自动控制技术与人类进步(2)-东南大学自动化学院

TheHongKongUniversityofScienceandTechnology1自动控制技术与人类进步(2)AutomaticControl&HumanCivilization前言I.前期控制(EarlyControl)(1400B.C.-1900)II.经典控制前期(ThePre-classicalPeriod)(1900-1935)III.经典控制(ClassicalControl)(1935-1950)IV.现代控制(ModernControl)(1950-)TheHongKongUniversityofScienceandTechnology2IV.现代控制(ModernControl)(1950-)二次世界大战中火炮，雷达，飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹(发射，操纵，指导及跟踪)，卫星，航天器和星球大战，以及计算机技术的出现(英国科学家A.J.G.MacFarlane)。TheHongKongUniversityofScienceandTechnology3(2)美国R.Bellman在RANDCoporation数学部的支持下，发表著名的DynamicProgramming，建立最优控制的基础(1957)(3)国际自动控制联合会(IFAC)成立(1957)，中国为发起国之一，第一届学术会议于莫斯科召开(1960)(1)苏联L.S.Pontryagin发表“最优过程数学理论”，提出极大值原理(MaximumPrinciple)(1956)L.S.PontryaginTheHongKongUniversityofScienceandTechnology4(4)美国MIT的ServomechanismLaboratory研制出第一台数控机床(1952)TheHongKongUniversityofScienceandTechnology5(5)世界第一颗人造地球卫星(Sputnik)由苏联发射成功(1957)Sputnik1wasthefirstartificialsatellitelaunchedintospace1957.Laika.Sputnik2TheHongKongUniversityofScienceandTechnology6Oct.4,1957:LaunchoftherocketcarryingSputnik,thefirstman-madesatellite.Photosofthelaunchwerenotinitiallyreleased.Thisphotoisastillfroma1967Sovietdocumentaryfilm.K.S.Pavlovitch(1906-1966),RussianspacecraftdesignerandheaderoftheVostokandVoskhodprojects.TheHongKongUniversityofScienceandTechnology7(6)美国GeorgeDevol研制出第一台工业机器人样机(1954)，两年后，被称为机器人之父的JosephEngelberger创立了第一家机器人公司，Unimation(7)美籍匈牙利人R.E.Kalman发表“OntheGeneralTheoryofControlSystems”等论文，引入状态空间法分析系统，提出能控性，能观测性，最佳调节器和kalman滤波等概念，奠定了现代控制理论的基础(1960)R.E.KalmanTheHongKongUniversityofScienceandTechnology8(8)苏联东方-１号飞船载着加加林进入人造地球卫星轨道，人类宇航时代开始了(1961)1961,attheageof27,Gagarinlefttheearth.ItwasAprilthe12th,9.07Moscowtime(launch-site,Baikonur).108minuteslater,hewasback.Theperiodoforbitalrevolutionwas89:34minutes(thisfigurewascalculatedbyelectroniccomputers).Themissionsmaximumflightaltitudewas327000meters.Themaximumspeedreachedwas28260kilometersperhour.宇宙哥伦布-加加林AstampissuedbyRussiatomemorizeY.GagarinCapsuleusedinfirstmannedorbitofearthIn1961,thefirsthumantopilotaspacecraft,YuriGagarin,waslaunchedbytheSovietUnionaboardVostokI.TheHongKongUniversityofScienceandTechnology9(9)1963年,美国的LoftiZadeh与C.Desoer发表LinearSystems-AStateSpaceApproach。1965年，Zadeh提出模糊集合和模糊控制概念(10)美国的E.I.Jury发表“数字控制系统”(Sampled-DataControlSystem)，建立了数字控制及数字信号处理的基础(1958)C.DesoerTheHongKongUniversityofScienceandTechnology10(11)苏联发射“月球”9号探测器，首次在月面软着陆成功(1966)，三年后(1969)，美国“阿波罗”11号把宇航员N.A.Armstrong送上月球。N.A.ArmstrongTheHongKongUniversityofScienceandTechnology11(12)瑞典KarlJ.Astrom提出最小二乘辩识，解决了线性定常系统参数估计问题和定阶方法(1967)，六年后，提出了自启调节器，建立自适应控制的基础。Astrom于1993年获得IEEEMedalofHonor。K.J.Astrom(13)英国H.HRosenbrock发表StateSpaceandMultivariableTheory(1970)。加拿大W.MWonham发表LinearMultivariableControl:AGeometricApproach(1974)。W.MWonhamTheHongKongUniversityofScienceandTechnology12(14)美国的M.E.Merchant提出计算机集成制造的概念(1969)TheHongKongUniversityofScienceandTechnology13(15)美国ARPA计算机网络初步建成(1971)(16)日本Fanuc公司研制出由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(1976)TheHongKongUniversityofScienceandTechnology14(17)美国R.Brockett提出用微分几何研究非线性控制系统(1976)，意大利A.Isidori出版(NonlinearControlSystems)(1985)。A.IsidoriR.BrockettTheHongKongUniversityofScienceandTechnology15(18)加拿大G.Zames提出H鲁棒控制设计方法(1981年)(19)美国“哥伦比亚”号航天飞机首次发射成功(1981年)GorgeZamesTheHongKongUniversityofScienceandTechnology16(20)美国A.Bryson和Y.CHo发表AppliedOptimalControl(1969)。Y.CHo和X.RCao等提出离散事件系统理论(1983)(21)中国批准863高技术计划，包括自动化领域的计算机集成制造系统和智能机器人两个主题(1986)A.BrysonYuC.HoP.KokotovicTheHongKongUniversityofScienceandTechnology17(22)IEEEControlSystemsAward获得者。TheHongKongUniversityofScienceandTechnology18(23)第一台火星探测器Sojourner在火星表面软着陆(1996)(24)旅行者Voyager一号，二号开始走出太阳系，对茫茫太空进行探索TheHongKongUniversityofScienceandTechnology19TheEndThanks