现代控制理论学习心得

时间:2022-04-29 16:23:41 学习心得 我要投稿
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现代控制理论学习心得

  在平日里,心中难免会有一些新的想法,有这样的时机,要好好记录下来,这样可以帮助我们分析出现问题的原因,从而找出解决问题的办法。那么心得体会怎么写才恰当呢?以下是小编精心整理的现代控制理论学习心得,欢迎大家分享。

现代控制理论学习心得

  现代控制理论学习心得 篇1

  在现代科学技术飞速发展中,伴随着学科的高度分化和高度综合,各学科之间相互交叉、相互渗透,出现了横向科学。作为跨接于自然科学和社会科学的具有横向科学特点的现代控制理论已成为我国理工科大学高年级的选修课和研究生的学位课。

  从经典控制论发展到现代控制论,是人类对控制技术认识上的一次飞跃。经典控制论限于处理单变量的线性定常问题,在数学上可归结为单变量的常系数微分方程问题。现代控制论面向多变量控制系统的问题,它是以矩阵论和线性空间理论作为主要数学工具,并用计算机来实现。现代控制论来源于工程实际,具有明显的工程技术特点,但它又属于系统论范畴。系统论的特点是在数学描述的基础上,充分利用现有的强有力的数学工具,对系统进行分析和综合。系统特性的度量,即表现为状态;系统状态的变化,即为动态过程。状态和过程在自然界、社会和思维中普遍存在。现代控制论是在引入状态和状态空间的概念基础上发展起来的。状态和状态空间早在古典动力学中得到了广泛的应用。在5O年代Mesarovic教授曾提出“结构不确定性原理”,指出经典理论对于多变量系统不能确切描述系统的内在结构。后来采用状态变量的描述方法,才完全表达出系统的动力学性质。60年代初,卡尔曼(Kalman)从外界输入对状态的控制能力以及输出对状态的反映能力这两方面提出能控制性和能观性的概念。这些概念深入揭示了系统的内在特性。实际上,现代控制论中所研究的许多基本问题,诸如最优控制和最佳估计等,都是以能能控性和能观性作为“解”的存在条件的。

  现代控制理论是一门工程理论性强的课程,在自学这门课程时,深感概念抽象,不易掌握;学完之后,从工程实际抽象出一个控制论方面的课题很难,如何用现代控制论的基本原理去解决生产实际问题则更困难,这是一个比较突出的矛盾。

  对现代控制理论来说,首先遇到的问题是将实际系统抽象为数学模型,有了数学模型,才能有效地去研究系统的各个方面。许多机电系统、经济系统、管理系统常可近似概括为线性系统。线性系统和力学中质点系统一样,是一个理想模型,理想模型是研究复杂事物的主要方法,是对客观事物及其变化过程的一种近似反映。现代控制论从自然和社会现象中抽象出的理想模型,用状态空间方法表示,再作理论上的探讨。

  线性系统理论是一门严谨的科学。抽象严谨是其本质的属性,一旦体会到数学抽象的丰富含义,再不会感到枯燥乏味。线性系统理论是建立在线性空间的基础上的,它大量使用矩阵论中深奥的内容,比如线性变换、子空间等,是分析中最常用的核心的内容,要深入理解,才能体会其物理意义。比如,状态空间分解就是一种数学分析方法。在控制论中把实际系统按能控性和能观性化分成四个子空间,它们有着确切的物理概念。线性变换的核心思想在于:线性系统的基本性质(如能控性、能观性、极点、传递函数等)在线性变换下都不改变,从而可将系统化为特定形式,使问题的研究变得简单而透彻。

  在学习现代控制理论教材时,发现不少“引而未发”的问题。由于作者有丰富的教学经验与学术造诣,能深入浅出阐述问题,发人深省。因此,通过自己反复阅读教材,就能理解这些内容。比如,在探讨线性系统的传递函数的零极点相消时,如果潜伏着不稳定的振型,从数字表达式看不出什么问题,但会影响整个系统的运行稳定性。那么,用什么方法消除其影响,在什么情况下又不能消除,这一系列疑点,需要我独立思考。又如在构造李雅普诺夫(Lia.punov)函数判定线性系统的稳定性时,如果构造不出这种函数,是否就意味着这个系统不稳定了呢不是的。因为这种判定方法,只给出一个充分条件,而不是必要条件。况且实际系统基本上都是非线性系统。在具体运算中,又如在观测设计时,对同一问题,大家所得的“解”互不相同。这正是在不同变换下,系统的过程与状态的描述各不相同,有如同一条曲线在不同坐标系里有不同的方程一样;同一物理现象,在不同的参照系内有不同的表述。这些都是教材中“引而未发”、引人深思的问题。

  在人一生的学习中,必须逐步培养一种正确的学习方法,才能通过自己的深入体会,加深对教材的真正理解。特别是概念的外延和内涵,不能随意扩大或缩小,否则会在运用公式定理去解答复杂问题时出现错误。与此同时,要注意发展自己对时间和空间的想象力。爱因 斯坦说:“想象力比知识更重要”。

