1. ¿Control temprano?
Ya en la antigüedad, los trabajadores confiaban en su rica experiencia acumulada en la práctica de producción y en su comprensión intuitiva de la retroalimentación para crear muchas chispas de una brillante teoría del control. sabiduría. Si queremos rastrear la historia del desarrollo de la tecnología de control automático, los humanos tuvieron la germinación de la tecnología de control automático ya hace dos mil años.
2. Teoría del control clásico
La teoría del control automático es un tema estrechamente relacionado con el desarrollo de la sociedad humana y es el núcleo de la ciencia del control automático desde el siglo XIX, introducido por Maxwell. El sistema de la máquina de vapor se ha descrito mediante ecuaciones diferenciales ordinarias lineales y se ha analizado su estabilidad.
Después de las destacadas contribuciones de Nyquist, Bode, Harris, Evans, Wienner, Nichols y otros a principios del siglo XX, finalmente se formó la base teórica del control de retroalimentación clásico, que maduró en la década de 1950.
La característica es que la función de transferencia se utiliza como herramienta matemática y el método del dominio de la frecuencia se utiliza para estudiar principalmente el análisis y diseño de sistemas de control lineal constante de una sola entrada y una sola salida. tiene ciertas limitaciones, es decir, no es adecuado para sistemas de múltiples entradas y funciones múltiples. El sistema de salida no es adecuado para ser resuelto mediante la teoría de control clásica, especialmente para sistemas no lineales que varían en el tiempo.
3. Teoría del control moderno
Con la aparición de las computadoras a mediados de la década de 1940 y la continua expansión de sus campos de aplicación, la teoría del control automático ha sido promovida para volverse más compleja y más amplia. El desarrollo en una dirección rigurosa, especialmente sobre la base de los conceptos de controlabilidad y observabilidad propuestos por Kalman y la teoría del valor máximo propuesta por Kalman, en las décadas de 1950 y 1960 comenzó a aparecer basado en el análisis del espacio de estados (álgebra lineal aplicada) moderno. teoría del control.
La teoría de control moderna es esencialmente un método en el dominio del tiempo, y su contenido de investigación es muy extenso, e incluye principalmente tres contenidos básicos: teoría de sistemas lineales multivariables, teoría de control óptimo y estimación óptima moderna e identificación de sistemas. Teoría La teoría del control resuelve teóricamente los problemas de controlabilidad, observabilidad, estabilidad y control de muchos sistemas complejos.
4. Teoría del control inteligente
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, la escala de los sistemas de producción es cada vez mayor, formando grandes sistemas complejos, lo que da como resultado el objeto de control. controlador Además de la creciente complejidad de las tareas y propósitos de control, los resultados de la teoría de control moderna rara vez se aplican en la práctica. La teoría de control clásica y la teoría de control moderna han encontrado muchas dificultades en su aplicación, lo que ha afectado su aplicación práctica. razones principales para esto:
1) Es difícil obtener un modelo matemático preciso. El diseño y análisis de tales sistemas de control se basan en modelos matemáticos precisos. Sin embargo, el sistema real tiene incertidumbre e incompletitud. y falta de claridad, generalmente es difícil obtener modelos matemáticos precisos debido a factores como la no linealidad que varía en el tiempo;
2) Suposiciones demasiado estrictas Al estudiar estos sistemas, las personas deben hacer algunas suposiciones más exigentes, y estas suposiciones. a menudo son inconsistentes con la aplicación. Inconsistentes con la realidad;
3) El sistema de control es demasiado complejo para mejorar el rendimiento del control, todo el sistema de control se ha vuelto extremadamente complejo, lo que no solo aumenta la inversión en equipos. , pero también reduce la confiabilidad del sistema
En este contexto se propuso la tercera generación de teoría de control, es decir, la teoría de control inteligente. Es el producto de la intersección de la inteligencia artificial y el control automático, y es una de las soluciones para la ciencia del control automático actual.
Información ampliada
Las perspectivas de desarrollo futuro de los sistemas de control automático:
Cuando las fábricas modernas avancen hacia la intensificación de escala, el proceso de producción tendrá un impacto en la confiabilidad y fiabilidad del sistema de control Los requisitos en términos de potencia de cálculo, capacidad de ampliación, apertura, funcionamiento y niveles de supervisión son cada vez mayores.
El sistema DCS tradicional ya no puede cumplir con los estándares de diseño y requisitos del control de automatización industrial moderno. Con el rápido desarrollo de la teoría del control de la automatización industrial, la tecnología informática y la tecnología de comunicación moderna, la dirección del desarrollo futuro de los sistemas de control automático será hacia la inteligencia, las redes, la automatización totalmente integrada y otras direcciones.
Enciclopedia Baidu-Sistema de control automático