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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
些方法基于简单的一阶线性随机差分方程实时建模和补偿符号未知、慢变的非线
性库伦摩擦，应用线性二次型高斯控制（Linear QuadraticUaussian，LQU）控制算
法计算反馈增益，取得了较好的控制性能。在后续的工作中，又针对稳定系统中
的非线性扰动，采用 LQU 和 Kalman 滤波算法对扰动进行实时估计和补偿，并采
用自校正控制方法提高 LQU 算法的鲁棒性。
除传统控制方法外，各种先进控制方法如最优控制、前馈控制、神经网络
以及模糊控制等也逐渐应用于稳定平台的控制系统，这些控制方法的先决条件是
获得模型的先验知识。由于传统的控制系统综合方法针对典型参数条件设计固定
的控制结构，在设计参数出现摄动的情况下会导致控制性能下降。应用最小均方
（Least-MeanSquare， LMS）和 RLS 自适应滤波器的自适应控制系统成为较活跃
的研究领域。应用自适应控制可以放宽对模型不确定性和参数变化的要求，使机
构设计或传感器的选择有更大的自由度，更容易达到尖峰控制性能。
（1）前馈控制
前馈控制是在前苏联学者所倡导的不变性原理的基础上发展而成的。20 世
纪 50 年代以后，在工程上，前馈控制系统逐渐得到了广泛的应用。前馈控制系
统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来工作的控制系统，其特点是当扰动产
生后，被控变量还未变化以前，根据扰动作用的大小进行控制，以补偿扰动作用
对被控变量的影响。前馈控制系统运用得当，可以使被控变量的扰动消灭在萌芽
之中，使被控变量不会因扰动作用或给定值变化而产生偏差，它较之反馈控制能
更加及时地进行控制，并且不受系统滞后的影响。
前馈控制发生在实际工作开始之前，是未来导向的。质量控制培训项目、
预测、预算、实时的计算机系统都属于前馈控制。前馈控制是管理层最渴望采取
的控制类型，因为它能避免预期出现的问题，而不必当问题出现时再补救。
就一般而言，管理中采取的控制可以在行动开始之前、进行之中或结束之
后进行，称为三种控制模型。第一种称为前馈控制或预先控制；第二种称为同期
控制或过程控制；第三种称为反馈控制或事后控制。
前馈控制是在企业生产经营活动开始之前进行的控制，是一种开环控制。
管理过程理论认为，只有当管理者能够对即将出现的偏差有所觉察并及时预先提
出某些措施时，才能进行有效的控制，因此前馈控制具有重要的意义。
前馈控制采用的普遍方式，是利用所能得到的最新信息，进行认真、反复
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