  现代控制理论是由经典控制理论发展而来的,而控制理论本身作为一种方法,在机械、电气、控制等多个领域都有广泛的应用,科学中涉及的大多数问题都可以用系统的概念来分析和处理。从经典控制论发展到现代控制论,是人类对控制技术认识上的一次飞跃。经典控制论限于处理单变量的线性定常问题,在数学上可归结为单变量的常系数微分方程问题。现代控制论面向多变量控制系统的问题,它是以矩阵论和线性空间理论作为主要数学工具,并用计算机来实现。

  《现代控制理论》是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。

  学习了这门课程之后,我发觉其具有很大的普适性,如微积分、线性代数一样,是解决工程问题的工具学科。我在学习这门课程时细心研读,但仍深感概念抽象,不易掌握,学完之后,感觉如何应用用现代控制论的基本原理去解决生产实际问题则更困难。

  一、现代控制理论的发展过程

  现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理,以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控制问题十分复杂,采用经典控制理论难以解决。1958年,苏联科学家Л.С.庞特里亚金提出了名为极大值原理的综合控制系统的新方法。

  在这之前,美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划,并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题,并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。1960~1961年,美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼-布什滤波理论,因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响,把控制理论的'研究范围扩大,包括了更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内,贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中。状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用。其中能控性和能观测性尤为重要,成为控制理论两个最基本的概念。到60年代初,一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼-布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立,这标志着现代控制理论的形成。

  二、现代控制理论的学科内容

  现代控制理论所包含的学科内容十分广泛,主要的方面有:线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。

  线性系统理论

  它是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支,着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题,其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具,线性系统理论通常分成为三个学派:基于几何概念和方法的几何理论,代表人物是W.M.旺纳姆;基于抽象代数方法的代数理论,代表人物是R.E.卡尔曼;基于复变量方法的频域理论,代表人物是H.H.罗森布罗克。

  非线性系统理论

  非线性系统的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来,由微分几何理论得出的某些方法对分析某些类型的非线性系统提供了有力的理论工具。

  最优控制理论

  最优控制理论是设计最优控制系统的理论基础,主要研究受控系统在指定性能指标实现最优时的控制规律及其综合方法。在最优控制理论中,用于综合最优控制系统的主要方法有极大值原理和动态规划。最优控制理论的研究范围正在不断扩大,诸如大系统的最优控制、分布参数系统的最优控制等。

  随机控制理论

  随机控制理论的目标是解决随机控制系统的分析和综合问题。维纳滤波理论和卡尔曼-布什滤波理论是随机控制理论的基础之一。随机控制理论的一个主要组成部分是随机最优控制,这类随机控制问题的求解有赖于动态规划的概念和方法。

  适应控制理论

  适应控制系统是在模仿生物适应能力的思想基础上建立的一类可自动调整本身特性的控制系统。适应控制系统的研究常可归结为如下的三个基本问题:

  ①识别受控对象的动态特性;

  ②在识别对象的基础上选择决策;

  ③在决策的基础上做出反应或动作。

  三、现代控制理论的学习策略

  俗话说的好,兴趣是最好的老师。然而从状态空间表达式开始,就从没有离开过大量复杂的数学公式和生硬的理论,这些内容是十分生硬枯燥的,我记得自己看书的时候经常看着看着就犯困了。那么,我们该如何才能学好现代控制理论这门课呢?

  首先,我们必须有较好的数学基础。由于现代控制理论这门课里面有大量的数学公式和数学推导过程,没有扎实的饿数学基础显然是学不好这门课的。

  现代控制理论学习心得 篇2

  一、成本控制与管理在企业管理中的地位

  成本控制管理水平的高低是衡量企业是否能够生存和发展的重要指标。对企业发展产生影响的因素非常多,例如说市场原因、资金问题、生产技术、管理水平、发展策略等。若仅仅从企业内部管理的角度来讲,笔者认为企业综合竞争力的高低通常取决于成本控制管理水平。若企业成本控制管理水平较低,很有可能导致企业失去竞争优势,更谈不上发展壮大。国内有很多企业在过去的计划经济时代,其产品市场占有率高,但进入市场经济时代后,因企业成本控制管理不善,无法与其他新兴企业展开竞争,导致其逐渐失去国内市场,一直处在亏损倒闭的边缘,因此我们必须要做好成本控制管理工作,才能够确保企业的长期稳定发展。

