¿Qué cuatro tipos de sistemas de control se han producido en la historia de los sistemas de control automático industrial?

1. Control temprano

Ya en la antigüedad, los trabajadores inventaron muchas teorías de control de parpadeos basándose en la rica experiencia acumulada en la práctica de producción y su comprensión intuitiva de la retroalimentación. Una obra maestra de chispas de sabiduría. Si queremos rastrear la historia del desarrollo de la tecnología de control automático, los humanos tuvieron la germinación de la tecnología de control automático hace más de 2.000 años.

2. Teoría del control clásico

La teoría del control automático es un tema estrechamente relacionado con el desarrollo de la sociedad humana y es el núcleo de la ciencia del control automático. Desde que Maxwell describió ecuaciones diferenciales ordinarias lineales y analizó la estabilidad de sistemas de máquinas de vapor con gobernadores en el siglo XIX.

Después de las destacadas contribuciones de Nyquist, Bode, Harris, Evans, Wiener, Nichols y otros a principios del siglo XX, la base teórica del control por retroalimentación clásico finalmente se estableció en la década de 1950 y maduró a lo largo de la década de 1950. años.

Se caracteriza por utilizar la función de transferencia como herramienta matemática y adoptar el método en el dominio de la frecuencia. Estudia principalmente el análisis y diseño de sistemas de control lineales invariantes en el tiempo de una sola entrada y una sola salida, pero tiene ciertas limitaciones, es decir, no es adecuado utilizar la teoría de control clásica para resolver sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas. especialmente sistemas no lineales que varían en el tiempo.

3. Teoría del control moderno

Con la aparición de las computadoras y la continua expansión de sus campos de aplicación a mediados de la década de 1940, la teoría del control automático se ha desarrollado en una dirección más compleja y rigurosa. . En particular, la teoría de control moderna basada en el análisis del espacio de estados (aplicación del álgebra lineal) comenzó a aparecer en las décadas de 1950 y 1960 basándose en los conceptos de controlabilidad y observabilidad propuestos por Kalman y la teoría del valor máximo.

La teoría de control moderna es esencialmente un método en el dominio del tiempo y su contenido de investigación es muy extenso, incluidos tres contenidos básicos: teoría de sistemas lineales multivariables, teoría de control óptimo y teoría de identificación de sistemas y estimación óptima. La teoría de control moderna resuelve teóricamente la controlabilidad, observabilidad y estabilidad del sistema, así como los problemas de control de muchos sistemas complejos.

4. Teoría del control inteligente

Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, la escala del sistema de producción es cada vez mayor, formando un gran sistema complejo, lo que da como resultado la controlador de objetos de control y la creciente complejidad de las tareas y objetivos de control, lo que resulta en que los resultados de la teoría de control moderna rara vez se aplican en la práctica. La teoría de control clásica encuentra muchas dificultades en su aplicación, lo que afecta su aplicación práctica. Hay tres razones principales:

1) Es difícil obtener un modelo matemático preciso. El diseño y análisis de este tipo de sistema de control se basan en modelos matemáticos precisos. Sin embargo, en los sistemas reales, generalmente es difícil obtener modelos matemáticos precisos debido a factores como la incertidumbre, la incompletitud, la falta de claridad y la no linealidad que varía en el tiempo.

2) Las suposiciones son demasiado duras. Cuando las personas estudian estos sistemas, deben hacer algunas suposiciones duras, y estas suposiciones a menudo son inconsistentes con la realidad en la aplicación;

3) El sistema de control es demasiado complejo. Para mejorar el rendimiento del control, todo el sistema de control se ha vuelto extremadamente complejo, lo que no sólo aumenta la inversión en equipos, sino que también reduce la confiabilidad del sistema.

En este contexto se propuso la tercera generación de la teoría del control, la teoría del control inteligente. Es el producto de la intersección de la inteligencia artificial y el control automático, y es una de las soluciones para la ciencia del control automático actual.