求及考核方式
课程要求：
* 按时上课（无故旷课-5，迟到早退-3）
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清华大学出版社 薛定宇
中文核心期刊要目总览 (北京大学2012版）
• 自动化学报 • 控制理论与应用 • 模式识别与人工智能 • 控制与决策 • 信息与控制
• 机器人 • 系统仿真学报 • 数据采集与处理 • 传感器技术
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课程概况
• 国家一级学科：控制科学与工程 • 国家二级学科：控制理论与控制工程、检测技
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经典控制理论（20世纪40—60年代）
➢1932年奈奎斯特(Nyquist)的《再生理论》一文，开辟了频域法的 新途径
➢1945年伯德(Bode)的《网络分析和反馈放大器设计》一文，奠定 了经典控制理论的理论基础，在西方开始形成了自动控制学科
➢1947年美国出版了第一本自动控制教材《伺服机件原理》
• 控制单元包括：双向天窗角度开闭驱动，遮阳网驱动，防虫网驱 动，通风机，喷灌滴灌定时或根据土壤水分控制，营养液自动配 制和弃液，节能加温等.智能变送单元进行数据采集,具有自诊断,自 标定等功能。
• 传感器包括测量环境参数的传感器(温、湿度、光照、二氧化碳、 土壤水分等)以及营养液成分(pH，电导、氮、磷、钾等)，小气象 传感器(风速、风向、大气温湿度和大气压等)等。
自动控制原理
王承国 wangcg@
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主要参考书
• 自动控制原理 科学出版社
胡寿松
• 自动控制原理
国防工业出版社
李友善
• 自动控制原理
华南理工大学出版社 高国燊
• 自动控制原理
清华大学出版社
吴麒
• MATLAB/Simulink与控制系统仿真
电子工业出版社 王正林
• 反馈控制系统设计与分析—— MATLAB语言应用
* 认真听讲，遵守课堂纪律
* 按时、独立完成作业
* 遇到问题及时解决
* 多看参考书、期刊杂志，深入理解课程内容
* 注意理论学习和实际应用之间的联系
考核方式：笔试、闭卷
! 考勤、实验和作业：30％
! 期末考试卷面成绩：70％
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设施农业的自动化控制
• 设施农业自动化检测与控制设备包括作物栽培管理专家系统、现 场总线、智能变送单元、控制单元、传感器、继电器驱动单元、 执行机构。 作物栽培管理专家系统根据温室栽培作物的专家知识经验，综合 能量最省和作物生长最适宜原则，自动调整温室的环境条件和营 养液成分。不同的作物品种、不同的生长期环境参数的上下限和 最适宜值，可以由专家设定。所有测量参数和执行结构动作情况 都记录在电脑内，可供随时查询、打印。
专业课
线性系统 制理论
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（2）自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑 性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到：自适应 控制、最优控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制等。
• 讨论的对象：因果系统 、工程系统 • 系统的广义性：经济、社会、工程、生物、环境、医学 • 课程特点：研究系统的共性问题
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• 自动控制是一门技术学科，从方法论的角度来研究系统的建 立、分析与设计。
• 《自动控制原理》是本学科的专业技术核心课程。
（1）自动控制理论的基础课程，该课程与其它课程的关系。
信号与系统 电路理论
复变函数 拉氏变换
模拟电子技术
电机与拖动
线性代数
大学物理
自动控制理论
微积分
各类
现代控
自动控制理论
自动控制理论是研究自动控制问题共同规律的技术科 学，主要讲述自动控制技术的基本理论与控制系统分析与设 计的基本方法等内容。
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系统
是指按照某些规律结合在一起的物体（元部件）的组合，它 们相互作用、相互依存，并能完成一定的任务。
自动控制系统
能够实现自动控制的系统就可称为自动控制系统，一般由 控制装置和被控对象组成。
实际 系统
物理 模型
数学 模型
方法(系统组成) 分析、设计
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控制理论的发展历史
• 1765年俄国机械师波尔祖诺夫发明了蒸汽机锅炉水位调节器 • 1788年英国人瓦特(Watt)发明了蒸汽机离心式调速器 • 1877年劳斯(Routh)和赫尔维茨(Hurwitz)提出判定系统稳定的代数判