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現代控制理論學習心得
在平日里,心中難免會有一些新的想法,有這樣的時機,要好好記錄下來,這樣可以幫助我們分析出現問題的原因,從而找出解決問題的辦法。那么心得體會怎么寫才恰當呢?以下是小編精心整理的現代控制理論學習心得,歡迎大家分享。
現代控制理論學習心得 篇1
在現代科學技術飛速發展中,伴隨著學科的高度分化和高度綜合,各學科之間相互交叉、相互滲透,出現了橫向科學。作為跨接于自然科學和社會科學的具有橫向科學特點的現代控制理論已成為我國理工科大學高年級的選修課和研究生的學位課。
從經典控制論發展到現代控制論,是人類對控制技術認識上的一次飛躍。經典控制論限于處理單變量的線性定常問題,在數學上可歸結為單變量的常系數微分方程問題。現代控制論面向多變量控制系統的問題,它是以矩陣論和線性空間理論作為主要數學工具,并用計算機來實現。現代控制論來源于工程實際,具有明顯的工程技術特點,但它又屬于系統論范疇。系統論的特點是在數學描述的基礎上,充分利用現有的強有力的數學工具,對系統進行分析和綜合。系統特性的度量,即表現為狀態;系統狀態的變化,即為動態過程。狀態和過程在自然界、社會和思維中普遍存在。現代控制論是在引入狀態和狀態空間的概念基礎上發展起來的。狀態和狀態空間早在古典動力學中得到了廣泛的應用。在5O年代Mesarovic教授曾提出“結構不確定性原理”,指出經典理論對于多變量系統不能確切描述系統的內在結構。后來采用狀態變量的描述方法,才完全表達出系統的動力學性質。60年代初,卡爾曼(Kalman)從外界輸入對狀態的控制能力以及輸出對狀態的反映能力這兩方面提出能控制性和能觀性的概念。這些概念深入揭示了系統的內在特性。實際上,現代控制論中所研究的許多基本問題,諸如最優控制和最佳估計等,都是以能能控性和能觀性作為“解”的存在條件的。
現代控制理論是一門工程理論性強的課程,在自學這門課程時,深感概念抽象,不易掌握;學完之后,從工程實際抽象出一個控制論方面的課題很難,如何用現代控制論的基本原理去解決生產實際問題則更困難,這是一個比較突出的矛盾。
對現代控制理論來說,首先遇到的問題是將實際系統抽象為數學模型,有了數學模型,才能有效地去研究系統的各個方面。許多機電系統、經濟系統、管理系統常可近似概括為線性系統。線性系統和力學中質點系統一樣,是一個理想模型,理想模型是研究復雜事物的主要方法,是對客觀事物及其變化過程的一種近似反映。現代控制論從自然和社會現象中抽象出的理想模型,用狀態空間方法表示,再作理論上的探討。
線性系統理論是一門嚴謹的科學。抽象嚴謹是其本質的屬性,一旦體會到數學抽象的豐富含義,再不會感到枯燥乏味。線性系統理論是建立在線性空間的基礎上的,它大量使用矩陣論中深奧的內容,比如線性變換、子空間等,是分析中最常用的核心的內容,要深入理解,才能體會其物理意義。比如,狀態空間分解就是一種數學分析方法。在控制論中把實際系統按能控性和能觀性化分成四個子空間,它們有著確切的物理概念。線性變換的核心思想在于:線性系統的基本性質(如能控性、能觀性、極點、傳遞函數等)在線性變換下都不改變,從而可將系統化為特定形式,使問題的研究變得簡單而透徹。
在學習現代控制理論教材時,發現不少“引而未發”的問題。由于作者有豐富的教學經驗與學術造詣,能深入淺出闡述問題,發人深省。因此,通過自己反復閱讀教材,就能理解這些內容。比如,在探討線性系統的傳遞函數的零極點相消時,如果潛伏著不穩定的振型,從數字表達式看不出什么問題,但會影響整個系統的運行穩定性。那么,用什么方法消除其影響,在什么情況下又不能消除,這一系列疑點,需要我獨立思考。又如在構造李雅普諾夫(Lia.punov)函數判定線性系統的穩定性時,如果構造不出這種函數,是否就意味著這個系統不穩定了呢不是的。因為這種判定方法,只給出一個充分條件,而不是必要條件。況且實際系統基本上都是非線性系統。在具體運算中,又如在觀測設計時,對同一問題,大家所得的“解”互不相同。這正是在不同變換下,系統的過程與狀態的描述各不相同,有如同一條曲線在不同坐標系里有不同的方程一樣;同一物理現象,在不同的參照系內有不同的表述。這些都是教材中“引而未發”、引人深思的問題。
