工程控制论
控制论
自从1948年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论--关于在动物和机中控制和通讯的科学》一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。维纳把控控制论制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造"Cybernetics"这个英语新词来命名这门科学。"控制论"一同最初来源希腊文"mberuhhtz"，原意为"操舵术"，就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中，经常用它来表示管理人的艺术。简介控制论Cybernetics[拼音]kòngzhìlùn是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系
控制论概述1834年，著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，他进行科学分类时，把管理国家的科学称为"控制论"，他把希腊文译成法"Cybernetigue"。在这个意义下，"控制论"一词被编入19世纪许多著词典中。维纳发明"控制论"这个词正是受了安培等人的启发。在控制论中，"控制"的定义是：为了"改善"某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。由此可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制，进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗他说，信息反馈就是指由控制系统把信输送出去，又把其作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响，起到制的作用，以达到预定的目的。
控制论的三个基本部分1.信息论
主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。
2.自动控制系统的理论
主要是反馈论，包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的一般规律的研究。离散控制理论在计算中也有很广泛的应用，例如，开方：开方公式：X(n+1)=Xn+[A/X^(k-1)-Xn]1/k.例如我们开3次方，即
K=3；公式：X(n+1)=Xn+[A/X^2-Xn]1/3例如，A=5，5在1的3次方和2的3次方
之间，X0无论取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。假如我们取2为初始值：第一步：2+(5/2x2-2)1/3=1.7=X1第二步：
1.7+(5/1.7x1.7-1.7)1/3=1.71=X3第三步：1.71+(5/1.71x1.71-
1.71)1/3=1.709=X4第四步：1.709+(5/1.709x1.709-1.709)1/3=1.7099=X5每计算一次，比上一次多取一位数，计算次数与精确度成正比。取值偏大公式会自动调小，负反馈；例如第一步和第二步，取值偏小公式会自动调大，例如第三步，第四步，正反馈。
3.自动快速电子计算机的理论
。即与人类思维过程相似的自动组织逻辑过程的理论。
控制论系统的的主要特征第一个特征
要有一个预定的稳定状态或平衡状态。例如在上述的速度控制系统中，速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征
从外部环境到系统内部有一种信息的传递。例如，在速度控制系统中，转速的变化引起的离心力的变化，就是一种从外部传递到系统内部的信息。
第三个特征
这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。
第四个特征
这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定，内部都具有自动调节的机制，换言之，控制系统都是一种动态系统。
