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(1) 苏联 L.S. Pontryagin 发表 “最优过程数学理论”，提出极大值 原理(Maximum Principle) ( 1956 )
L.S. Pontryagin
(2) 美国 R. Bellman 在RAND Coporation 数学部的支持下，发表 著名的Dynamic Programming ，建 立最优控制的基础 ( 1957 )
历史回顾： 世界第一颗人造地球卫星(Sputnik)
1957 年10月4日，前苏联成功 发射了世界上第一颗人造地 球卫星。从技术的角度，这 标志着人类已经能够摆脱地 球引力的束缚，飞出大气 层，飞向宇宙星空，在当时 世界，引起了巨大震动。
Sputnik 1 was the first artificial satellite launched into space
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(17) 美国R. Brockett 提出用微分几何研究非线性控制系统 (1976)，意 大利A. Isidori 出版( Nonlinear Control Systems ) ( 1985 )。
(18) 加拿大G. Zames 提出 H鲁棒控制设计 方法(1981年)
Gorge Zames R. Brockett
(3) 国际自动控制联合会(IFAC)成立( 1957 )，中国为发起国之一，第一 届学术会议于莫斯科召开 ( 1960 )
(5) 世界第一颗人造地球卫星 (Sputnik)由苏联发射成功 ( 1957 ) (4) 美国MIT的Servomechanism Laboratory 研制出第一台数控机床( 1952 )
A. Bryson
Yu C. Ho
863背景：１９８６年３月３日，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家 给中共中央写信，提出要跟踪世界先进水平，发展我国的高技术的建议。这封信得 到了邓小平同志的高度重视。经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论证后，中 共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划（８６３计划）纲要》。从此，中国 的高技术研究发展进入了一个新阶段。纲要坚持“有限目标，突出重点”的方针，选 择了生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术和新材料 ７个高技术领域作为我国高技术研究发展的重点（１９９６年增加了海洋技术领 域）。其总体目标是：集中少部分精干力量，在所选的高技术领域，瞄准世界前 沿，缩小与发达国家的差距，带动相关领域科学技术进步，造就一批新一代高水平 技术人才，为未来形成高技术产业创造条件。
二、应用成果和代表人物
1、自动控制的几个发展阶段 （1）前期控制(Early Control)(1400B.C. - 1900) （2）经典控制前期(The Pre-classical Period) (1900-1935) （3）经典控制(Classical Control)(1935-1950) （4）现代控制 (Modern Control) (1950- )
(19) 美国“哥伦比亚” 号 航天飞机首次发射成功 (1981年)
A. Isidori
(20) 美国 A. Bryson 和 Y.C Ho 发表Applied Optimal Control(1969 ）； Y.C Ho 和 X.R Cao 等提出离散事件系统理论( 1983 )。
(21) 中国批准863高技术计划，包括自动化领域的计算机集成制造系统和智 能机器人两个主题 ( 1986 )
课程介绍
现代控制理论基础
Modern Control Theory 中国海洋大学工程学院 褚东升
本课程是自动化专业的一门专业基础课。 通过本课程的学习，使学生掌握现代控制 理论中最基本的内容，它不仅是控制理论 的基础，而且是进一步学习专业课程及进 行工程实践的必要基础。
.Ⅰ 概 述 Chapt. Chapt
2、现代控制理论的发展、代表人物及成果 (1950-
)
二次世界大战中火炮、雷达、飞机以及通讯系统的控 制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现 代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹(发射，操纵， 指导及跟踪)，卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术 的出现(英国科学家A.J.G. MacFarlane)。
Space Approach 。1965 年，Zadeh 提出模糊集合和模糊控制概念 (10) 美国的E.I. Jury 发表“数字控制系统” (Sampled-Data Control System) ， 建立了数字控制及数字信号处理的基础 ( 1958 )
宇宙哥伦布- 加加林
Capsule used in first manned orbit of earth
(23) 第一台火星探测器 Sojourner 在火星表面软着陆 ( 1996 )
三、现代控制理论的基本内容
1. 产生的标志 —— 状态空间方法的引入
20 世纪 50 年代后期由 Bellman等人提出， 60 年代
(24) 旅行者Voyager 一号，二号开始走出太阳系， 对茫茫太空进行探索
Kalman在控制系统研究中成功应用，并提出了能控、
Oct. 4, 1957: Launch of the rocket carrying Sputnik, the first manmade satellite. Photos of the launch were not initially released. This photo is a still from a 1967 Soviet documentary film.
