控制工程是不是玄學?
網上有一個程序員的段子:
讀書歷程:x語言入門—&>x語言應用實踐—&>x語言高階編程—&>x語言的科學與藝術—&>編程之美—&>編程之道—&>編程之禪
控制也大致如此吧:
控制工程 -&> 控制理論 -&> 控制的藝術 -&> 控制的哲學 -&> 控制與人生 -&> 控制之道 -&> 控制之禪
1
控制工程
Everybody Talks About the Weather, But Nobody Does Anything About It. - Mark Twain
天氣控制就是控制工程。
2
控制理論
All stable processes we shall predict. All unstable processes we shall control.
- John von Neumann
把不穩定的變穩定,控制理論也。
3
控制的藝術
Connectors usually cause more failures than any other type of component. Many of these failures are not reported because they can be "fixed" by reseating the connector.
- W. Ireson, Clyde Coombs, and Richard Moss
很多時候,實在找不到問題原因,可以重啟或踢一腳。
4
控制的哲學
問渠哪得清如許,為有源頭活水來。
- 朱熹
反饋重要,前饋也很重要。
5
控制與人生
入則無法家拂士,出則無敵國外患者,國恆亡。
- 《孟子》
沒有負反饋的系統,不穩定。
6
控制之道
治大國若烹小鮮。
- 《道德經》
控制大的、複雜的系統,跟控制小的、簡單的系統,是一樣的。
7
控制之禪
諸法空相。
- 《心經》
每次看到這樣的問題,我就
哎
謝邀。我覺得說這話是因為還沒有學明白。
對反饋控制這件事有intuition的人是不會這樣覺得的。控制工程不是玄學。
是藝術。
控制理論是公理化科學,控制工程真不好說。
很多學科的進步,大致分為兩條路。
一是先有觀察和經驗,後有規律和理論。如量子力學,如蒸汽機的反饋到PID。
二是相反。如廣義相對論,如Kalman濾波。
玄學指的是第一條路,有了觀察和經驗,但還未總結出規律和理論時?
一方面,調參等,積累了很多經驗,其中有的具有普適性,有的則不具有。另一方面,系統辨識等,也正把一些具有普適性的經驗理論化。有意思的是,往往理論化之後,再回頭看經驗,往往發現其實自成系統,只是早先沒發現。
還是指的第二條路,有了理論,但還未得到應用時?
一方面,很多理論,壓根就是為了發paper,能用才怪。另一方面,UKF、PF等理論,也正在開始對工程產生影響。
---
當然不是玄學。但足夠advanced時,可能會與玄學、magic難以分辨(indistinguishable)。
---
克拉克說,任何先進的技術都與魔法無異。Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic.
類似的,任何先進的技術都與玄學無異。
但 indistinguishable from magic,indistinguishable from 玄學,不等於技術就是魔法,不等於就是玄學。這不是摳字眼,是克拉克本來就是這個意思。
不單是控制~
為什麼那麼多人學控制學到最後覺得學控制像學玄學,練內功一樣? - Kalmen 的回答純來搞亂,此問題下的答案配合此問答的答案食用更佳:
為什麼很多汽車工程師都說「NVH 是玄學」? - 車輛工程
控制工程,主要是參數調整。
參數調整,顯然是玄學。對於絕大部分人來說是玄學,因為他們只知道用各種歪門邪道來搞參數整定。
對於極少數人來說,這是屠龍之術。窩來填坑啦~
控制工程顯然不是玄學。
翻翻控制理論就知道了,控制理論從建立數學模型開始,一步步建立各類分析法,包括之後對系統進行校正,都是有數學在那做基礎的。
所以我一向認為,咱自動化人,其實就是應用數學+電子+機械+物理+papapapapa各種工學的集合體。然而這其中並沒有啥是玄的。
說PID玄,用PID就可以對一個未知數學模型的系統進行效果卓越的調節,雖然存在大量非線性或者時變的系統,但終究可以通過簡化將其變成基本線性的系統。而PID僅僅只是個微分方程,玄不,反正當時我是被它折服了。
說PID整定玄,PID整定需要大量的經驗,通過觀察系統的狀態不斷修改參數以期達到最佳的控制效果,整定經驗少時看臉,多了也就駕輕熟就了。
說演算法玄,一個PID產生多少變種,然而他們都是在數學分析後的產物,更是更接近實際工程的產物,啥啥啥微分先行,積分分離,實在是太棒了~
說到15年風力擺,我也剛測評完,題目剛到手覺得也就那樣,控制幾個電機而已(實際也就那樣,笑),我不知道多少人做完了全部,反正我是做完了,而整套程序的思想是「能量守恆」和「位置控制」,貫穿了所有要求。我就不多說了,哈哈哈。。
所以控制工程外行看他玄,內行心裡有數。
所有工學都是這樣,我們死守了數學的推導,把效果呈現給了世人;我們用隱晦的專有名詞交流,向外人稱之為XX工程。這換在中世紀,我們不是妥妥的魔法師嗎~
8.19.1:33 經典控制 END
8.21 收到消息通知去參加國賽綜合測評了233
反正我寫演算法的時候會夜觀天象。
控制工程不是玄學,參數整定才是
控制工程是數學。
控制工程是哲學。
你們搞的這個PID啊,當然要整定P啊,但是也要考慮到歷史的進程。
你是不是覺得你學不通的沒能理解的東西都是玄學?
控制工程里最常用的化簡手法就是線性化,但是,實際應用中哪來的嚴格線性的被控對象啊。
我剛在新聞學的作業里說控制可能是一門玄學……
傳播學和控制學除了祖宗一致以外還有相當多的共通之處,當你把控制的理論,尤其是基礎的反饋環節及系統上升到新聞學、社會學、心理學以後,就自然會變得相當「玄乎」。
因為世間萬物本質都可以歸括為系統,大到生態,小到內分泌,實踐至電路,玄乎至心理暗示。如果我們將所有系統採樣數字化,再加以分析,就是控制學的內容了。
所以,我認為,控制學是,基於數據化「玄學」的,「解玄學科」~顯然是因為對象、系統沒能或不能完全搞明白,才會有這樣的錯覺
數學是嚴謹的,PID演算法是嚴謹的,但是應用到工科上的數學有時真的是玄學一般。
從理論上看,不是,從實際上看,很可能。。。
我聽說過這麼一個關於同步控制的案例,控制器是線性結構的,開始用了幾個線性交叉補償方法效果都不好。然後他發現參數跟反饋項成正比挺好的,於是就這樣做了,效果也不錯。這時控制器變成了非線性控制器,看起來很不科學,效果不錯也是蠻玄的一件事。至於理論分析嘛。。。
玄大概就是種實際不錯但是理論沒法解釋的現象吧。
推薦閱讀:
※控制系統的專業未來如何?
※GitHub 上有哪些機器人、無人機、自動控制等方面的有趣項目?
※阿爾法狗為什麼不用機械臂而用人肉臂下棋?
※單片機可以替代plc么?
※自動化專業的路該怎麼走?