控制论在管理上的应用从控制系统的主要特征出发来考察管理系统，可以得出这样的论：管理系统是一种典型的控制系统。管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的，都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差，并采取纠正措施，使系统稳定在预定的目标状态上的。因此，从理论说，适合于工程的、生物的控制论的理论与方法，也适合于分析和说明管理控制问题。维纳在阐述他创立控制论的目的时说："控制论的目的在于创造一种言和技术，使我们有效地研究一般的控制和通讯问题，同时也寻找一套恰当的思想和技术，以便通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念以分类。"的确，控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术，以致在维纳的《控制论》一书发表后的几十年中，各种冠以控制论名称的边学科如雨后春笋般生长出来。例如工程控制论、生物控制论、
神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。而管理更是控制论应用的一个重要领域。至可以这样认为，人们对控制论原理最早的认识和最初的运用是在管理面。从这个意义上说，控制论之于管理恰似青出于蓝。用控制论的概念和方法分析管理控制过程，更便于揭示和描述其内在机理。
控制论在科学体系中的地位与研究物质结构和能量转换的传统科学不同，控制论研究系统的信息变换和控制过程。尽管一般系统具有质料、能量和信息三个要素，但控制论只把质料和能量看作系统工作的必要前提，并不追究系统是用什么质料构造的，能量是如何转换的，而是着眼于信息方面，研究系统的行为方式。控制论的另一位创始人、英国生理医学家W.R.阿什贝认为，控制论也是一种"机器理论"，但它所关注的不是物件而是动作方式。可以进一步说，控制论是以现实的(电子的、机械的、神经的或经济的)机器为原型，研究"一切可能的机器"──一切物质动态系统的功能，揭示它们在行为方式方面的一般规律。因此，与那些只研究特定的物态系统,揭示某一领域具体规律的专门科学相比较,控制论是一门带有普遍性的横断科学。
控制工作与控制的比较1.管理控制的概念。
在管理工作中，作为管理职能之一的控制是指：为了确保组织的目标以及为此而拟定的计划能够得以实现，各级主人员根据事先确定的标准或因发展的需要而重新拟定的标准，对下级的工进行衡量、测量和评价，并在出现偏差时进行纠正，以防止偏差继续发展今后再度发生；或者，根据组织内外环境的变化和组织的发展需要，在计的执行过程中，对原计划进行修订或制订新的计划，并调整整个管理工作程。因此，控制工作是每个主管人员的职能。主管人员常常忽视了这一点，似乎控制工作是上层主管部门和中层主管部门的事。实际上，无论哪一层的主管人员，不仅要对自己的工作负责，而已都还必须对整个计划的实施目标的实现负责，因为他们本人的工作是计划的一部分，他们下级的工作是计划的一部分。因此各级的主管人员，包括基层主管人员都必须承担实控制上作这一重要职能的责任。
2.管理控制与"控制"的相似处
管理活动中的控制工作，是一完整的复杂过程，也可以说是管理活动这一大系统中的子系统，其实质和控制论中的"控制"一样，也是信息反馈。从管理控制工作的反馈过程可见，管理活动中的控制工作与控制论中的"控制"在概念上相似之处：(1)二者的基本活动过程是相同的。无论是控制工作还是"控制"都包括三个基本步骤：1)确立标准；2)衡量成效；3)纠正偏差。为了实施控制，均需在事先确立控制标准，然后将输出的结果与标准进行比较；若现有偏差，则采取必要的纠正措施，使偏差保持在容许的范围内。(2)管控制系统实质上也是一个信息反馈系统，通过信息反馈，揭示管理活动中不足之处，促进系统进行不断的调节和改革，以逐渐趋于稳定、完善，直达到优化的状态。同其他系统中的控制一样，在现代化管理中有许多情况要正反馈。两个组织之间的竞赛或竞争就是一例，你追我赶，相互促进。是大量的还是为了缩小和消灭与既定目标的差距的负反馈，(3)管理控制统和控制论
中的控制系统一样，也是一个有组织的系统。它根据系统内、的变化而进行相应的调整，不断克服系统的不肯定性，而使系统保持在某稳定状态。
3.管理控制与"控制"的区别
