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工程控制论

指数 工程控制论

《工程控制论》(Engineering Cybernetics),是中国科学家钱学森(Tsien, H. S.)于1954年所著的英文著作,由美国麦格劳-希尔集团(McGraw-Hill)出版;后来被翻译成簡體中文版,科学出版社出版。钱学森在《工程控制论》中首创把控制论推广到工程技术领域,是控制论的一部经典著作,有德文、俄文译本。本书曾荣获中国科学院1956年一等科学奖。.

18 关系: 奈奎斯特图中国科学院常微分方程传递函数科学出版社簡體中文系统工程系统科学線性系統继电器美国误差麦格劳-希尔集团钱学森英语控制论波德圖拉普拉斯变换

奈奎斯特图

奈奎斯特图(Nyquist plot)是對於一個連續時間的線性非時變系統,將其頻率響應的增益及相位以極座標的方式在复平面中繪出,常在控制系統或信號處理中使用,可以用來判斷一個有反馈的系統是否穩定。奈奎斯特图的命名是來自貝爾實驗室的電子工程師哈里·奈奎斯特(Harry Nyquist)。 奈奎斯特图上每一點都是對應一特定頻率下的頻率響應,該點相對於原點的角度表示相位,而和原點之間的距離表示增益,因此奈奎斯特图將振幅及相位的波德圖綜合在一張圖中。 一般的系統有低通濾波器的特性,高頻時的頻率響應會衰減,增益降低,因此在奈奎斯特图中會出現在較靠近原點的區域。.

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中国科学院

中国科学院,简称中科院,於1949年11月在北京成立,是中华人民共和国科学技术方面的最高学术机构,全国自然科学与高新技术综合研究发展中心。1977年5月,哲学社会科学学部独立為中国社会科学院,1994年,在技術科學部的基礎上及國家科委的支持下,成立中国工程院。中国科学院与中国工程院并称“两院”。.

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常微分方程

在数学分析中,常微分方程(ordinary differential equation,簡稱ODE)是未知函数只含有一个自变量的微分方程。对于微积分的基本概念,请参见微积分、微分学、积分学等条目。 很多科学问题都可以表示为常微分方程,例如根据牛顿第二运动定律,物体在力的作用下的位移 s 和时间 t 的关系就可以表示为如下常微分方程: 其中 m 是物体的质量,f(s) 是物体所受的力,是位移的函数。所要求解的未知函数是位移 s,它只以时间 t 为自变量。.

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传递函数

在工程中,传递函数(也称系统函数、转移函数或网络函数,画出的曲线叫做传递曲线)是用来拟合或描述黑箱模型(系统)的输入与输出之间关系的数学表示。 通常它是零初始条件和零平衡点下,以空间或时间频率为变量表示的线性时不变系统(LTI)的输入与输出之间的关系。然而一些资料来源中用“传递函数”直接表示某些物理量输入输出的特性,(例如二端口网络中的输出电压作为输入电压的一个函数)而不使用变换到S平面上的结果。.

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科学出版社

科学出版社,是一家中华人民共和国出版社。.

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簡體中文

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系统工程

系统工程是一個跨多學科領域的工程學和工程管理,通常專注於如何設計和管理在其生命週期內的複雜系統。系統工程的核心係利用系統性思考的原則,以建構其知識體系。當處理大型、複雜的專案時,所面臨的相關議題(例如:需求工程、可靠度、物流、不同團隊的協調、測試與評估、可維修性、和許多其他能夠成就系統開發、設計、執行、和最終除役的學科)變得更加困難。系統工程藉由工作流程、優化的方法、以及風險管理等工具來處理此一類型的專案,並且與技術、和以人為本的學科相互重疊(例如:工業工程、機械工程、製造工程、控制工程、軟體工程、電機工程、模控學、組織研究、以及專案管理)。系統工程確保專案或系統的各個層面均被詳加考慮、並整合成為一體。 系統工程流程是一種發現的過程,與製造流程顯著不同。製造流程專注於重複性的活動,以花費最少的成本與時間來達成最高的品質輸出。系統工程流程則必須由發現實際、待解決的問題為起始點,並識別出最有可能發生、或衝擊最大的失效,系統工程也涉入找出這些問題的最佳解決方案。.

