1.孕育阶段：1922年，美国N. 米诺尔斯基提出PID控制方法。

1927年，H.S.布莱克提出改善放大器性能的负反馈方法。

诞生阶段：1948年，美国人N.纳维的《控制论》一书出版。

1954年，中国钱学森的《工程控制论》一书出版。

发展阶段：1971年，美国英特尔公司研制出第一台4位微处理机Intel 4004。

1980年以后，自动化科学技术取得重大发展，处于高峰发展阶段。

2.意义：a.自动化科学技术广泛地进入社会，有利于创造更多的就业机会，提高劳动生产率，改善劳动条件，提高人民生活质量和全社会的文化素质。

b.自动化科学技术的发展同样地促进其它自然科学、社会科学和人文科学等各学科的发展。

3. 研究内容：1)控制理论2)控制工程3)系统科学与系统工程4)模式识别5)人工智能（机器智能）6)机器人学与机器人技术4.控制理论的定义：指的是按被控对象运动规律与周围环境特征、通过能动地采集和运用信号施加控制作用、从而使被控对象稳定工作、且具有预定功能和性能的控制方法。

5.被控对象的分类：按被控对象的模型来分：1）有模型系统a.线性系统b.非线性系统c.分布参数系统d.离散事件动态系统（DEDS)e.复杂系统2)无模型系统6.线性系统的定义：用函数描述法表达被控对象时，能用线性常微分方程或方程组来描述的系统称为线性系统。

7. 线性系统理论：1）古典控制方法：时域分析法、根轨迹法和*频域法。

2）现代控制方法：状态空间理论、多变量频域法和其它几何、代数方法。

8.非线性系统的定义：用函数描述法表达被控对象时，只能用非线性常微分方程或方程组来描述的系统称为非线性系统，或称为本质非线性系统。

9.古典控制方法：1)近似线性化法2)精确线性化法3)相平面分析法4)渐近展开计算法5)谐波平衡法（描述函数法）现代控制方法1)滑模变结构控制法2)反步设计法3)齐次控制法4)微分平滑法5)*其它各种微分几何方法10.分布参数系统的定义：可以用偏微分方程、微积分方程或带时滞的方程来描述的一类“无穷维”系统称为分布参数系统。

11. 方法：由于对分布参数系统进行理论分析比较困难，计算量大，通常只能用“有穷维近似”的方法来处理。

12.离散事件动态系统的定义：系统的状态只能由若干离散值来描述、其演化是由一些突发事件来驱动的系统称为离散事件动态系统。

驱动系统状态转移的“事件”的发生和持续时间可以是确定的，也可以是随机变量；系统的目标可以是达到一定的状态，也可以是按特定的轨道达到某些数字指标的最佳值。

13.目前已经提出许多数学模型来描述离散事件动态系统的逻辑、时间和随机各层次的特性：排队网络、广义半Markov 过程、Petri 网、有限自动机产生的形式语言、有限递归过程、极大代数下的线性动态系统。

这些模型各有优缺点，往往需要采用多模型集成描述法才能较好地兼顾到普适性和可操作性。

14.离散事件动态系统的设计和控制涉及到多层次的问题。

首先是保证其逻辑功能的需求描述、编程实现、校验纠错等逻辑层次的设计和监控问题;其次要考虑时间的实时调度、流率控制及动态性能分析问题;此外还要考虑随机环境下的品质分析、控制和优化问题。

15.复杂系统的定义：所谓复杂系统指的是系统结构具有多层性、子系统模型具有多样性、相互关联具有复杂性、目标具有多重性及信息具有不确定性的系统。

16.a）人机结合、从定性到定量的综合集成法它是钱学森和戴汝为先生提出的。

其过程如下图：从上图“综合集成法的集成过程”可以看到人（创新团队）在发挥着重要作用，人机结合在信息空间综合了网络上的群众智慧。

从方法论方面来看，其过程正是从定性到定量在多个层面中反复作用的过程，它是一种当代的科学创造方法论。

一些综合集成工程的实践事例已证明它是科学创新的有效手段。

b)平行控制理论与方法中科院自动化所的王飞跃先生提出了应用于复杂系统的“平行控制理论与方法”，其核心是传统自适应控制思想的自然拓展，其实质是反复利用先进的信息技术和计算方法使原始反馈思路变成不断探索、不断改善的可计算的反馈原理。

具体应用时，涉及“平行步骤与培训”、“平行实验与评估”和“平行管理与控制”等3个内容。

17.鲁棒控制要求当被控对象模型结构和参数不精确，且可能在一定范围内取值时，控制系统均能正常工作。

模型参数变化范围大，控制系统能正常工作，则称系统的鲁棒性强，反之则反之。

方法：使系统对某些输入的响应最小的H∞优化设计方法。

18.自适应控制要求在被控对象或环境特性飘移变化时，控制系统能自动地跟踪这种变化，并施加调节，使系统保持良好的控制品质。

自适应控制是根据误差来改变系统的参数的，这种改变是一种渐变过程。

如果被控对象参数不变化，则自适应控制逐渐退化为定常控制19.。

自适应控制主要有模型参考和自校正两种类型，分别如图2.2、图2.3所示。

图2.2 模型参数自适应控制（MRAC）的结构框图图2.3 自校正自适应控制（ATAC）的结构框图19.容错控制要求在控制系统中的部件出现故障、失灵时，系统能及时地发现，并加以克服，以维持系统的控制功能和控制性能。