1.控制论中的"控制"，实质是一个简单的信息反馈，它的纠正措施往往是即刻就可付诸实施的。而且，若在自动控制系统中，一旦给定程序，么衡量成效和纠正偏差就往往都是自动进行的，而管理工作中的控制活动远比上述的更为复杂和实际。主管人员当然是要衡量实际的成效情况，并它与标准相比较以及明确地分析出现的偏差和原因。但是，为了随之作出要的纠正，主管人员必须为此而花费一定的人力、物力和财力去拟订计划并实施这一计划，才有可能纠正偏差以达到预期的成效。
2.简单反馈中的"信息"，是一个一般意义上的词汇，即简单的"信息包括能量的机械传递、电子脉冲、神经冲动、化学反应、文字或口头的消息以及能够借以传递"消息"的任何其他手段。对于一个简单反馈的控制系来说，它所反馈的信息往往是比较单纯的。维纳的信息：是物质、能量、信息及其属性的标识(原维纳信息定义的逆)。而对于管理控制工作中的"信息"来说，它是根据管理过程和管理技术而组织起来的在生产经营活动中产生的，并且经过了分析整理后的信息流或信息集，它们所包含的信息种类繁多数量巨大。这种管理信息(包括管理控制工作中的信息)和管理系统结合一起，就形成了一个系统--管理信息系统。这种系统，由于既要反映产的生产过程，以便使信息系统能起到控制产品生产过程和产品的价值形成程的作用；又要适应管理决策的需要，使信息系统能起到为各级管理服务作用，使信息的流动符合管理决策的需要，使信息系统成为进行科学管理严格执行计划的有力工具。因此，我们就要求它具有如下功能：(1)处理信息及时、准确；(2)控制计划和经营管理，使之处于最佳状态；(3)便于进行方案比较和择优；(4)有助于进行预测工作。管理是否有效，其关键在于管理信息系统是否完善，信息反馈是否灵敏正确、有力。灵敏、正确和有力的程度是一个管理制度或一个管理职能部是否有充沛生命力的标志，这就是现代管理理论中的反馈原理。要"灵敏"就必须有敏锐的"感受器"，以便能及时发现变化着的客观实际与计划目之间的矛盾。要"正确"，就必须有高效能的分析系统，以过滤和加工感来的各种消息、情报、数据和信息等，"去粗取精、去伪存真、由此及彼由表及里"。"有力"就是把分析整理后得到的信息化为主管人员强有力行动，以修正原来的管理动作，使之更符合实际情况，以期达到管理和控的目的。
3.按照"控制论"的观点，生物或机械等等各种系统的活动均需要控制。进行这种控制活动的目的是设法使系统运行中所产生的偏差不致超出允许范围而维持在某一平衡点上。对管理来说，控制工作的目的不仅是要使一个组织按照原定计划，维其正常活动，以实现既定目标；而且还要力求使组织的活动有所前进，有创新，以达到新的高度，提出和实现新的目标。也就是说，管理的五个职活动，通过信息反馈，形成了一个闭合回路系统。管理活动无始无终，一面要像控制论中的"控制"一样，使系统的活动维持在一平衡点上；另一面还要使系统的活动在原平衡点的基础上。求得螺旋形卜升。全面质量管中推行的PDCA工作法，实际上就是体现了这个特点。
4.控制工作的目的、作用及重要性
在现代管理系统中，人、财、物等要素的组合关系是多种多样的，时变化和环境影响很大，内部运行和结构有时变化也很大，加上组织关系错复杂，随机因素很多，处在这样一个十分复杂的系统中，要想实现既定的标，执行为此而拟定的计划，求得组织在竞争中的生存和发展，不进行控工作是不可想象的。
5.控制工作的目的和作用
在早期的管理活动中，往往是通过财务审计来进行控制工作的。那时组织规模不大，涉及到的范围较小，业务活动种类也比较简单，所以进行务审计的目的是防止有限的资金在使用过程中出现浪费或流失，并保障能得到最大的收益。随着社会和科学技术的进步，组织的活动规模越来越大，活动内容也增加广日益复杂，因而控制工作的内容也越来越多，已不仅仅是务审计所能概括得了的。但尽管如此，财务审计仍不失为一种重要的控制法。在现代的管理活动中，无论采用哪种方法来进行控制工作，要达到的一个目的(也就是控制工作的基本目的是要"维持现状"，即在变化着的外环境中，通过控制工作，随时将计划的执行结果与标准进行比较，若发有超过计划容许范围的偏差时，则及时采取必要的纠正措施，以使系统的动趋于相对稳定，实现组织的既定目标。控制工作要达到的第二个目的是要"打破现状"。在某些情况下，变的内，外部环境会对组织提出新的要求。主管人员对现状不满，要改革，创新。要开拓新局面。这时，就势必要打破现状，即修改已定的计划，确新的现实目标和管理控制标准，使之更先进、更合理。