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系统科学

系统指的是由相互联系、相互作用的要素(或部分)组成的具有一定结构和功能的有机整体;准确来说,要素+结构.

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線性系統

線性系統是一數學模型,是指用線性運算子組成的系統。相較於非線性系統,線性系統的特性比較簡單。例如以下的系統即為一線性系統: 由於線性系統較容易處理,許多時候會將系統理想化或簡化為線性系統。線性系統常應用在自動控制理論、信號處理及電信上。像無線通訊訊號在介質中的傳播就可以用線性系統來模擬。 線性系統需滿足線性的特性,若線性系統還滿足非時變性(即系統的輸入信號若延遲τ秒,那麼得到的輸出除了這τ秒延時以外是完全相同的),則稱為線性時不變系統。.

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继电器

继电器(Relay),也稱電驛,是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。.

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美国

美利堅合眾國(United States of America,簡稱为 United States、America、The States,縮寫为 U.S.A.、U.S.),通稱美國,是由其下轄50个州、華盛頓哥倫比亞特區、五个自治领土及外岛共同組成的聯邦共和国。美國本土48州和联邦特区位於北美洲中部,東臨大西洋,西臨太平洋,北面是加拿大,南部和墨西哥及墨西哥灣接壤,本土位於溫帶、副熱帶地區。阿拉斯加州位於北美大陸西北方,東部為加拿大,西隔白令海峽和俄羅斯相望;夏威夷州則是太平洋中部的群島。美國在加勒比海和太平洋還擁有多處境外領土和島嶼地區。此外,美國还在全球140多個國家和地區擁有着374個海外軍事基地。 美国拥有982萬平方公里国土面积,位居世界第三(依陆地面積定義为第四大国);同时拥有接近超过3.3億人口,為世界第三人口大国。因为有着來自世界各地的大量移民,它是世界上民族和文化最多元的國家之一Adams, J.Q.; Strother-Adams, Pearlie (2001).

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误差

误差(errors)是实验科学术语。指测量结果偏离真值的程度。对任何一个物理量进行的测量都不可能得出一个绝对准确的数值,即使使用测量技术所能达到的最完善的方法,测出的数值也和真实值存在差异,这种测量值和真实值的差异称为误差。數值計算分为绝对误差和相对误差。也可以根据误差来源分为系统误差(又称可定誤差、已定誤差)、随机误差(又称机会误差、未定誤差)和毛誤差(又稱粗差)。.

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麦格劳-希尔集团

#重定向 标普全球.

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钱学森

钱学森(;在美国曾用威氏拼音Hsue-Shen Tsien,回中国后改用汉语拼音Qian Xuesen),浙江杭州人,国际著名的中国空气动力学家和系统科学家(工程控制论创始人之一),前美国空军上校,中国人民解放军特级文职干部、一级英雄模范,中国科学院院士暨中国工程院院士。1935年以美国退还的庚子赔款公费赴美进修,1936年起师从西奥多·冯·卡门;1945年被派赴德调查纳粹德国火箭科技;1955年以朝鲜战争空战中被俘的多名美军飞行员交换回中国大陆。曾任麻省理工学院及加州理工学院教授,是加州理工喷气推进实验室和中华人民共和国国防部第五研究院和中国科学院力学研究所的主要创建者之一,长期担任第七机械工业部副部长和中国人民解放军国防科学技术委员会副主任,为中美两国的导弹和航天计划都做出过重大贡献,是两弹一星功勋奖章获得者和「国家杰出贡献科学家」荣誉称号的唯一获得者。曾任中国人民政治协商会议第六、七、八届全国委员会副主席,位列国家级副职党和国家领导人。.

