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1.1 引言
现如今,自动控制在工业及农业生产、交通运输、航天航空、国防科技等诸多领域发挥着极为重要的作用。学习自动控制对于工科院校的学生而言,能够增强技术基础,培养辩证思维能力和联系实际能力,提高综合分析问题的能力。
事实上,人类利用自动控制技术解决问题由来已久,譬如公元前300年,出现在古希腊的油灯和水钟,便是利用了基于反馈控制原理的浮子调节器。甚至在解决数学问题中,也能利用控制的思想,比如在开方运算中,可以选取任意一个数作为临时的开方结果,通过和被开方数相除所得结果和临时选取值作比较,将比较结果反馈给临时值做适当缩放,在反复调节过程中,直至临时开方值等于其与被开方数相除的结果。因此,自动控制理论可以合理有效地运用到人们学习生活中的很多领域,细心地寻找,可以看见,处处都有控制的踪影,无论是登月飞船,无人驾驶飞机按照预定的轨迹自动飞行,人造卫星不断地调整姿态以适应飞行,又或是智能家居可以自动调节室内温度和湿度,雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统,可以自动地将导弹引入指定的目标等,这一切都得益于高水平的自动控制技术。
经典控制理论作为进一步学习现代控制理论和近代控制理论的基础,有其非常重要的意义和实用价值。经典控制理论是基于频率法和根轨迹法发展而来的理论,即借助传递函数,利用频率和根轨迹法,研究SIS0(单输入-单输出)线性定常系统关于分析及设计的理论方法。尽管其在解决复杂多变量、时变以及非线性系统中的控制问题时有着一定的不足,但在实际应用中仍然发挥着极大的作用。
本书对经典控制理论的基本知识进行了系统、详细的介绍。