在一个组织中，往往存在两类问题：(1)经常产生的可迅速地、直接地影响组织日常经营活动的"急性问题(Acuteproblem)；(2)长期存在会影响组织素质的"慢性问题(Chronicproblem)。解决急性问题，多是为了维持现状。而打破现状，须解决慢性问题。在各级组织中，大量存在的是慢性问题，但人们往往只意解决急性问题而忽视解决慢性问题。这是因为慢性问题是在长期的活动逐渐形成的，产生的原因复杂多样。人们对于其存在已经"习以为常"，以至适应了它的存在，不可能发现或者即使是已经发现了也不愿意承认和解决由于慢性问题所带来的对组织素质的影响。而急性问题是经常产生的，对人的工作和利益会产生显而易见的影响，故容易被人们发现、承认和解决。因此，要使控制工作真正起作用，就要像医生诊治疾病那样，重点解决慢问题，打破现状，求得螺旋形上升。要打破现状，解决慢性问题，是需要一定时间的。这段时间就叫做"理突破过程"。例如，在企业管理中，要分析企业的产品质量，可以将产的优等品率作为考核评价指标之一。若一个企业要把产品的优等品率从原的80%提高到95%，就需要有一个过程。尽管在日常活动中，控制工作的目的主要是前述两个，但进行控制工的最佳目的是防止问题的发生。这就要求管理人员的思想应当向前看，把制系统建立在前馈而不是简单的信息反馈的基础上，在不应发生的偏离计的情况出现以前就能预测到并能及时采取措施来加以防止。
6.控制工作的重要性
为了实现上述的目的，控制工作在管理活动中的重要性是显而易见的可以从以下两方面来理解：(一)控制工作的重要性体现在：任何组织、任何活动都需要进行控制。这是因为即便是在制定计划时进行了全面的、细致的预测，考虑到了各种现目标的有利条件和影响实现的因素，但由于环境条件是变化的，主管人受到其本身的素质、知识、经验、技巧的限制，预测不可能完全准确，制出的计划在执行过程中可能会出现偏差，还会发生未曾预料到的情况。这时控制工作就起了执行和完成计划的保障作用以及在管理控制中产生新的划、新的目标和新的控制标准的作用。通过控制工作，能够为主管人员提有用的信息，使之了解计划的执行进度和执行中出现的偏差及偏差的大小并据此分析偏差产生的原因；对于那些可以控制的偏差，通过组织机构，追究责任，予以纠正；而对于那些不可控制的偏差，则应立即修正计划，使符合实际。(二)控制工作的重要性还表现在它在管理的五个职能中所处的地位其相互关系上。控制工作通过纠正偏差的行动与其他四个职能紧密地结合一起，使管理过程形成了一个相对封闭的系统。在这个系统中，计划职能择和确定了组织的目标、战略、政策和方案以及实现它们的程序。然后，过组织工作、人员配备、指导与领导工作等职能去实现这些计划。为了保计划的目标能够实现，就必须在计划实施的不同阶段，根据由计划产生的制标准，检查计划的执行情况。这就是说，虽然计划工作必须先于控制活动但其目标是不会自动实现的。一旦计划付诸实施，控制工作就必须穿插其进行。它对于衡量计划的执行进度，揭示计划执行中的偏差以及指明纠正施等都是非常必要的。同时，要进行有效的控制，还必须制订计划，必须有组织保证，必须要配备合适的人员，必须给予正确的指导和领导。所以说控制工作存在于管理活动的全过程中，它不仅可以维持其他职能的正常动，而且在必要时，还可以通过采取纠正偏差的行动来改变其他管理职能活动。虽然有时这种改变可能是很简单的，例如在指导中稍作些变动即可；但在许多情况下，正确的控制工作可能导致确立新的目标，提出新的计划改变组织机构，改变人员配备以及在指导和领导方法上作出重大的改革。工程控制论
控制论的一个分支学科，是关于受控工程系统的分析、设计和运行的理论。法国物理学家和数学家A.M.安培于1834年用控制论这一名词称呼管理国家的科学。第二次世界大战前后，自动控制技术在军事装备和工业设备中开始应用，实现了对某些机械系统和电气系统的自动化操纵。工程控制论engineering cybernetics 20世纪30年代末美国、日本和苏联的科学家们先后创立了用仅有两种工作状态的继电器组成的逻辑自动机的理论,并被迅速用于生产实践。在这一时期前后又出现了关于信息的计量方法和传输理论。在这些科学成就的推动下，曾亲自参加过自动化防空系统研制工作的美国数学家N.维纳于1948年把这些概念和理论应用于动物体内自动调节和控制过程的研究，并把动物和机器中的信息传递和控制过程视为具有相同机制的现象加以研究，建立了一门新的学科,称为控制论(cybernetics)。这一名词随即为世界科学界所袭用。1954年钱学森所著《工程控制论》一书英文版问世，第一次用这一名词称呼在工程设计和实验中能够直接应用的关于受控工程系统的理论、概念及方法。随着该书的迅速传播(俄文版1956年，德文版1957年，中文版1958年)，该书中给这一学科所赋予的含义和研究的范围很快为世界科学技术界所接受。工程控制论的目的是把工程实践中所经常运用的设计原则和试验方法加
