控制論的發(fā)展展望

張輝 劉鵬

大多數(shù)相關(guān)學科的研究者認為，控制論是自動化技術(shù)理論的范疇，此觀點有失偏頗，但是經(jīng)過工程實踐的驗證，將控制論理論與相應的自動化控制技術(shù)在工程實際中的應用相結(jié)合也是一種有效的分析方式。其實不然，在控制論付諸實踐的過程中，其與自動化控制技術(shù)是一體的，只是兩種側(cè)重的方面不同，控制論側(cè)重理論，而自動化技術(shù)更加側(cè)重于對應的工程實踐過程。控制論需要數(shù)學知識體系的驗證，因為，從理論分析的角度看，控制論是基于數(shù)學理論發(fā)展起來的。本文結(jié)合控制論的學科特點及其發(fā)展現(xiàn)狀，對控制論的未來發(fā)展進行展望。

1 控制論學科特點分析

眾多研究學者認為，控制論是具有獨特學科特色、內(nèi)容豐富、應用范圍廣泛的理論與實踐結(jié)合應用的學科，結(jié)合此觀點，在應用過程中，認為，控制論是應用數(shù)學的一部分；控制論與其他學科之間具有緊密的結(jié)合性。具體體現(xiàn)在：

1.1控制論是應用數(shù)學的分支

2005年，外國研究學者Kalman曾提出，控制論的應用范圍廣泛，結(jié)合已有的100年的發(fā)展歷史看，控制論的發(fā)展及規(guī)劃的關(guān)鍵是基于其內(nèi)在的數(shù)學理論發(fā)展，是對于純數(shù)學理論問題解決的一種方式?；谶@一點，在此觀點后期控制論發(fā)展過程中，已經(jīng)對此有了深刻的解釋，也讓青年學者認識到控制論的發(fā)展離不開數(shù)學理論知識的有效結(jié)合。

1.2控制論不是一個獨立的學科

控制論在付諸實踐在應用的過程中，只有在與相關(guān)的工程類型相互結(jié)合的前提下才能夠生效，在國外，由于數(shù)學理論與其他學科的發(fā)展聯(lián)系緊密，且在發(fā)展過程中想要結(jié)合各學科組建有效的控制理論系，但是沒有成功。在我國，中國的大多數(shù)的工科專業(yè)都涉及到工業(yè)自動化發(fā)展理論體系，但是在控制領(lǐng)域發(fā)展的過程中，其理論分析及相應的發(fā)展規(guī)律說明控制論的發(fā)展需要有效的結(jié)合現(xiàn)有的文獻理論執(zhí)行。

2 控制論發(fā)展現(xiàn)狀分析

基于20世紀控制論的發(fā)展速度，越來越多的控制理論體系的發(fā)展與規(guī)劃生效，也使得相應的控制論體系更加完備。當前從控制論的發(fā)展方向及其主要的應用內(nèi)容進行分析，控制論的發(fā)展主要與其應用內(nèi)容相關(guān)。例如以下前沿的控制論理論發(fā)展觀點及思路。

2.1 復雜控制系統(tǒng)

復雜控制系統(tǒng)是經(jīng)典控制理論與實踐理論相互結(jié)合與應用的過程，由于其整體性思路的發(fā)展使得整個的控制論發(fā)展體系與相應的理論體系具有普適性，所以對于自主體的模型創(chuàng)建及相應的理論結(jié)果進行分析，構(gòu)建了對應的生物系統(tǒng)、量子控制系統(tǒng)及其他系統(tǒng)。

2.2網(wǎng)絡控制分析

網(wǎng)絡化時代已然到來，為了有效的分析控制論在網(wǎng)絡時代的發(fā)展及變化，分析網(wǎng)絡化給社會和人們生活過程中的相應生活理念的發(fā)展方向，嚴格意義上說，網(wǎng)絡控制基于控制論可以分為兩個方面，分別是網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)控制。對于其應用，目前涉及到的基本有電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)的組建、交通網(wǎng)絡的規(guī)劃等。在這兩方面的人造系統(tǒng)組合的過程中，通過對相關(guān)信號系統(tǒng)及控制信息的相互傳遞，以實現(xiàn)基于控制論的相關(guān)數(shù)據(jù)信息的分析與整合，利用交通規(guī)劃技術(shù)及交通流理論等，設計基于信息的反饋控制，達到協(xié)調(diào)優(yōu)化的目的，是目前的研究重點。

2.3運動控制

在以牛頓第二定律為主要的反應運動規(guī)律的定律實現(xiàn)的過程中，由于設立的經(jīng)典的模型，所以其相關(guān)的結(jié)構(gòu)形式及主要的內(nèi)容都需要經(jīng)過控制系統(tǒng)的模型進行建立，隨著控制技術(shù)的不斷的創(chuàng)新應用，例如衛(wèi)星、飛行器、導彈、無人機等設備在實際的教學的過程中的應用，使得整體性的信息技術(shù)的發(fā)展模式及相應的發(fā)展規(guī)律具有一定的分析性。

2.4過程控制

過程控制需要結(jié)合相應的調(diào)度規(guī)劃與分析，在工業(yè)工程優(yōu)化與控制的過程中，應充分的結(jié)合控制理論分析，將工業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)的應用內(nèi)容及過程應用的優(yōu)化進行分析，實現(xiàn)基于高依賴度的工業(yè)過程的優(yōu)化與調(diào)度，進而從計算與應用的角度分析多種智能化計算方法，進而結(jié)合相應的計算模式及計算應用內(nèi)容，將相應的控制理論應用的實踐過程與合理的控制體系進行分析，將整個過程的優(yōu)化與調(diào)度與離散事件的系統(tǒng)應用內(nèi)容進行分析，將物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容進行隨機分析，逐步實現(xiàn)高資源利用率的相關(guān)生產(chǎn)水平的高效化應用。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力基礎，將隨機應用的過程與建模過程進行合理化分析，實現(xiàn)基于規(guī)劃狀態(tài)為主的相應研究算法的分析。

3 控制論發(fā)展展望

對于控制論的發(fā)展是基于現(xiàn)狀提出的，控制論的發(fā)展過程需要得到數(shù)學知識體系的有效應用，進而實現(xiàn)整體性的信息數(shù)據(jù)處理能力的不斷提升，從實踐的角度考慮，控制理論的發(fā)展方向基于以下幾點：

首先，控制論的泛化，主要是為了適應高科技發(fā)展理論，結(jié)合現(xiàn)有的控制論理論思想，將控制論發(fā)展的邊界內(nèi)容進行分析，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡信息傳輸為主導的相應自動化控制理論技術(shù)的有效實施。其次，在智能化增強方面要結(jié)合動力學系統(tǒng)的內(nèi)容，利用經(jīng)驗內(nèi)容對整個控制論體系進行分析，從而以建模的狀態(tài)實現(xiàn)基于控制理論智能化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容的有效分析。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，現(xiàn)代化自動控制技術(shù)的應用范圍及相應的需求性也逐步增強，因此在寬闊的經(jīng)濟主戰(zhàn)場以自動控制理論為基礎，實現(xiàn)基于國際前沿發(fā)展理論的相關(guān)控制理論的研究，對于我國的自動控制技術(shù)的有效應用具有重要作用。

（作者單位：1.遼寧中醫(yī)藥大學杏林學院；2.遼寧省腫瘤醫(yī)院）