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单击此处添加副标题现代控制理论课件PPT汇报人PPT目录01添加目录项标题02现代控制理论概述03现代控制系统的基本组成04现代控制系统的性能指标05现代控制系统的分析与设计方法06现代控制系统实例分析01添加目录项标题02现代控制理论概述什么是现代控制理论现代控制理论是研究自动主要研究对象是动态系统包括线性和非线性系统主要研究内容有稳定性、控制系统的科学性能和优化等现代控制理论的发展历程19世纪末,20世纪初,20世纪50年20世纪70年21世纪初,经典控制理现代控制理代,现代控代,现代控现代控制理论诞生,主论开始萌芽,制理论逐渐制理论进入论进入智能要研究线性主要研究非成熟,主要快速发展阶化阶段,主系统线性系统研究自适应段,主要研要研究智能控制、最优究模糊控制、控制、智能控制等神经网络控机器人等制等现代控制理论的应用领域工业自动化如机器人控制、生产医疗设备如医疗机器人、医疗仪线控制等器控制等航空航天如飞行器控制、卫星控家用电器如智能家电、智能家居制等控制等交通控制如汽车自动驾驶、轨道军事装备如武器装备控制、军事交通控制等通信控制等03现代控制系统的基本组成控制系统的基本概念控制系统输入系统输出系统反馈将输控制器根闭环控制由输入、输的输入信号,的输出信号,出信号返回据误差信号通过反馈实出、反馈和如温度、压如电机转速、到输入端,产生控制信现系统的自控制器组成力等阀门开度等与输入信号号,控制输动调节,使的闭环系统进行比较,出信号达到输出信号稳产生误差信期望值定在期望值号附近控制系统的基本组成传感器用于检执行器用于执控制器用于接反馈环节用于将控制对象的状测和控制对象的行控制指令,改收传感器的输入态反馈给控制器,状态变控制对象的状信号,处理后输实现闭环控制态出控制指令控制系统的分类l开环控制系统没有反馈环节,输出只取决于输入l闭环控制系统有反馈环节,输出不仅取决于输入,还取决于反馈信号l线性控制系统系统输入与输出之间的关系是线性的l非线性控制系统系统输入与输出之间的关系是非线性的l连续控制系统系统的输入和输出都是连续变化的l离散控制系统系统的输入和输出都是离散变化的04现代控制系统的性能指标稳定性定义系统在受到扰动后,能够恢复到其原始状态的能力重要性稳定性是现代控制系统性能指标的核心稳定性分类包括稳定、不稳定、临界稳定等稳定性分析方法包括Lyapunov稳定性、Lyapunov指数、稳定性矩阵等快速性快速性是指系统对输入信号的响应速度快速性指标包括上升时间、峰值时间和超调量快速性是衡量系统稳定性和动态性能的重要指标快速性可以通过调整系统参数和结构来改善准确性准确性是现代控制系统性能的重要指标之一准确性是指控制系统输出与期望输出之间的误差准确性可以通过误差的大小和频率来衡量提高准确性可以提高控制系统的性能和稳定性05现代控制系统的分析与设计方法状态空间法状态空间法是一种描述和控制动状态空间法可以应用于线性和非态系统的数学方法线性系统,具有广泛的应用价值添加标题添加标题添加标题添加标题状态空间法将系统描述为状态空状态空间法在现代控制系统的分间中的向量,通过状态转移方程析与设计中具有重要地位,是现和输出方程来描述系统的动态行代控制理论的核心内容之一为极点配置法极点配置法是一极点配置法通过极点配置法可以极点配置法在实种常用的现代控调整系统的极点应用于线性和非际工程中具有广制系统分析与设位置,实现系统线性系统泛的应用,如航计方法的稳定性和性能空航天、汽车电指标子等领域方法LQR基本概念线性特点稳定性、应用领域航空设计步骤状态二次型最优控制最优性、鲁棒性航天、机器人、方程、控制方程、电力系统等性能指标、求解最优控制策略模糊控制方法清晰化将模糊输出转换模糊控制器结构输入、为清晰信号模糊化、模糊推理、清晰化、输出模糊推理根据模糊规则进行模糊推理,得到控制输出模糊控制原理通过模糊逻辑和模糊推理实现模糊化将输入信号转控制换为模糊信号模糊规则根据经验或实验确定模糊规则应用领域广泛应用于工业控制、机器人控制等领域06现代控制系统实例分析无人机控制系统概述无人机组成部分包控制策略采应用领域广控制系统是现括飞行控制、用自适应控制、泛应用于军事、代控制理论在导航控制、通模糊控制、神农业、环保、无人机领域的信控制等经网络控制等救援等领域应用实例现代控制理论方法智能家居控制系统智能家居控制系统概智能家居控制系统组智能家居控制系统功智能家居控制系统应智能家居控制系统发述成能用案例展趋势工业自动化控制系统组成传感器、执行器、控特点高精度、高效率、高制器和被控对象可靠性定义利用计算机技术、控应用化工、电力、冶金等制理论等实现工业生产过程领域的自动化控制机器人控制系统机器人控制系统是现代控制理论的重要应用领域机器人控制系统包括传感器、控制器、执行器等部分机器人控制系统可以实现机器人的自主运动、路径规划、避障等功能机器人控制系统的研究和应用对于提高生产效率、降低劳动强度具有重要意义07现代控制理论的发展趋势与展望控制理论与其他学科的交叉融合控制理论与计算机科学的交叉人工智能、机器学习、深度学习等控制理论与生物学的交叉生物控制、生物反馈、生物仿生等控制理论与物理学的交叉量子控制、纳米控制、光子控制等控制理论与社会科学的交叉社会控制、经济控制、政治控制等控制理论在人工智能领域的应用前景深度学习控制理论在人工智能领域的应用,如深度学习、强化学习等智能控制控制理论在人工智能领域的应用,如智能控制、自适应控制等智能决策控制理论在人工智能领域的应用,如智能决策、优化控制等智能机器人控制理论在人工智能领域的应用,如智能机器人、无人系统等控制理论在可持续发展领域的应用前景智能电网实现能源的高绿色建筑提高建筑的能智能交通减少交通拥堵效利用和优化配置源效率和舒适度和污染排放水资源管理实现水资源环境监测实时监测和预生态保护保护生物多样的合理利用和保护警环境污染问题性和生态系统的平衡感谢观看汇报人PPT。