建筑熱濕解耦環(huán)境控制原理及方法研究

但是解耦設(shè)計(jì)是個(gè)什么概念?解耦設(shè)計(jì)實(shí)際上要求輸入輸出之間的關(guān)系，我1控制1，2控制2，用我們的術(shù)語(yǔ)來說這是響應(yīng)特性，并不表示我的反饋系統(tǒng)有些什么特點(diǎn)，有些什么要求。但是，我看到國(guó)內(nèi)有些雜志，有人對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)還不太同意，大家可能以后會(huì)接觸到。你用的時(shí)候要跟下面的一個(gè)實(shí)際物理系統(tǒng)是連接，實(shí)際物理系統(tǒng)跟你數(shù)學(xué)模型總有點(diǎn)不一樣。假如我只允許你只能在我這樣的數(shù)學(xué)方程式下，系統(tǒng)是好的，那你沒用的，你做出來系統(tǒng)不能用。我們的設(shè)計(jì)要允許這兩個(gè)有差別，這個(gè)允許差別就叫有魯棒性，所以魯棒性不是我們一般數(shù)學(xué)上的問題。就是實(shí)際上提出來的問題，就是解決你這個(gè)設(shè)計(jì)到底能不能用的問題。所謂我有魯棒性，就是你的設(shè)計(jì)允許有這個(gè)差別，允許有不確定性，你在紙面上設(shè)計(jì)的系統(tǒng)做成控制器以后，到實(shí)際上用，照樣有這個(gè)性能，這才叫你的設(shè)計(jì)具有魯棒性。所以這個(gè)魯棒性的概念就是80年代提出來的，逐漸形成了我們現(xiàn)在說的現(xiàn)代后控制理論。一個(gè)經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論，后邊現(xiàn)代后控制理論，這個(gè)里邊研究對(duì)象不一樣，一個(gè)傳遞函數(shù)，一個(gè)狀態(tài)空間模型。研究?jī)?nèi)容呢，我們講現(xiàn)在我們談的是奇異值、魯棒穩(wěn)定性的問題，在前面的經(jīng)典的控制理論里邊，是講帶寬、講裕度，現(xiàn)代控制理論里邊是特征值、方差和范數(shù)，這些是在LQG，都是屬于現(xiàn)代控制理論的范疇，用的實(shí)際計(jì)算工具呢，就伯德(Bode)圖、奈奎斯特圖、尼可爾斯圖。

他在那本1947年麻省理工學(xué)院出的教材里邊，提出來介紹這個(gè)尼可爾斯圖，這個(gè)尼可爾斯圖從40年代到現(xiàn)在，也是有50年了。尼可爾斯50年前提出來的PID整定表，提出來設(shè)計(jì)用的尼可爾斯圖。50年后的今天還在用，還在用它來做設(shè)計(jì)，可見到他這個(gè)人的水平。為了紀(jì)念這個(gè)尼可爾斯，從1996年開始，世界自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)，就是IFAC(國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì))，專門設(shè)立了一個(gè)尼可爾斯獎(jiǎng)，專門獎(jiǎng)給設(shè)計(jì)上做出貢獻(xiàn)的人。1996年給過一個(gè)獎(jiǎng)，1999年給過獎(jiǎng)。每三年IFAC開會(huì)的時(shí)候評(píng)審一次，就知道這個(gè)尼可爾斯這個(gè)作用了。所以大家再要有機(jī)會(huì)的話，能看到他最早的這本書實(shí)際上是經(jīng)典著作。

現(xiàn)代控制理論用黎卡提方程。我們現(xiàn)在用的，現(xiàn)代后控制理論里用的是線性矩陣不等式，線性矩陣不等式的解法都是用MATLAB的軟件來解的，所以整個(gè)計(jì)算工具，就是我們考慮的對(duì)象、研究?jī)?nèi)容等等都出現(xiàn)了變化。所以有人把它叫做現(xiàn)代后控制理論，我們今天主要把這個(gè)過程，怎么從個(gè)別的技術(shù)最后形成一門學(xué)科?這個(gè)學(xué)科分成幾個(gè)階段?給大家介紹了一下。

這個(gè)就是我主要介紹的一些內(nèi)容，我這里要說的就是這里邊包括一些年份，有些事實(shí)。譬如說他做了夢(mèng)，這個(gè)都是有據(jù)可查的，不是我瞎說的。但是這里邊對(duì)人的評(píng)論，一些觀點(diǎn)可能就是我的，所以假如有說錯(cuò)的希望大家批評(píng)指正。我主要介紹的內(nèi)容就這些，謝謝大家。

提問:聽了您剛才的介紹，我有幾個(gè)地方想向您請(qǐng)問一下，請(qǐng)問王教授，您剛才介紹的是自動(dòng)控制發(fā)展的歷程，那么就您個(gè)人的意見和看法，那么咱們自動(dòng)控制的未來的發(fā)展方向，有可能是哪個(gè)方向?就培養(yǎng)我們這些學(xué)生而言，我們?cè)趺礃犹岣咦约鹤陨硭刭|(zhì)來向這個(gè)方向來靠攏。

答:自動(dòng)控制我比較是有這么一個(gè)觀點(diǎn):你不能光從搞控制的人來說，我能想出一些方向，我就指給你往前走，我能解決你好多問題。我舉例子來說，瓦特的離心調(diào)速器，這個(gè)控制系統(tǒng)是先有調(diào)速器，先有調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為了提高精度，把這個(gè)球做大，做大了以后，系統(tǒng)不穩(wěn)定了，出了問題去解決它。就是說首先是技術(shù)推進(jìn)它的，這是一個(gè)大方向，大家可能現(xiàn)在學(xué)理論，就是一些新的理論里邊，可能是最優(yōu)控制吧，Pontryagin，中文叫龐特里亞金，龐特里亞金(Pontryagin)的那個(gè)極大值原理，到底怎么產(chǎn)生的，我倒想說說這個(gè)過程，所以就可能知道，我搞控制的人怎么搞。

龐特里亞金(Pontryagin)的那個(gè)

極大值原理，首先在1953年，前蘇聯(lián)開了一個(gè)自動(dòng)控制會(huì)議，當(dāng)時(shí)是一些搞工程技術(shù)的人員，提出最優(yōu)控制，就是我們現(xiàn)在說的Bang-Bang(開關(guān))控制。這個(gè)是有名的人，是費(fèi)爾德鮑曼(A.A.Feldbaum)他提出的。龐特里亞金(Pontryagin)是數(shù)學(xué)家，他在控制會(huì)議上聽出點(diǎn)門道來了，他是數(shù)學(xué)所的，完了開完會(huì)以后，他把費(fèi)爾德鮑曼請(qǐng)到他們數(shù)學(xué)所做講座，講他的最優(yōu)控制。講座完了以后，1956年龐特里亞金(Pontryagin)的那個(gè)極大值原理就出來了。我就說他數(shù)學(xué)家先能把問題抽象出來，也跟剛才瓦特的離心調(diào)速器一樣，受到當(dāng)時(shí)很多技術(shù)的影響，受到好多的一些知識(shí)的積累，各方面的知識(shí)積累，受到啟發(fā)，才出來那個(gè)極大值原理。