汪志軍

摘 要：在現(xiàn)代科學技術取得飛速發(fā)展的同時，控制理論與控制工程的應用也逐漸廣泛，現(xiàn)階段已經(jīng)被應用于多個領域中，包括生物技術、現(xiàn)代信息技術、交通運輸業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領域。控制理論在很大程度上推動了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，例如調試系統(tǒng)穩(wěn)定性設計就應用了該理論，隨著信息技術的發(fā)展，控制理論內(nèi)容也變得更加豐富，很多學者對該理論也進行了更加深入的研究，促使控制系統(tǒng)分析方法變得更加全面，更具備科學性。

關鍵詞：控制理論；控制工程；應用前景

在現(xiàn)代化社會的發(fā)展背景下，科學技術取得了突飛猛進的發(fā)展，并且在很大程度上推動了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。所謂經(jīng)濟基礎決定上層建筑，經(jīng)濟發(fā)展為科技發(fā)展提供了非常有利的條件，控制理論與控制工程在科技發(fā)展中也有著重要作用。本文主要分析控制理論和控制工程的應用前景與發(fā)展趨勢，使人們增強對控制理論與控制工程的了解。

一、控制理論與控制工程的發(fā)展分析

（一）第一階段

在20世紀40-60年代，古典控制理論取得了非常廣泛的應用，這是控制理論得以發(fā)展的第一階段。在應用經(jīng)典控制理論時，人們已經(jīng)意識到控制理論的優(yōu)勢，它能夠解決單輸出、單輸入問題，應用價值較高。經(jīng)典控制理論以頻率特性、傳遞函數(shù)特性為基礎，能夠在反饋控制系統(tǒng)中控制器設計、分析問題中被應用，主要研究內(nèi)容為線性定長系統(tǒng)，除此之外，在非線性系統(tǒng)中也取得了一定研究成果，對采樣系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的發(fā)展具有促進作用[1]。

（二）第二階段

在20世紀60-70年代，空間技術應運而生，進入這一階段后，控制工程理論已經(jīng)與計算機技術融合，在很大程度上推動了控制理論與控制工程中。例如在阿波羅號登月中就應用了控制理論，在控制工程應用中，控制理論發(fā)揮了重要作用。另外，第二階段的控制理論基礎研究內(nèi)容為狀態(tài)變量，其中包含了數(shù)理分析方法與計算機技術，另外，還包含非線性、多輸出、多輸入等系統(tǒng)結構，大大提升了控制模式性能。

（三）第三階段

在20世紀70年代至今，控制理論與控制工程在內(nèi)容、結構上均有了很大改變，完善程度越來越高。奧斯特隆姆（瑞典學者）在自適應控制理論方面獲取了非常大的進步與發(fā)展，這在很大程度上促進了控制理論與控制工程的發(fā)展。智能相關控制理論以計算機為基礎，促使控制理論發(fā)展空間得以拓展，提高了信息處理、信息傳遞、信息控制效率，促使現(xiàn)代化社會運行效率明顯提升，為控制工程與控制理論的發(fā)展創(chuàng)造了更大的空間，有利于取得突破性進展。

二、控制理論和控制工程的應用前景與發(fā)展趨勢

目前，控制理論與控制工程的應用比較廣泛，其研究內(nèi)容主要體現(xiàn)為三點，分別為最優(yōu)估計與系統(tǒng)辨識相關理論、多變量線性理論、最優(yōu)控制理論?？刂评碚撆c控制工程應用的最優(yōu)化目標為系統(tǒng)性能，確保在約束、受限制的條件下，制定出最佳系統(tǒng)控制方案，在性能參數(shù)極值范圍內(nèi)控制系統(tǒng)。控制理論與控制工程研究包含兩種方法，分別為Kalman濾波器與PDI控制器，為了使控制理論和控制工程應用的穩(wěn)定性提升，一般在系統(tǒng)證實、分析過程中，會應用到線性模型。非線性系統(tǒng)相關工作所應用到的策略為Kalman濾波器與PDI控制器，在應用控制工程和控制理論時，這兩種策略能夠在系統(tǒng)解析工作中發(fā)揮重要作用[4]。

在控制理論和控制工程應用時，需綜合考慮到多方面的內(nèi)容，例如該理論在電力自動化系統(tǒng)、水槽內(nèi)部水位控制系統(tǒng)中的應用，通過實現(xiàn)系統(tǒng)自動化，有利于促使工程運行效率大大提升，使人工投入減少。現(xiàn)階段，已經(jīng)有很多學者對控制理論和控制工程進行了研究，通過研究了解到，在控制理論和控制工程應用中，不僅要從結構層面、性質層面給予深入分析，而且要監(jiān)控系統(tǒng)運行的具體情況。

在應用控制理論和控制工程時，必須要合理利用控制工程與控制理念反饋概念，促使系統(tǒng)性能充分發(fā)揮作用，實現(xiàn)系統(tǒng)應用實踐與控制理論的融合、對接，有利于確?？刂葡到y(tǒng)技術生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高生產(chǎn)效率，推動這類企業(yè)的進步與發(fā)展。就控制工程和控制理論的應用而言，還需引入先進的計算機技術，為系統(tǒng)運行、企業(yè)發(fā)展提供有利條件。

三、結束語

現(xiàn)階段，控制工程和控制理論的應用已經(jīng)變得越來越廣泛，隨著未來科學技術的不斷進步與發(fā)展，控制工程和控制理論還將與通信技術、計算機技術相結合，為控制工程和控制理論的發(fā)展提供更有利的條件，拓展該理論的發(fā)展空間。本文首先分析了控制理論與控制工程的發(fā)展階段，然后對該理論的應用前景與發(fā)展趨勢，通過研究了解到，將控制理論和控制工程兩者相結合，有利于推動現(xiàn)代工業(yè)化與科學技術的進步與發(fā)展。

參考文獻：

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[2]牟銘，李懋蕊.控制理論與控制工程的發(fā)展與應用探討[J].山東工業(yè)技術，2015，（10）：215.

[3]馬彥，洪偉，陳虹.控制理論與控制工程專業(yè)研究生課程體系與教學改革研究[A].Hubei University of Technology， China.Proceedings of 2010 Third International Conference on Education Technology and Training（Volume 7）[C].Hubei University of Technology， China：，2010（4）.

[4]李冰玉.探析控制工程理論及工程應用[J].橡塑技術與裝備，2015，（24）：126-127.