試論控制工程的創新發展對策

摘 要：本文對控制工程進行了簡單介紹，并且分析了控制理論與控制工程發展的階段，提出了控制工程創新發展對策。對于拓寬控制工程應用領域，實現控制工程技術創新，提升控制工程的應用功用具有積極的借鑒意義。

關鍵詞：控制工程；發展階段；創新發展；對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.100

1 控制工程簡介

控制工程指的是使用頻域法和狀態空間法對控制系統進行分析和研究并實現技術的創新應用。控制工程的發展需要借助控制工程理論的發展。在控制工程領域內涉及到的理論和處理問題的方式方法眾多，從線性控制到非線性控制，從連續控制到采樣控制，從單變量控制到多變量控制，從一般的反饋控制到自適應控制，從定常控制到隨機控制等，所涉及的內容和方法眾多。在信息技術不斷發展的背景下，控制工程技術也不斷實現創新發展，在大型控制工程建設中，電子計算機是其建設的核心部分，在各種先進技術不斷應用的背景下，控制工程的應用范圍也不斷拓展，早期的控制工程主要是應用于工業生產領域和武器制造領域，到后來，其應用已經拓展到企業管理，城市化規劃建設，生物控制，交通管制，社會經濟計劃等各種領域。在新時期，控制工作的應用價值和作用得到了有效的提升。

2 控制理論和控制工程發展階段

2.1 控制理論和控制工程的發展的第一階段

上世紀40—60年代，是控制理論與控制工程發展的第一階段，這一階段被稱為古典控制理論階段。這一階段，控制工程只要是解決一些單項輸入和單項輸出的問題，解決這種單項輸入輸出問題主要是使用傳遞函數和頻率特征的頻域分析法實現的。在這個階段，線性的定長系統是主要的研究方法。這個階段是控制理論和控制工程發展的最初階段。

2.2 控制理論和控制工程發展的第二階段

在上世紀60—70年代，控制工程理論和控制工程進入了發展的第二階段。在這一階段中，空間技術得到了更為廣泛的應用。這個階段，控制工程理論和控制工程已經進入了空間技術時期。這個階段，控制工程的功能得到提升，并實現了與數字計算機的融合，其分析設計的效果在這一階段得到了有效的提升，工程控制系統的多輸出、多輸入及非線性等復雜系統已經得到完善的發展，并且，相關新技術的應用，使得控制工程領域的控制模式得到更優化的發展。這一階段，現代控制理論已經實現了較為完善的發展。

2.3 控制理論與控制工程發展的第三階段

從上世紀70年代到現在，控制工程理論與控制工程技術得到了完善的發展。這個階段，工程控制系統的結構方案設計更為合理，整體設計效果明顯，并且，控制工程系統可以借助分解方法對各種問題進行研究和協調處理，智能化控制理論得到有效的發展。這種理論的發展，極大地促進了控制工程技術的發展，工程控制領域可以實現控制信息的有效傳遞，并且相關理論和技術在人類社會范圍到了更為廣泛的應用，有效地促進了人類社會的智能化發展。

3 控制工程的創新發展策略

3.1 促進智能化控制理論的發展

控制工程的發展，必須要借助智能化控制理論的發展。雖然，經過幾十年的發展，職能控制理論的基本理論思路已經明確，并且相關理論框架已經建構起來，但智能化控制理論目前還不成熟。對于智能控制工程而言，如果缺乏有效科學的理論作為指導，必定會導致其發展不順暢，導致其發展盲目性較大。因此，促進智能化控制理論的發展是很關鍵的。目前，在智能化控制理論發展這一塊中，相關的智能控制分支技術應用還不是很成熟，控制方法還不是很完善。在工程應用研究中，系統的具有指導意義的標準化的評價系統還沒有建立起來，這樣，理論發展不成熟，會影響到職能控制技術的發展，影響到智能控制技術優越性的充分發揮。因此，加強智能控制理論研究工作，是目前工程控制領域需要做好的重點工作。

3.2 明確職能控制的研究目標

控制工程的創新發展，必須要有明確的發展目標，在明確控制目標的指引下，才能實現新的控制方法的有效研究。基于現代控制工程領域需要，首先，需要采用混合模型和非完全模型進行設計，通過這種設計，創新控制方法。其次，在控制系統領域中需要對系統模型進行創新，能夠進行控制系統的在線改進，使控制系統能夠逐漸實現完善發展。再次，在控制系統領域中需要采用本質上斷續系統和離散設計，對動態系統進行驅動，實現控制技術的創新。最后，在控制系統領域中可以應用混沌和進化等技術手段，對智能控制系統進行進一步開發研究，實現智能控制系統的創新發展。作為研究人員，要明確控制系統的研究目標，能夠不斷探究智能控制信息處理的新理論新方法，能夠把職能控制思想深入應用到建模過程中，利用新理論，新方法，不斷創新控制模型，使控制模型能夠更為完善。

3.3 依據簡單化原則進行智能控制的設計

在控制工程技術創新過程中，在職能控制設計過程中，要遵循簡單化的原則。在系統設計中，應由簡單到復雜過度，在控制器設計中，要盡量優化控制和設計策略，能夠使控制器操作更為簡單。在設計過程中，在技術創新過程中，都需要能夠應用簡單的方式解決問題，通過簡單化處理，減低成本，提升效率。

3.4 加強技術的創新

控制工程的發展，必須要建立在技術創新的基礎上。目前，在控制工程領域中中，完善的專門的軟件環境還沒有建立起來，但隨著新技術的發展，軟件環境必定會更為完善。在智能化控制中，需要不斷進行技術創新，需要調用模糊控制函數和神經網絡等理論技術實現新技術的創新。相關研究者，要重視新技術的在控制工程系統中的研發和創新應用工作，要能夠積極開發具有自主知識產權的軟件和相關的硬件產品，并需要具有競爭意識，借鑒意識，能夠多學習國外控制工程系統的一些新理論和新技術，積極實現技術創新，積極參與國際競爭，以實現智能控制工程技術的創新突破和發展。

總之，目前，控制理論與控制工程已經經歷了多個發展階段，相關理論和技術已經得到了很大的發展。在新時期，計算機信息技術和通信技術發展迅速，應用廣泛，控制工程技術需要積極與新技術實現融合，其應用價值和優勢才能得到進一步提升。作為相關理論研究者和技術創新者，要能夠不斷探究控制工程創新發展的對策，通過創新，提升控制工程的應用價值。

參考文獻：

[1]王海龍.談控制理論與控制工程的發展與應用[J].科技創新導報，2013（04）.

[2]郭睿.從控制工程到信息工程——從控制工程的發展看新技術革命[J].無線互聯科技，2013（10）.

作者簡介：葉靜（1988-），女，江西九江人，本科，助教，研究方向：控制工程。