Page 41 - 当代控制理论及应用技术概论

第一章 控制理论概述

系统能根据控制任务、目标要求，结合系统所处的当前自身状态信息、环
境信息、干扰信息，自主地进行分析、综合，并作出执行任务和如何完成任务的
控制决策。系统能根据上述决策自主形成控制指令，自主操控系统状态的行为，
并朝着完成控制任务和目标的方向运动。
在上述运动过程中，如果出现任务改变，出现事先未预见的环境变化和自

身状态变化，或出现系统自身损伤，系统能根据任务改变、新的环境（干扰属环
境变化）信息和自身状态信息的改变，自主地作出分析、判断，并作出改变系统
状态行为的指令，使系统改变自身的状态。或自主进行系统重组，以适应外界环

境的变化；或自主进行系统的故障诊断、自修复，以适应完成控制任务和目标的
要求，最终自主完成控制任务，达到控制的目标。具有上述功能的系统可以认为
是智能自主控制系统，或称为智能自主控制。
2. 智能自主控制系统的应用
智能自主控制的关键是用智能化的方法实现完全无人参与的控制过程，并

使系统运行达到预期的目的。
现以智能自主控制的行驶车辆为例说明其智能自主控制的过程。假定要使
车辆完成由 A 城去 B 城送货的任务。智能自主控制行车系统接受这一任务后，

首先要做的工作是，接受任务，分析任务，同时检测系统自身所处状态（是否处
于运行准备状态）和车辆重心目前所处的地理坐标位置。第二步，开启环境状态
检测识别系统，确定车辆自身的环境坐标位置，即确定车身是否处于地理坐标的
道路中间，车头和道路规定的行车方向是否相同。第三步，将以上检测结果与任
务要求相结合，进行决策分析。根据智能自主控制行车系统存储的数字地图，决

策、规划出行车路线，选择好行车道路，同时根据规划出的行车路线和道路向行
车智能自动驾驶系统发出行车指令，给出行车控制信号。该系统能协调地启动发
动机，能控制油门，方向盘和刹车，驾车按规划的行车路线和所选择的道路行驶。

第四步，在行车过程中，智能自主控制行车系统中的智能自主导航系统，能不断
记录行车方向、路线、行车速度和里程，确定车身重心的地理位置坐标；智能环
境状态检测识别系统能确定车身相对周围环境的坐标。如果行车中的地理位置坐
标偏离了规划出的行车路线，智能自主控制行车系统应能根据车身目前所处的位
置，结合系统携带的数字地图重新规划出新的行车路线，并能选好行车道路。如

果行车中车身偏离了行车道路中间线，或行车前方出现障碍，则智能自主控制行

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