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当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

工程上易于实现的控制器，然后对系统进行分析，直至找到满意的结果为止。虽
然这种设计方法具有实用等很多优点，但是，在推理上却是不能令人满意的，效
果也不是最佳的。
综上所述，经典控制理论的最主要的特点是：线性定常对象，单输入单输出，
完成镇定任务。经典控制理论具有明显的局限性，突出的是难以有效地应用于时

变系统、多变量系统，也难以揭示系统更为深刻的特性。当把这种理论推广到更
为复杂的系统时，经典控制理论就显得无能为力了，即便对这些极简单的对象、
对象描述及控制任务，理论上也尚不完整，从而促使现代控制理论的发展――对

经典理的精确化、数学化及理论化。
（二）现代控制理论的发展
20 世纪 50 年代后期，贝尔曼（Bellman）等人提出了状态分析法；在 1957
年提出了动态规则；1959 年卡尔曼（Kalman）和布西创建了卡尔曼滤波理论；
1960 年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法，并提出了可控性和可观

测性的新概念；1961 年庞特里亚金（俄国人）提出了极小（大）值原理；罗森
布洛克（H.H.Rosenbrock）、麦克（G.J.MacFarlane）和欧文斯（D.H.Owens）研
究了使用于计算机辅助控制系统设计的现代频域法理论，将经典控制理论传递函

数的概念推广到多变量系统，并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换
关系，为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础。
20 世纪 70 年代奥斯特隆姆（瑞典）和朗道（法国，L.D.Landau）在自适应
控制理论和应用方面作出了贡献。与此同时，关于系统辨识、最优控制、离散时
间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。

二、现代控制理论的研究现状

为了适应更为广泛、更加复杂的控制要求，弥补经典控制理论之不足，一

种建立在线性代数，概率论，随机过程理论等数学工具基础上的现代控制理论（第
二代控制理论）迅速发展起来，迎来了自动控制理论的第二个发展阶段。这种理
论所采用有时域法和状态空间方法，不仅能提供系统的外部信息，而且可以提供
系统的内部信息。同时具有解决线性和非线性系统，定常和时变系统、单变量和
多变量系统的通用特点，而他的繁琐的数学计算，由于电子计算机的迅速发展和

应用也得到了很好的解决。因此，它得以迅速的发展和广泛的应用。

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