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(二)控制论

1)控制论的产生与发展

控制论的创始人美国数学家维纳(N.Wiener,1894-1964),诞生于20世纪40年代。维纳等人把通讯和控制的各种复杂系统同某些有控制的有机体进行类比,研究机器和生物这两种有极大差别的事物在信息传输、变换、处理和控制等方面的理论——控制论。1943年,维纳和别人合作联合发表了《行为、目的和目的论》的名著,比较明确地的提出了控制论的基本思想。1948年,维纳的《控制论》一书的出版,标志着控制论的诞生。

控制论的发展,大致分为三个时期:一是20世纪40年代末和50年代的经典控制论时期;二是20世纪60年代的现代控制论时期;三是20世纪70年代到现在的大系统理论时期。

2)控制论的概念和原理

控制论中最重要的概念是系统概念、信息和反馈原理。

控制论中所指的系统是指错综复杂、相互联系的事物中相对孤立出来作为研究对象的那一部分事物。为了研究的方面起见,常把外界对系统的影响概括为“输入”,而把系统对外界的影响概括为“输出”。

信息论在控制论中也很重要。从控制论的角度研究系统,首先必须注意其中信息的获取、传输、变换和处理。对机器或生物体系统实施控制,只能建立在信息处理和控制的基础上。

反馈原理在控制论中非常重要,大部分的控制系统都有反馈。所谓反馈,就是指系统输出的全部或一部分通过一定的通道反馈回输入端,从而对系统的再输入和再输出施加影响的过程。反馈分为正反馈和负反馈两种。在一定的条件下,使输出值目标值的为负反馈,反知则为正反馈。

3)控制论的基本方法

1、反馈方法:运用反馈概念来分析和处理问题的方法;2、功能模拟方法:就是以功能和行为相似为基础,用模仿原型的功能和行为的方法;3、黑箱方法:指当不知道或根本无法知道一个系统的内部结构时,根据对系统输入和输出变化的观察,来探索系统的构造和机理的一种方法。