在人一生的學習中,必須逐步培養一種正確的學習方法,才能通過自己的深入體會,加深對教材的真正理解。特別是概念的外延和內涵,不能隨意擴大或縮小,否則會在運用公式定理去解答復雜問題時出現錯誤。與此同時,要注意發展自己對時間和空間的想象力。愛因 斯坦說:“想象力比知識更重要”。
現代控制理論是由經典控制理論發展而來的,而控制理論本身作為一種方法,在機械、電氣、控制等多個領域都有廣泛的應用,科學中涉及的大多數問題都可以用系統的概念來分析和處理。從經典控制論發展到現代控制論,是人類對控制技術認識上的一次飛躍。經典控制論限于處理單變量的線性定常問題,在數學上可歸結為單變量的常系數微分方程問題。現代控制論面向多變量控制系統的問題,它是以矩陣論和線性空間理論作為主要數學工具,并用計算機來實現。
《現代控制理論》是建立在狀態空間法基礎上的一種控制理論,是自動控制理論的一個主要組成部分。在現代控制理論中,對控制系統的分析和設計主要是通過對系統的狀態變量的描述來進行的,基本的方法是時間域方法。現代控制理論比經典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多,包括線性系統和非線性系統,定常系統和時變系統,單變量系統和多變量系統。它所采用的方法和算法也更適合于在數字計算機上進行。現代控制理論還為設計和構造具有指定的性能指標的最優控制系統提供了可能性。
學習了這門課程之后,我發覺其具有很大的普適性,如微積分、線性代數一樣,是解決工程問題的工具學科。我在學習這門課程時細心研讀,但仍深感概念抽象,不易掌握,學完之后,感覺如何應用用現代控制論的基本原理去解決生產實際問題則更困難。
一、現代控制理論的發展過程
現代控制理論是在20世紀50年代中期迅速興起的空間技術的.推動下發展起來的。空間技術的發展迫切要求建立新的控制原理,以解決諸如把宇宙火箭和人造衛星用最少燃料或最短時間準確地發射到預定軌道一類的控制問題。這類控制問題十分復雜,采用經典控制理論難以解決。1958年,蘇聯科學家Л.С.龐特里亞金提出了名為極大值原理的綜合控制系統的新方法。
在這之前,美國學者R.貝爾曼于1954年創立了動態規劃,并在1956年應用于控制過程。他們的研究成果解決了空間技術中出現的復雜控制問題,并開拓了控制理論中最優控制理論這一新的領域。1960~1961年,美國學者R.E.卡爾曼和R.S.布什建立了卡爾曼-布什濾波理論,因而有可能有效地考慮控制問題中所存在的隨機噪聲的影響,把控制理論的研究范圍擴大,包括了更為復雜的控制問題。幾乎在同一時期內,貝爾曼、卡爾曼等人把狀態空間法系統地引入控制理論中。狀態空間法對揭示和認識控制系統的許多重要特性具有關鍵的作用。其中能控性和能觀測性尤為重要,成為控制理論兩個最基本的概念。到60年代初,一套以狀態空間法、極大值原理、動態規劃、卡爾曼-布什濾波為基礎的分析和設計控制系統的新的原理和方法已經確立,這標志著現代控制理論的形成。
二、現代控制理論的學科內容
現代控制理論所包含的學科內容十分廣泛,主要的方面有:線性系統理論、非線性系統理論、最優控制理論、隨機控制理論和適應控制理論。
線性系統理論
