当前位置:文档之家› 控制论

控制论


首先,黑箱方法是研究结构复杂系统的有效工具; 其次,黑箱方法是研究生命系统的主要方法; 再次,黑箱方法是研究尚不能打开系统的唯一手段。 2. 功能模拟方法既是论的基本方法, 又是具有相对独立性的科学研 究方法。 纵观模拟方法的历史发展,大体经历了三个阶段: 第一个阶段,从直观模拟到机器或技术的仿制; 第二个阶段,在实验科学基础上发展起来的模拟实验方法; 第三个阶段,控制论中的功能模拟方法。 功能模拟方法主要有以下几个特点: 首先, 功能模拟只以功能和行为相似为基础, 所模拟的一切具有 通讯和控制功能系统的合乎目的性的行为; 其次, 在传统模拟中, 模型只是认识原型的手段, 在功能模拟中, 模型是具有生物目的行为的机器; 再次, 功能模拟借助黑箱方法, 从功能上描述和模仿系统对环境 影响的反应方式,一般无需分析系统的内部机制和个别要素, 不 追求模型的结构与原型相同。 功能模拟方法的意义: � 功能模拟开辟了向生物界寻求设计思想的新途径; � 功能模拟为人工智能的研究提供了有效方法; � 功能模拟的发展必然带来认识和实践手段的新飞跃。 3. 反馈方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制论一般只研究带有反馈回路的闭环控制系统,这是系统的 基本特点之一。维纳认为控制系统也是一种信息系统,因此, 必须用信息的观点来研究控制系统,这是控制论系统的另一个 观点,因此,我们可以把通过信息的传输,交换和反馈来实现 自动调节的控制系统称之为控制论系统。 4. 输入与输出 一般地说,我们可以把环境对系统的影响和作用称为系统的输 入,而把系统对环境的反向影响和反向作用称为系统的输出。 三. 控制论的基本方法 1. 黑箱方法是控制论的认识方法 黑箱是指人们意识无需或无法直接观测其内部结构, 只能从外部 的输入和输出去认识的现实系统。 黑箱的概念是相对的,这种相对性还表现在随着科学技术的进 步, 认识手段和认识能力的提高, 许多原先是黑箱的事物可以转 化为黑箱乃至白箱。 黑箱方法的应用,可以简化为以基本步骤: 第一,建立主体和客体的耦合系统 ; 第二,通过输入和输出主动考察黑箱; 第三,建立模型辨识黑箱。 黑箱方法的意义: 黑箱方法在现代科学技术和社会实践诸方面得到广泛的应用, 显 示了越来越大的作用:
2. 控制与控制能力 控制是指人们根据给定的条件和预定的目的, 改变和创造条件, 使事物沿着可能性空间内确定的方向或状态发展。 控制活动在本质上就是保持事物的稳定状态或促使事物由一种 状态向另一种状态转换。 对于一般控制的过程来说,要实现对事物的控制,必须具备以 下两个条件:首先,被控制对象必须存在多种发展的可能性; 其次,目标状态在各种可能性中是可以选择的 所谓控制能力通俗的说就是创造条件,使事物向目标状态转化 的能力。 3. 控制系统与控制论系统 控制作为一种作用,至少有作用者与被作用者,以及作用的传 递者这样三个要素,由这三个组成部分组成一个整体,相对于 某种环境而言,才能具有控制的功能和行为,因此,我们可以 把施控者,受控者和控制作用的传递着三个部分所组成的相对 于某种环境而具有控制功能和行为的系统称控制系统。 控制论着眼于从控制系统与特定环境的关系来考虑系统的控制 功能,也就是说,控制系统的控制功能是在系统与环境之间的 相互作用中实现的。因此,控制系统必然是一个动态系统,控 制过程必然是一个动态过程。 控制系统根据有无反馈回路,可区分为开放控制系统和闭环控 制系统。
控制论
一. 控制论与现代管理 控制论与信息论,系统论一样也是一门跨学科门类,具有浓厚方 法论性质的横断科学。控制论的产生和发展有着深刻的社会背景 和技术,实践,哲学和数学的基础。 1943 年到 1948 年这段时间,控制论形成于科学的边远地域或科 学无人区。维纳在 1948 年出版了《控制论》宣告了这门科学的 正式诞生。1948 年后是控制论的发展阶段,控制论的发展是将最 一般意义上总结和概括的概念,原理,模型和方法应用于可能运 用的领域,大致分为三个时期:第一个时期,从 40 年代末到 50 年代初是经典控制理论时期;第二个时期为 60 年代,是现代控 制理论时期;第三个时期为 70 年代以后是大系统控制理论时期。 控制论应用范围广,发展速度快。对科学研究,劳动生产,经济 管理,社会生活和人的认识产生了极其广泛而深刻的影响。它横 跨科学技术,基础科学,社会科学和思维科学,形成了以理论控 制论为中心,包括工程控制论,生物控制论,社会控制论和智能 控制论四大分支在内的庞大的学科体系。 二. 控制论的基本概念 1. 可能性空间是控制论的出发点,可以说控制论的大厦是建立在 可能性空间之上的,因而它是控制论中最基本的概念,当人们 利用并创造条件,把事物的可能状态转化为现实状态的过程就 是对该事物实施控制的过程。
反馈的概念萌芽于技术经验, 形成于电子学, 在控制论中得到发 展和完善,并为上升到哲学范畴奠定了基础。 反馈控制常用于检查目标决策, 检查计划制定, 稳定管理系统状 态。 四. 控制与管理 1. 管理控制的步骤与原则 管理控制的一般过程包括以下三个步骤:确定控制标准; 根据 标准衡量执行情况;纠正实际执行中偏离标准或计划的误差。 管理控制的基本原则包括:标准原则,适时性原则,关键点原 则,灵活性原则。 2. 管理控制的类型与方式: 按逻辑发展分类的控制方式: 试探控制, 经验控制, 推理控制, 最优控制。 按关联结构分类的控制方式:简单控制,多级控制。 按信息反馈分类的控制方式:开环控制,闭环控制。 按系统输入内容分类的控制方式:计划控制,目标控制。 3. 计划控制与目标控制 计划控制分为两种:一种是开环计划控制, 一种是闭环计划控 制 目标控制的特点: 受控制系统自行调节; 实施系统只管 “两头” ; 应变能力强。
相关主题