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英语

英语(English,)是一种西日耳曼语言,诞生于中世纪早期的英格兰,如今具有全球通用语的地位。“英语”一词源于迁居英格兰的日耳曼部落盎格鲁(Angles),而“盎格鲁”得名于临波罗的海的半岛盎格里亚(Anglia)。弗里西语是与英语最相近的语言。英语词汇在中世纪早期受到了其他日耳曼族语言的大量影响,后来受罗曼族语言尤其是法语的影响。英语是将近六十个国家唯一的官方语言或官方语言之一,也是全世界最多國家的官方語言。它是英国、美国、加拿大、澳大利亚、爱尔兰和新西兰最常用的语言,也在加勒比、非洲及南亚的部分地区被广泛使用。它是世界上母语人口第三多的语言,仅次于汉语和西班牙语。英语是学习者最多的第二外语跟學習者最多的第一外語,是联合国、欧盟和许多其他国际组织的官方语言。它是使用最广泛的日耳曼族语言,至少70%的日耳曼语族使用者说英语。 英语有1400多年的发展史。公元5世纪,盎格魯-撒克遜人把他们的各种盎格鲁-弗里西语方言带到了大不列顛島,它们被称为古英语。中古英语始于11世纪后期的诺曼征服,这一时期英语受到了法语的影响。15世纪末伦敦对印刷机的采用、《钦定版圣经》的出版及元音大推移标志了近代英语的开端。通过大英帝国对全球的影响,现代英语在17世纪至20世纪中叶传播到了世界各地。通过各种印刷和电子媒体,随着美国取得全球超级大国地位,英语已经成为了国际对话中居领导地位的世界語言。它还是许多地区和行业(如科学、导航、法律等)的通用语。 现代英语和很多其他语言相比屈折变化较少,更多地依靠助動詞和语序来表达复杂的时态、体和语气,以及被動語態、疑问和一些否定。英语的各种口音和方言在发音和音位方面有显著差异,有时它们的词汇、语法和拼法也有所不同,但世界各地说英语的人能基本无碍地沟通交流。.

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控制论

控制论是一门跨学科研究, 它用于研究控制系统的结构,局限和发展。在21世纪,控制论的定义变得更加宽泛,主要用于指代“对任何使用科学技术的系统的控制”。由于这一定义过于宽泛,许多相关人士不再使用“控制论”一词。 控制论与对系统的研究有关,如自动化系统、物理系统、生物系统、认知系统、以及社会系统等等。控制论可被应用于研究包含信令回路的系统。信令回路在这里指,当一个系统的运作改变了它所在的环境,而这些改变又反过来反馈于系统上,并导致系统本身的变化。这种循环最初被称为“循环影响”关系。.

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波德圖

波德圖(Bode plot,“Bode”的英文發音類似Boh-dee,荷蘭文的發音則類似Bow-dah),又名伯德图、波特图,是線性非時變系統的傳遞函數對頻率的半對數座標圖,其橫軸頻率以對數尺度表示,利用波德圖可以看出系統的頻率響應。波德圖一般是由二張圖組合而成,一張幅頻圖表示頻率響應增益的分貝值對頻率的變化,另一張相頻圖則是頻率響應的相位對頻率的變化。 波德圖可以用電腦軟體(如MATLAB)或儀器繪製,也可以自行繪製。利用波德圖可以看出在不同頻率下,系統增益的大小及相位,也可以看出大小及相位隨頻率變化的趨勢。 波德圖的圖形和系統的增益,極點、零點的個數及位置有關,只要知道相關的資料,配合簡單的計算就可以畫出近似的波德圖,這是使用波德圖的好處。.

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拉普拉斯变换

拉普拉斯变换(Laplace transform)是应用数学中常用的一种积分变换,又名拉氏轉換,其符號為 \displaystyle\mathcal \left\。拉氏變換是一個線性變換,可將一個有引數實數 t(t \ge 0) 的函數轉換為一個引數為複數 s 的函數: 拉氏變換在大部份的應用中都是對射的,最常見的 f(t) 和 F(s) 組合常印製成表,方便查閱。拉普拉斯变换得名自法國天文學家暨數學家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon marquis de Laplace),他在機率論的研究中首先引入了拉氏變換。 拉氏變換和傅里叶变换有關,不過傅里叶变换將一個函數或是信號表示為許多弦波的疊加,而拉氏變換則是將一個函數表示為許多矩的疊加。拉氏變換常用來求解微分方程及積分方程。在物理及工程上常用來分析線性非時變系統,可用來分析電子電路、諧振子、光学仪器及機械設備。在這些分析中,拉氏變換可以作時域和頻域之間的轉換,在時域中輸入和輸出都是時間的函數,在頻域中輸入和輸出則是複變角頻率的函數,單位是弧度每秒。 對於一個簡單的系統,拉氏變換提供另一種系統的描述方程,可以簡化分析系統行為的時間。像時域下的線性非時變系統,在頻域下會轉換為代數方程,在時域下的捲積會變成頻域下的乘法。.

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