它是現代控制理論中最為基本和比較成熟的一個分支,著重于研究線性系統中狀態的控制和觀測問題,其基本的分析和綜合方法是狀態空間法。按所采用的數學工具,線性系統理論通常分成為三個學派:基于幾何概念和方法的幾何理論,代表人物是W.M.旺納姆;基于抽象代數方法的代數理論,代表人物是R.E.卡爾曼;基于復變量方法的頻域理論,代表人物是H.H.羅森布羅克。
非線性系統理論
非線性系統的分析和綜合理論尚不完善。研究領域主要還限于系統的運動穩定性、雙線性系統的控制和觀測問題、非線性反饋問題等。更一般的非線性系統理論還有待建立。從70年代中期以來,由微分幾何理論得出的某些方法對分析某些類型的非線性系統提供了有力的理論工具。
最優控制理論
最優控制理論是設計最優控制系統的理論基礎,主要研究受控系統在指定性能指標實現最優時的控制規律及其綜合方法。在最優控制理論中,用于綜合最優控制系統的主要方法有極大值原理和動態規劃。最優控制理論的研究范圍正在不斷擴大,諸如大系統的最優控制、分布參數系統的最優控制等。
隨機控制理論
隨機控制理論的目標是解決隨機控制系統的分析和綜合問題。維納濾波理論和卡爾曼-布什濾波理論是隨機控制理論的基礎之一。隨機控制理論的一個主要組成部分是隨機最優控制,這類隨機控制問題的求解有賴于動態規劃的概念和方法。
適應控制理論
適應控制系統是在模仿生物適應能力的思想基礎上建立的一類可自動調整本身特性的控制系統。適應控制系統的研究常可歸結為如下的三個基本問題:
①識別受控對象的動態特性;
②在識別對象的基礎上選擇決策;
③在決策的基礎上做出反應或動作。
三、現代控制理論的學習策略
俗話說的好,興趣是最好的老師。然而從狀態空間表達式開始,就從沒有離開過大量復雜的數學公式和生硬的理論,這些內容是十分生硬枯燥的,我記得自己看書的時候經常看著看著就犯困了。那么,我們該如何才能學好現代控制理論這門課呢?
首先,我們必須有較好的數學基礎。由于現代控制理論這門課里面有大量的數學公式和數學推導過程,沒有扎實的餓數學基礎顯然是學不好這門課的。
現代控制理論學習心得 篇2
一、成本控制與管理在企業管理中的地位
成本控制管理水平的高低是衡量企業是否能夠生存和發展的重要指標。對企業發展產生影響的因素非常多,例如說市場原因、資金問題、生產技術、管理水平、發展策略等。若僅僅從企業內部管理的角度來講,筆者認為企業綜合競爭力的高低通常取決于成本控制管理水平。若企業成本控制管理水平較低,很有可能導致企業失去競爭優勢,更談不上發展壯大。國內有很多企業在過去的計劃經濟時代,其產品市場占有率高,但進入市場經濟時代后,因企業成本控制管理不善,無法與其他新興企業展開競爭,導致其逐漸失去國內市場,一直處在虧損倒閉的邊緣,因此我們必須要做好成本控制管理工作,才能夠確保企業的長期穩定發展。
二、成本控制管理在企業管理中的作用
傳統的成本控制沒有擴展到產品設計環節和產品銷售環節,只是將成本局限在產品生產環節,在管理上忽視事前的預測管理和事中的控制管理,側重于事后管理。而現代的成本控制管理是指對企業實際發生的成本和費用進行控制和評價,在生產經營的整個過程中都按照計劃的成本目標,及時反饋和修正偏差。實施成本控制管理可以不斷降低成本,提高企業的經營成果,使企業有效完成預定的目標。在現代企業管理中,成本控制的重心注重將采購、技術和財務等領域的成本比較分析,正逐漸轉向企業的戰略目標,這將有利于企業成本的預測和決策和正確選擇經營戰略。
(一)成本控制管理能夠提升企業的經濟效益
經濟效益是企業追求的核心目標,也是企業生存與發展的重要經濟指標,失去經濟效益企業便會被市場所淘汰。而企業的利潤直接決定了其經濟效益的好壞,因此成本控制管理工作就變得更加重要。無論在何種情況之下,減少成本都可以確保利潤的提高,當收入不變時,成本的降低能夠讓利潤增加。即便是對于一些不完全以盈利為目的的企業來說,若其成本得不到有效控制,企業便會連續虧損,也無法發揮出其在公共事業領域中的作用,甚至還會對政府的財政開支造成影響,增加納稅人的負擔,失去了自身價值。