这就要求它应具备下列的基本功能：故障检测、故障定位、诊断与评估、系统重构（自组织）。

20.智能控制至今尚无一个统一的定义。

从广义讲，智能控制方法是一种更好地模仿人类智能的非传统控制方法。

所谓“传统控制方法”，指的是被控对象和环境特征有明确的数字描述、控制目标清晰、可以量化的控制方法,即指上述的有模型系统的控制理论。

按控制算法来分，智能控制方法可分为：1)模糊集控制2)神经网络控制3)粗糙集控制4)可拓控制5)灰色控制6)微粒群控制7)蚁群控制8)遗传控制9)免疫控制10)进化控制按体系结构来分, 智能控制方法可分为：1)递阶分布式控制2)模糊控制3)神经网络控制4)专家系统控制5)学习控制21.传感器的定义：把非电量的物理量转换为电量的器件。

传感器的作用：用于检测被控对象某一或某些物理量，并构成闭环系统，以提高控制系统的性能。

22.传感器信息融合技术的定义：这是一种能够准确、客观地描述“由多个多种传感器来感知这些传感器所表达的物理量所构成的环境”的技术。

传感器信息融合技术的作用：1)增强控制系统可靠性，减少信息的模糊、不确定性。

当一些传感器失灵或受干扰时，还有其它传感器继续提供信息；2)扩展探测空间和时间，提高探测能力；3)为控制系统的决策提供依据。

23.递阶分布式控制的体系结构：第一级为组织级，主要功能是任务描述和任务分配；第二级为协调级，主要功能是协调，即系统执行各自任务的同时会产生矛盾与冲突，需要进行冲突消解；第三级为现场执行级，主要功能是子任务的执行。

递阶分布式控制的优点：1)提高控制系统的抗干扰能力及系统性能; 2)实现功能分散、危险分散，提高控制系统的可靠性; 3)实现测控管一体化。

24.24.FCS上位机的管理软件FCS中的各个自动化装置由控制系统中的上位机来管理。

通常FCS上位机运行于Windows NT环境下，系统管理软件是一套离线组态、在线监控的实时多任务应用软件。

管理软件中的任务分为不同层次，各项任务被赋予不同的优先级，使重要的任务能够得到及时响应。

上位机应实现以下各种功能：系统、数据库、历史库、图形、控制算法和数据报表等各种组态，实时数据、历史数据、图形和参数列表等的各种显示，数据打印输出，数据输入与参数修改，控制调节，故障报警及处理，通讯接口与人机交互等。

25.模式识别的定义：模式识别又称为模式信息处理，是一门研究用计算机对一般由人类感觉器官接受的图像、图形、表格、文字、语音等的模式信息进行处理、描述和分类的学科。

26. 马尔视觉计算理论美国麻省理工学院的马尔(Marr)教授创立了“视觉计算理论”。

马尔视觉计算理论认为，视觉的识别过程分为三个阶段。

第一阶段是初始简图(Primal Sketch)，其目的是把二维图像中的边界、顶角、交边等重要信息表达清楚；第二阶段是“二维半计算”(2.5d Sketch)，描述出景物的三维可见表面，可称为“早期视觉”；第三阶段是三维景物的恢复与识别，这需要增加约束和利用经验知识。

27机器视觉的硬件是CCD摄像头，软件（处理方法）主要是贝叶斯(Bayes)决策为基础的特征空间划分的分类器法，以K均值聚类为代表的聚类法和以K-L变换为基础的特征选择法。

28.机器听觉的硬件是话筒，软件（处理方法）主要是线性预测技术(LPC)、动态规划法(DP)、矢量量化技术(VQ)、隐Markov模型识别法(HMM)等语音识别方法。

29.人工智能的定义人工智能（Artificial Intelligence—AI）这一术语的出现至今还没有一个统一的定义。

但是，可以认为:人工智能是一门研究用机器从事和模仿、以实现人类某些智能行为（如推理、理解、规划、决策、抽象、学习、创造等）的学科，又称为机器智能（Machine Intelligence）学科。

30.孕育阶段（1930年—1950年）1936年，图灵（Turing）创立了理想计算机模型的自动机理论。

诞生阶段（1950年—1970年）1956年，西蒙（H.A.Simon）等人正式提出“人工智能”（AI）的概念。

同年，西蒙的“逻辑理论家”程序证明了Russell的《数学原理》书中的38条定理，改进后能证明52条定理。

发展阶段（1970年—至今）1970年以后，涌现出一批实用的专家系统，如专家咨询系统MYCIN、矿藏勘探专家系统PROSPECTOR等。

1986年，吴文俊提出基于代数的表达和推理的吴方法，它用于几何定理的证明。

31.符号主义（Symbolicism）学派符号主义又称为逻辑主义，其理论基础是物理符号系统假设和有限合理性原理。

符号主义认为：人的认知基元是符号，认知过程是符号操作的过程。

符号主义的代表性成果：Newell和Simon等人研制的“逻辑理论家”程序LT，它用于数学定理的证明。

符号主义的代表人物：纽威尔（Newell）、西蒙（Simon）、罗宾逊（Robinson）、吴文俊。

32.联结主义（Connectionism）学派以网络联结为基础的联结主义认为：人的认知基元是神经元，认知是在一起受激发的神经元共同作用的结果。

人工神经网络以分布方式存储信息，以并行方式处理信息，具有自组织、自学习能力，适合用于模拟人的形象思维。

联结主义的代表性成果：皮茨（W.Pitts）的MP模型；鲁梅尔哈特、麦克莱兰等的BP网络；霍普菲尔德（Hopfield）的反馈网络。

联结主义的代表性人物：皮茨（W.Pitts）、鲁梅尔哈特、麦克莱兰、霍普菲尔德。

33.行为主义（Actionism）学派行为主义又称进化主义或控制论学派。

行为主义认为：人类智能行为是由“非符号处理”的信号所产生的，智能行为是感知→动作过程。