» c 1î eÅ¥'À Q
1.1 概 述
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反O)?A??.,X7?|
调节原理，主要用于工业控制。第二次世界大战期间，为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮
定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用装备，进一步促进并完善了自动控制理论的发
展。到战后，已形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研
究单输入—单输出、线性定常系统的分析和设计问题。
20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机技术的应用，为适应宇航技
术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。它主要研究具有高性能、高精度的多
变量变参数系统的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理
论还在继续发展，正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。
在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没
有人直接参与的情况下， 利用外加的设备或装置 （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。例如，数控车床按照
预定程序自动地切削工件；化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定；雷达和计算机组成的导弹发射
和制导系统自动地将导弹引导到敌方目标；无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行，人造卫星准
确地进入预定轨道运行并回收等，这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。
近几十年来，随着电子计算机技术的发展和应用，在宇宙航行、机器人控制、导弹制导以及核动
力等高新技术领域中，自动控制技术更具有特别重要的作用。不仅如此，自动控制技术的应用范围现
已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其他许多社会生活领域中，自动控制已成为现代社会活动中
不可缺少的重要组成部分。
1.2 反馈控制的概念及特点
为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个
有机总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制
的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力、液位等，也可以要求按照某个给定规律运
行，例如飞行航迹、记录曲线等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用
不同的原理和方式对
《自动控制理论及工程应用》.pdf