在控制 自動化領域,用到的最高深最先進的數學理論工具是什麼?控制是否是工科裡用到數學最多最深的領域?

時間 2021-05-11 15:54:54

1樓:LudovicX

請聽從導師或相關領域老師的建議,根據研究方向針對性地學習。那些叫別人學好泛函,微風幾何的人確定不是誤人子弟嗎???實分析,泛函式學系的人學兩年都不一定學明白了,等你學好了黃花菜都涼了。

而且很多控制的方向根本用不到這些

2樓:

控制理論會涉及到現代數學的很多方面,但相信我,以理論數學家的標準,大部分時候只涉及非常淺層的結果而已。

控制理論最好被認為是應用數學的特別分支:你不是簡單應用現成的數學定理,而是在提出新的數學定理。

3樓:鄭多多

感覺高讚的答主已經講的很全面了,我個人認為,模糊演算法和人工神經網路結合是算比較前沿了,所以讀研也想往這方面多靠靠。高數在控制工程中的作用相當於表達系統控制系統的一種工具,為達到控制和表達反應必不可少的工具你說重不重要多不多用到咯

4樓:思想化作潮流

答主目前電氣工程專業,就結合本專業的應用做一下粗淺的回答吧。我們研究生期間有一門現代控制理論課程,實際上就是把先進控制理論用在發電機等電力裝置或系統的控制上。課程主要分了線性最優控制,非線性最優控制,線性魯棒控制還有非線性魯棒控制四個部分(其實就是領域內幾個大牛的研究成果)。

其中線性最優控制是建立在泛函分析基礎上,本質是求解泛函的極值。基本數學理論就是動態規劃的貝爾曼最優性定理,或者說是龐特里亞金的極小(大)值原理。非線性最優控制的基礎理論則還涉及到了微分幾何和李群李代數部分內容(課程主要研究的是仿射非線性系統)。

上述兩項研究主要匯集了中國電氣工程領域盧強院士的早期研究成果。相關成果在上世紀90年代就在中國各大電網應用(主要是用於發電機勵磁控制)。相關理論有專著《輸電系統最優控制》和《電力系統非線性控制》兩本書可供參考。

魯棒控制裡面的內容就更多了。課程裡主要涉及到的是魯棒LQR, 線性和非線性Hinf控制。魯棒LQR這塊主要是考慮了擾動的線性最優控制。

線性Hinf控制本質上是求解線性Riccati不等式,非線性Hinf控制的數學模型是乙個微分博弈的問題,本質上是求解Hamilton-Jacobi不等式,不過這玩意非常難求,所以又衍生出了一系列近似方法。

5樓:Mondwachter

事實上前沿的控制理論在數學上的高深程度可能會很大程度上超過專業以外人士的想象.

除了自動控制專業都要學的實分析復分析, 高等代數和矩陣論, 積分變換, 微分方程和動力系統這些基礎知識以外, 高等的現代控制理論中對非線性系統, 隨機系統控制等問題的許多研究已經相當數學化, 用到的現代數學工具極為豐富, 包括變分法(最優控制), 圖論(多智慧型體,離散系統), 泛函分析, 運算元半群和偏微分方程(無窮維系統控制), 隨機過程(濾波理論), 隨機微分方程, 點集拓撲, 李群李代數, 微分流形, 辛幾何(非線性系統的幾何理論), 甚至也包括代數拓撲和代數幾何(主要是代數曲線理論)這些純粹數學的前沿理論. 只不過因為工程上多數場合運用基於傳統控制論的演算法就已足夠, 這些數學理論對自動化行業來說還是有些陌生的. 但在要求對具有非線性, 隨機性, 模糊性的系統設計具有較高效能的控制演算法時(如在經濟, 航天航空, 機械人等領域), 就勢必要運用高等的控制理論, 更不用提在量子資訊科技中需要用到的量子控制.

未來對以上系統控制問題的研究會使現代數學的工程應用更加廣泛.

正如關肇直先生所說: 「控制論是一門交叉學科, 大家見仁見智, 十八般武藝都可以往上使.」現代控制理論作為人造系統的物理學, 一方面正在像理論物理一樣向抽象數學理論的方向發展, 同時也在尖端的控制技術中得到越來越多的應用.

但也正其交叉學科的身份, 常常在學術界處於略顯尷尬的地位: 自動化工程師覺得控制理論家是做數學的, 數學家則認為他們是搞工程的……

最後推薦一本自動控制專業的教材: 中科院系統所程代展先生的《系統與控制中的近代數學基礎》, 講了現代數學及其在自動控制中的廣泛應用, 其中第一章的幾個建模例子中就用到了工科生在本科階段幾乎不會接觸到的數學工具.

6樓:

想必應該是最優控制裡面,Pontryagon Minimum Principle之類的東西了吧。或者dynamic programming或者Hinf control之類的。

測試自動化的最高境界是?

Richard 測試經理 你現在做的鳳毛麟角吧,首先junit很少在自動化測試用了,我覺得testng更好用電,不管是資料驅動還是各種註解形式,還有就是報告。其次自動化還有自動化平台,比如介面的,效能的等等, YufunHe 我覺得最高境界,就是在設計的時候就考慮自動化測試。儘量減少UI層的邏輯,把...

自動化(控制)專業的研究領域和未來發展方向如何?

想念佐伊 只是現在工業機械人領域是國家的戰略,什麼工業4.0和中國製造2025啦都是以智慧型化和機械人為核心的,所以工控領域還是有發展的空間的,你可以參考下這篇文章 分析 2015自動化專業就業前景及方向 李小三 關於自動化的研究領域樓上很多已經說的很好了,雖然樓上有位說興趣在哪建議選哪個,但是就畢...

自動化 工業控制領域未來的發展方向?應該把關注點放在什麼地方?

Nikocai 從全球範圍看,工業自動控制系統裝置製造業是受益於未來發展的新興方向。工業自動化控制系統擁有提高效率 節能降耗 節省人力成本 促進產業公升級的明顯效果,未來發展潛力巨大。從國內來看,工業自動化控制系統行業有國家法規政策的大力支援,擁有龐大多元化的市場需求,而且中國工業自動化控制水平與歐...