现代控制理论和经典控制理论的区别

现代控制理论和经典控制理论的区别

控制理论是工程领域的重要学科，它研究如何使系统按照预定的规律运行。在控制理论的发展历程中，经典控制理论和现代控制理论是两个重要的分支。它们之间有哪些区别？本文将从研究对象、数学基础和应用领域三个方面进行对比分析。

研究对象

经典控制理论主要研究的是单输入-单输出线性定常控制系统，无法表示时变系统、非线性系统和非零初始条件下的线性定常系统。而现代控制理论的应用范围更广，包含线性系统、非线性系统、最有控制理论、随机控制理论、和自适应控制理论等。

数学基础

经典控制理论的数学基础为拉普拉斯变换，分析和综合方法是频域分析方法，主要采用常微分方程、传递函数和动态结构图。而现代控制理论采用的是时域的直接分析方法，能对给定的性能或综合指标设计出最优控制系统。

应用领域

经典控制理论的数学描述属于系统的外部描述，对于多输入多输出系统，传递函数变成一个函数矩阵，用原来的传递函数方法、频率特性方法处理问题变得复杂，难以应用。而现代控制理论在数字计算机上进行，为设计和构造具有指定性能性能指标的最优控制系统提供了可能。

虽然两者在数学工具、理论基础和研究方法上有着本质的区别，但对动态系统进行分析研究时，两种理论可以互相补充，而不是相互排斥。

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