1946 年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家 莫克利和工程师埃克特为首的数十人共同 开发了世界上第一台通用数字电子计算机
ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。 当ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用20s就能算出来， 比炮弹本身的飞行速度还快。
2.
科技发展为其产生所提供的条件
1）现代数学 —— 泛函分析、随机过程、离散数 学、优化理论等（多种分析工具、软件基础）。 2）数字计算机 —— 现代控制方法的硬件实现工具 ( 硬件基础)。
能观性等新概念，为现代控制理论迅速发展奠定了 基础。
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2. 基本内容 （1）线性系统分析（稳定、能控能观性等） （2）最优控制 （3）随机最优控制 （4）Kalman滤波 （6）系统辨识 （7）自适应控制 （8）非线性控制 （9）大系统理论 （10）变结构控制……
四、控制理论的回顾
Automation ） 1、关于自动化（ 、关于自动化（Automation Automation） （1）定义 所谓自动化是指机器或装置在无人干预的情况 下按规定的程序或指令自动的进行操作或运行。 广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活 动。 The art of making processes or machines selfacting or self-moving， also pertains to the technique of making a device, machine, process or procedure more fully automatic.
K.S. Pavlovitch(1906-1966), Russian spacecraft designer and header of the Vostok and Voskhod projects.
(7) 美籍匈牙利人 R. E. Kalman 发表 “On the General Theory of Control Systems ” 等论文，引入 状态空间法分析系统，提出能控性，能观测性， 最佳调节器和 kalman 滤波等概念，奠定了现代控 制理论的基础 ( 1960 )
In 1961, the first human to pilot a spacecraft, Yuri Gagarin, was launched by the Soviet Union aboard Vostok I.
A stamp issued by Russia to memorize Y. Gagarin
暴露经典理论的局限
呼唤新理论
历史回顾——重要事件
在长崎投掷的原子弹爆炸后形 成的蘑菇状云团，爆炸产生的 气流、烟尘直冲云天，高达12 英里多． 美国原子弹突袭广岛和长崎造 成了巨大的毁伤．广岛市区 80%的建筑化为灰烬，64000人 丧生，72000人受伤，伤亡总 人数占全市总人口的53%．长 崎市60%的建筑物被摧毁，伤 亡86000人，占全市总人口的 37%．
R.E. Kalman
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(9) 1963年, 美国的 Lofti Zadeh 与C. Desoer 发表Linear Systems - A State (8) 苏联东方-１号飞船载着加加林进入人造地球卫星轨道，人类宇航时 代开始了( 1961 )
1961, at the age of 27, Gagarin left the earth. It was April the 12th, 9.07 Moscow time (launch-site, Baikonur). 108 minutes later, he was back . The period of orbital revolution was 89:34 minutes (this figure was "culated by electronic computers"). The missions maximum flight altitude was 327 000 meters. The maximum speed reached was 28 260 kilometers per hour.
§1. 产生与发展
学习现代控制理论的意义 一、产生的环境
1、是自动化专业的理论基础 2、是提高学生专业理论水平的重要环节 3、现代控制理论的思想和方法对许多课程和其他学 科的学习有重要的借鉴作用 4、是许多专业报考研究生的必考课 1. 科学技术发展的需要 二十世纪50 ~ 60年代