1、应用控制工程的综合概述

应用控制工程的综合概述

1. 应用控制工程的历史回顾

应用控制工程是一门运用控制理论来设计具有可预测行为系统的工程学科。它通过传感器测量被控制设备的输出性能，并将这些测量结果反馈给输入执行器，以进行调整从而实现预期性能。当设备无需人工输入校正就能运行时，便实现了自动控制。

追溯历史，罗马人在他们的渡槽中就运用了一些控制理论元素，通过巧妙的阀门调节系统来保持水位恒定。这种装置十分成功，直到公元1258年蒙古人攻占巴格达时，当地仍在制造水钟。几个世纪以来，人们使用了各种自动装置来完成有用的任务，比如17、18世纪在欧洲流行的自动机械。

1788年，J. Watt发明蒸汽机，这是工业革命中的一个重大突破。英国天文学家G. Airy首次对Watt发明的调节系统进行了数学分析，但第一个明确的数学描述直到1868年才由J. C. Maxwell给出。Maxwell在研究中描述了蒸汽机中遇到的一些不稳定行为，并提出了控制机制，他利用微分方程解释了飞球调速器的不稳定性，这标志着数学控制和系统理论的开端。

此后，人们首先讨论了确定某些线性系统稳定性准则的问题，随后Lyapunov将这项工作扩展到了非线性系统。20世纪30年代，贝尔电话实验室在反馈放大器设计中基于“再生理论”中的频率响应概念，该理论描述了如何确定系统特性。

以下是控制工程发展历程的关键节点表格：
| 时间 | 事件 |
| ---- | ---- |
| 古罗马时期 | 罗马人在渡槽中运用控制理论元素调节水位 |
| 1788年 | J. Watt发明蒸汽机 |
| 1868年 | J. C. Maxwell对蒸汽机的控制机制进行数学描述 |