1.3 自动控制理论的基本概念

   在已知控制系统结构和参数的基础上，求取系统的各项性能指标，兵找出这些性能指标与系统

参数间的关系就是对自动控制系统的分析，而在给定对象特性的基础上，按照控制系统应具备

的性能指标要求，寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数，

则是对自动控制系统的分析和设计。

1.4 自动控制的历史

    利用反馈来控制系统有着悠久的历史。最早的反馈控制出现在公元前 330 年的古希腊，运用在

一种改进的浮球控制器装置上。

 现代欧洲的第一个反馈系统出现在 15 世纪荷兰人发明的温度控

制器中。

18 世纪，瓦特的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反馈控制器，

这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。

 在十八世纪以前的整个时期，自动控制系统的发

展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度，不得不减慢瞬变震荡的衰减，甚至导致系统的

不稳定。因此，有必要发展一套自动控制的理论。后来逐渐有一些科学家总结了与控制理论结合

的数学理论，而这套控制理论用用了控制器不同的等效模型。

1932 年奈奎斯特提出了研究控制系

统的频率发。

1948 年伊文思提出了根轨迹法，这两大重大贡献，是自动控制理论和控制技术发展

史上的里程碑。建立在频率法和根轨迹法基础上的控制理论成为经典控制理论。

    第二次世界大战前，美国和西欧的自动控制理论，在发展方式上与俄国和东欧有很大差别。在

美国，应用反馈的主要促进因素是电话系统的发展。与此相反，前苏联接触的数学家和机械学家

在控制理论领域占主流。因此，俄国的理论更倾向与运用不同方程的时域公式。

    第二次世界大战是自动控制理论的理论和实践得到巨大发展的时期。因为当时，必须设计和制

造自动领航系统、火炮位置系统、雷达天线控制系统和其他建立在反馈控制方法基础上的军事系

统。这些军事系统的复杂性和优良的性能都要求必须发展不同的控制技术，提高控制系统的性能，

以及发展新的理论和方法等。

 20 世纪 40 年代后，越来越多的数学和分析方法得到应用，控制工

程才真正成为一门独立的工程学科。

    第二次世界大战后，随着拉氏变换和复频面得到越来越多的应用，频域技术渐渐成为控制领

域的主流。

20 世纪 50 年代末到 60 年代初，核能、电子计算机以及空间技术的科学发展，对自动

控制科学提供了更高的要求。

20 世纪 60 年代以后迅速发展的信控制理论，都属于现代控制理论

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