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控制论的基本思想是什么

来源:网络 作者:佚名 时间:04-21 手机版

在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。

由此可见,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗地说,信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到制约的作用,以达到预定的目的。

控制论的基本思想是什么

在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。

由此可见,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗地说,信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到制约的作用,以达到预定的目的。

控制论的基本思想是什么?

控制论
[英文]Control
Theory
[拼音]
kòngzhìlùn
是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系
控制论概述
[编辑本段]
自从1948
年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机中控制和通讯的科学》一书以来,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学,更具体他说,是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。“控制论”一同最初来源希腊文“mberuhhtz”,原意为“操舵术”,就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中,经常用它来表示管理人的艺术。
1834
年,著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章,他进行科学分类时,把管理国家的科学称为“控制论”,他把希腊文译成法“Cybernetigue”。在这个意义下,“控制论”一词被编入19
世纪许多著词典中。维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。
在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。由此可见,控制的基础是信息,一切信传递都是为了控制,而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是制论的一个极其重要的概念。通俗他说,信息反馈就是指由控制系统把信输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到制的作用,以达到预定的目的。
控制论的三个基本部分
[编辑本段]
1.信息论。主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。
2.自动控制系统的理论。主要是反馈论,包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的一般规律的研究。
3.自动快速电子计算机的理论。即与人类思维过程相似的自动组织逻过程的理论。
控制论系统的的主要特征
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第一个特征,是要有一个预定的稳定状态或平衡状态。例如在上述的度控制系统中,速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征,是从外部环境到系统内部有一种信息的传递。例如,在度控制系统中,转速的变化引起的离心力的变化,就是一种从外部传递到统内部的信息。
第三个特征,是这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。
第四个特征,是这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定,内部都具有一种自动调节的机制,换言之,控制系统都是一种动态系统。
控制论在管理上的应用
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从控制系统的主要特征出发来考察管理系统,可以得出这样的论:管理系统是一种典型的控制系统。管理系统中的控制过程在本质上与程的、生物的系统是一样的,都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差,并采取纠正措施,使系统稳定在预定的目标状态上的。因此,从理论说,适合于工程的、生物的控制论的理论与方法,也适合于分析和说明管控制问题。
维纳在阐述他创立控制论的目的时说:“控制论的目的在于创造一种言和技术,使我们有效地研究一般的控制和通讯问题,同时也寻找一套恰当的思想和技术,以便通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念以分类。”的确,控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术,致在维纳的《控制论》一书发表后的几十年中,各种冠以控制论名称的边学科如雨后春笋般生长出来。例如工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。而管理更是控制论应用的一个重要领域。至可以这样认为,人们对控制论原理最早的认识和最初的运用是在管理面。从这个意义上说,控制论之于管理恰似青出于蓝。用控制论的概念和法分析管理控制过程,更便于揭示和描述其内在机理。

控制论学说的基本观点有哪些?

控制论的基本观点是系统观点、信息观点、反馈观点和调控观点。

①系统观点。控制论要从整体上研究事物,把事物(对象)看成是一个由若干部分,(系统或要素)构成的系统。对这个系统,要研究其各部分功能上的联系。控制论把研究的事物(系统)与其他事物的联系概括为“输入”(外界对系统的影响)和“输出”(系统对外界的影响),例如,我们把一个工厂作为一个系统来进行控制和管理时,每个车间可以看成整修工厂系统的一个子系统;同样,我们把整修车间作为一个系统来进行控制和管理时,每部机器就是它的一个系统。整修车间系统的生产和人力、物力分配就是系统的输入。而车间所生产出来的产品及它对环境的影响就是系统的输出。

②信息的观点。控制论要解决的是对系统的控制问题,而对各系统的控制要以一定的信息为依据。没有信息则无法进行控制,所以要正确研究系统的信息流通与信息的交换。信息论着眼于对信息的认识(描述和度量)。控制论则着眼于信息的利用(处理和控制)。在某种意义上可以认为,控制论是建筑在信息论的基础上。这个信息的变换过程,可以简化为信息→输入→存贮→处理→输出→信息。在这个过程中存在着反馈信息。

③反馈的观点。反馈的概念是控制论中广泛应用的一种原理和方法。几乎一切控制都带有反馈。系统输送出的信息(又称给定信息)作用于被控制对象后产生的结果(真实信息)再输送回来,并对信息的再输出发生影响。人们常把这种过程叫反馈。反馈又称“回输”。

反馈有正反馈与负反馈两种。凡是反馈(回输)信息与原输入信息起相同作用,使总输出增大,叫正反馈,凡是反馈(回输)信息与原输入信息起相反作用,使总输出减少,叫负反馈。反馈原理就是原因和结果不断的相互作用,以完成一个共同功能目的。这是控制论的核心思想。

④调控的观点。控制论的最终目的是要对系统实行最优控制,根据反馈原理,调整各部分的功能,以达到系统的最佳状态、最佳效果。

控制论于40年代末诞生至今,大致经历了三个发展时期:①经典控制论时期(40年代末~50年代),主要应用于军事与工业生产领域的各种自动调节系统;②现代控制论时间(60年代),控制范围从单变量控制向多变量控制发展,广泛应用于军事与工业生产和科研领域,如导弹系统、人造卫星、航天系统等;③大系统理论时期(70年代至今),控制论已经从工程控制领域深入发展到生物领域、经济领域、社会领域和思维领域,形成了工程控制论、生产控制论、社会控制论、人工智能控制论等分支学科。

控制论的核心思想

  1、控制论的核心思想是 反馈 ,即通过测量过程的当前输出,把它与设计者要求的过程设定值相比较,当两者存在偏差时,控制器按预先设计好的控制策略,计算并求出控制信号,驱动过程输出向期望值运动。

  2、当遇到复杂的实际系统时,往往不能直接推导出准确的数学模型,而必须利用系统的输入和输出数据做“反演”,由此形成了系统辨识理论。

  3、一旦建立了一个过程的模型,控制设计本质上就是信息的变换和处理。

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