(二)企業降低成本能夠提升其價格競爭力
當前市場競爭和行業競爭越來越激烈,價格競爭就是其中的一個重要方面。就算一件產品的質量再好,也應該有一個合理的價格與之匹配,這樣才能夠有市場和銷路。低價格在市場競爭中往往占據著優勢,而成本即是企業確定產品價格的主要依據。所以在價格確定的`情況下,企業之間的競爭從本質上來說是成本競爭,成本越低所獲得的利益就越高,誰就能夠在市場中占據主導地位。按照市場經濟體制的實際要求,企業應該結合市場形勢和自身情況來制定產品價格,盡可能提供物美價廉的產品,在質量相當的條件下價格越低其市場競爭力就越強。
三、完善企業成本控制管理的對策
(一)樹立戰略成本控制管理思想
從國內企業目前的發展現狀來看,過去的成本控制管理理念與方法已經不能滿足戰略成本控制管理的要求,企業必須要轉變過去那種以降低直接人工、材料費用為主的成本控制管理方式,不能讓成本控制管理僅僅局限在生產階段,而應該樹立以產品壽命為周期的成本控制管理理念,做好企業各個階段的成本費用的管理工作。另外,企業管理者必須要樹立成本控制管理思想,努力讓企業中的每一名員工都意識到成本控制管理對企業發展的重要作用,通過各種方式增強企業員工的綜合素質能力,建立一支穩定的、高素質的員工隊伍,提升工作質量,唯有這樣才能夠把過去以來的被動式成本控制管理轉變為主動積極的成本控制管理。
(二)實施現代化成本控制管理方法
必須強化成本控制管理信息系統的建設工作,對企業內部所有的成本項目以及成本要素進行綜合整理,從而讓成本控制管理和企業其他價值活動相匹配,另外還必須要積極擴展成本信息的來源渠道,收集更多成本控制管理過程中需要的上下游渠道或者競爭對手的成本信息,從而構建一個全面系統、交互式的成本信息管理系統,這是提升企業成本控制管理有效性的保障。利用現代化的成本控制管理方式,積極運用信息通訊技術、計算機網絡技術等組建成本信息管理系統,同時把這一管理系統和企業的財務管理系統、人力資源管理系統等結合起來,為企業實現現代化管理創造良好的支持條件,最大化的提升企業內部管理水平。另外,現代科學技術的運用也給企業推廣實施新成本控制管理模式提供了技術方面的保障。
(三)建立健全成本控制制度
企業管理者應該靠制度來規范企業的成本控制,建立健全成本控制制度。
(1)成本控制制度:健全產品生產成本控制制度,對于非生產性支出建立歸口分級控制制度,明確生產環節的控制目標、消耗標準和料工費,規定生產成本的開支范圍和各環節的消耗定額等。
(2)建立權責利清晰的成本管理組織機構,如生產部門對生產過程中耗用的料工費負責,負責生產環節的成本控制;采購部門依據企業采購政策嚴格控制采購材料的采購價格,對采購環節的成本負責;銷售部門嚴格控制銷售折讓和折扣,按照企業的銷售政策銷售,減少銷售費用。
(3)成本控制評價和反饋制度:建立暢通的反饋機制,定期對企業各環節的成本控制進行評價,由適當的人員分析超出預算的成本原因,對不合理的浪費行為給予懲罰。
(四)充分運用價值鏈分析
成本控制管理在很大程度上對企業管理工作起到了決策支持作用,成本控制管理的目標必須要與企業戰略管理目標相一致,即不但要努力降低成本費用,同時還應該幫助企業建立長期性的競爭優勢。企業在制定成本控制管理目標的過程中應該從企業全局出發,把企業內部實際情況和外部發展環境結合起來,從當前的競爭形勢出發,不但要關注內部價值鏈,同時還必須要關注行業內競爭對手的價值鏈,從而幫助企業管理者做出更加科學的決策,借助合理有效的成本控制管理戰略確保企業管理目標的最終實現。
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