  二、成本控制管理在企业管理中的作用

  传统的成本控制没有扩展到产品设计环节和产品销售环节,只是将成本局限在产品生产环节,在管理上忽视事前的预测管理和事中的控制管理,侧重于事后管理。而现代的成本控制管理是指对企业实际发生的成本和费用进行控制和评价,在生产经营的整个过程中都按照计划的成本目标,及时反馈和修正偏差。实施成本控制管理可以不断降低成本,提高企业的经营成果,使企业有效完成预定的目标。在现代企业管理中,成本控制的重心注重将采购、技术和财务等领域的成本比较分析,正逐渐转向企业的战略目标,这将有利于企业成本的预测和决策和正确选择经营战略。

  (一)成本控制管理能够提升企业的经济效益

  经济效益是企业追求的核心目标,也是企业生存与发展的重要经济指标,失去经济效益企业便会被市场所淘汰。而企业的利润直接决定了其经济效益的好坏,因此成本控制管理工作就变得更加重要。无论在何种情况之下,减少成本都可以确保利润的提高,当收入不变时,成本的降低能够让利润增加。即便是对于一些不完全以盈利为目的的企业来说,若其成本得不到有效控制,企业便会连续亏损,也无法发挥出其在公共事业领域中的作用,甚至还会对政府的财政开支造成影响,增加纳税人的负担,失去了自身价值。

  (二)企业降低成本能够提升其价格竞争力

  当前市场竞争和行业竞争越来越激烈,价格竞争就是其中的一个重要方面。就算一件产品的质量再好,也应该有一个合理的价格与之匹配,这样才能够有市场和销路。低价格在市场竞争中往往占据着优势,而成本即是企业确定产品价格的主要依据。所以在价格确定的情况下,企业之间的竞争从本质上来说是成本竞争,成本越低所获得的利益就越高,谁就能够在市场中占据主导地位。按照市场经济体制的实际要求,企业应该结合市场形势和自身情况来制定产品价格,尽可能提供物美价廉的产品,在质量相当的条件下价格越低其市场竞争力就越强。

  三、完善企业成本控制管理的对策

  (一)树立战略成本控制管理思想

  从国内企业目前的发展现状来看,过去的成本控制管理理念与方法已经不能满足战略成本控制管理的要求,企业必须要转变过去那种以降低直接人工、材料费用为主的成本控制管理方式,不能让成本控制管理仅仅局限在生产阶段,而应该树立以产品寿命为周期的成本控制管理理念,做好企业各个阶段的成本费用的管理工作。另外,企业管理者必须要树立成本控制管理思想,努力让企业中的每一名员工都意识到成本控制管理对企业发展的重要作用,通过各种方式增强企业员工的综合素质能力,建立一支稳定的、高素质的员工队伍,提升工作质量,唯有这样才能够把过去以来的被动式成本控制管理转变为主动积极的成本控制管理。

  (二)实施现代化成本控制管理方法

  必须强化成本控制管理信息系统的建设工作,对企业内部所有的成本项目以及成本要素进行综合整理,从而让成本控制管理和企业其他价值活动相匹配,另外还必须要积极扩展成本信息的来源渠道,收集更多成本控制管理过程中需要的上下游渠道或者竞争对手的成本信息,从而构建一个全面系统、交互式的成本信息管理系统,这是提升企业成本控制管理有效性的保障。利用现代化的成本控制管理方式,积极运用信息通讯技术、计算机网络技术等组建成本信息管理系统,同时把这一管理系统和企业的财务管理系统、人力资源管理系统等结合起来,为企业实现现代化管理创造良好的支持条件,最大化的提升企业内部管理水平。另外,现代科学技术的运用也给企业推广实施新成本控制管理模式提供了技术方面的保障。

  (三)建立健全成本控制制度

  企业管理者应该靠制度来规范企业的成本控制,建立健全成本控制制度。

  (1)成本控制制度:健全产品生产成本控制制度,对于非生产性支出建立归口分级控制制度,明确生产环节的控制目标、消耗标准和料工费,规定生产成本的`开支范围和各环节的消耗定额等。

  (2)建立权责利清晰的成本管理组织机构,如生产部门对生产过程中耗用的料工费负责,负责生产环节的成本控制;采购部门依据企业采购政策严格控制采购材料的采购价格,对采购环节的成本负责;销售部门严格控制销售折让和折扣,按照企业的销售政策销售,减少销售费用。

  (3)成本控制评价和反馈制度:建立畅通的反馈机制,定期对企业各环节的成本控制进行评价,由适当的人员分析超出预算的成本原因,对不合理的浪费行为给予惩罚。

  (四)充分运用价值链分析

  成本控制管理在很大程度上对企业管理工作起到了决策支持作用,成本控制管理的目标必须要与企业战略管理目标相一致,即不但要努力降低成本费用,同时还应该帮助企业建立长期性的竞争优势。企业在制定成本控制管理目标的过程中应该从企业全局出发,把企业内部实际情况和外部发展环境结合起来,从当前的竞争形势出发,不但要关注内部价值链,同时还必须要关注行业内竞争对手的价值链,从而帮助企业管理者做出更加科学的决策,借助合理有效的成本控制管理战略确保企业管理目标的最终实现。

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