下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
自动控制是现代社会不可缺少的组成部分，我们生活在被自动控制系统包围的环境中。坐在家里，新风系统会自动调节室内温度与湿度，人们喝着刚从冰箱里拿出来的冰凉可口却不结冰的饮料，坐在全自动的按摩椅上，享受着人造卫星从千里之外传送过来的球赛直播信号。与此同时，扫地机器人正在毫无怨言地打扫着房间的每一个角落。走在路上，行驶中的每一辆汽车都装配有全自动的发动机冷却系统，这套系统保障了车辆不管是在严寒的阿拉斯加还是在酷热潮湿的东南亚都可以正常运行。智能交通灯会根据路口车辆和行人的流量调整红绿灯的切换时间，最大限度地减少路上的拥堵。在智能工厂中，一台机器人正在使用视觉引导系统和精密的运动控制伺服系统将相机模组精确地组装到手机基板上，它在以人类无法达到的精度与速度重复着此项工作。在它身后有成百上千的机器人在没有人员监督的流水线上井然有序地工作着，或是装配，或是打包，或是检测。大规模的自动化控制系统为我们带来了价格低廉且优质的商品。在快递分拣中心会看到日夜不停运转的传送带、自动引导运输车和时刻闪烁的扫码器，自动化仓库控制系统在努力地保障着每一件包裹按时流向它的终点。相比于几十年前，这些自动控制的应用让我们现在的生活变得更加便利、更加美好。
在这些科技感十足的应用背后是不断发展的控制理论。控制理论本身是一门充满美感的学科，它作为一门单独的学科诞生于20世纪中叶。自诞生以来，这门学科就始终致力于将数学理论应用在现实生活当中。在过去的几十年中，控制理论已经发展成为一门综合性很强的学科，它涵盖了应用数学、机械电子、计算机技术和信号处理以及电气工程等。而且，每当有新的数学理论或者新的科技突破，都会很快地应用到自动控制相关的领域当中。例如，近年来高速发展的智能机器人控制、无人飞行器控制和无人驾驶等，都得益于计算机硬件的快速发展、人工智能（AI）、云计算以及神经网络算法的应用和发展。自动控制领域始终是高新技术的一块重要试验地。而且控制理论的思想也已经扩展到了很多非工程领域，例如视频网站的推送算法、生物医学系统和经济系统等，在其中都可以找到控制算法的影子。