以整理和总结,取其共性,提高成科学理论，使科学技术人员获得更广阔的眼界，用更系统的方法去观察技术问题，去指导千差万别的工程实践。
理论范畴工程控制论的研究对象和理论范畴在不断扩大。近20年来该学科的各个方面都有了很大的发展。到目前为止,它所包含的主要理论和方法有下列6个方面。系统辨识和信息处理由于工程控制论中所有的概念和方法都是建立在定量研究的基础之上，为了实现对工程系统的控制，精密地定量描述它的行为和结构就具有决定性的意义。找出能够完全描述系统状态的全体变量，区分为输入量、受控量和控制量等不同类别，把表现为机械的、电的、光的、声的各种物理信号形式的变量从各种随机因素和噪声中提取出来，确定各变量在各种不同条件下的变化规律，这就是系统辨识理论的任务。用滤波、预测、相关处理、逼近等方法从噪声中分离出具有本质意义的信息以及寻求各变量之间的相互关系，这是属于信息处理理论和方法的范畴。近年来发展起来的模式识别理论和方法能够对已经提取出来的物理信号进行更精细的分析,以便用机器手段去理解它的含义,并用文字或图形显示出来，为管理和操作人员提供准确的信息，这是信息处理理论的新成就。
模型抽象为了精细地描述受控客体的静态和动态特性，常用建立数学模型的方法。成功的数学模型能更深刻地、集中地和准确地定量反映受控系统的本质特征。借助于数学模型，工程设计者能清楚地看到控制变量与系统状态之间的关系，以及如何改变控制变量才能使系统的参数达到预期的状态，并且保持系统稳定可靠地运行。数学模型还能帮助人们与外界的有害干扰作斗争，指出排除这种干扰所必须采取的措施。根据具体受控工程的特点，可以用代数方程式、微分方程式、积分方程式、逻辑代数式、概率论和模糊数学等数学工具去建立数学模型。对复杂的系统常要用到由几种数学工具结合起来的混合模型去实现对工程系统的完全描述。这种根据实验数据用数学工具去抽象受控工程对象本质特征的原理和方法称为建模理论。
最优控制欲使工程系统按希望的方式运行，完成预定的任务，应该正确地选择控制方式。几乎所有的工程系统都有共同的特性：为达到同一个目标，存在着许多控制策略。不同的控制策略所付出的代价也各异，例如能量消耗，所费时间的长短，材料、人力和资金的消耗等均不相同。研究如何以最小的代价达到控制的目的的原理和方法称为最优控制理论。寻求以最短时间达到控制目的的理论称为最速控制理论。线性规划、动态规划、极大值原理、最优化理论等都是经过实践证明具有严密结构的最优控制理论。为了解决最优控制的工程实现问题，科学家们又创造了很多适用于计算机程序的算法，称为最优化技术。最优控制理论和最优化技术的建立是工程控制论中最突出的成就。
自我进化受控系统的工作环境、任务和目标常发生变化。为了使工程系统能自动适应这些变化，科学家们创立了一系列设计原理和方法，赋予系统以自我进化的能力，即根据变化了的环境条件或工作任务，系统能够自动地改变自己的结构、参数和获得新的功能。最早出现的是自稳定系统，它能在环境条件发生剧烈变化时自动地改变自己的结构，始终保持稳定的工作状态而无需操作人员去干预。离散控制理论在计算中也有很广泛的应用，例如，开方：开方公式：X(n+1)=Xn+[A/X^(k-1)-
Xn]1/k.例如我们开3次方，即K=3；公式：X(n+1)=Xn+[A/X^2-Xn]1/3例如，
A=5，5在1的3次方和2的3次方之间，X0无论取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，
1.6，1.7，1.8，1.9，
2.0都可以。假如我们取2为初始值：第一步：2+(5/2x2-
2)1/3=1.7=X1第二步：1.7+(5/1.7x1.7-1.7)1/3=1.71=X3第三步：
1.71+(5/1.71x1.71-1.71)1/3=1.709=X4第四步：1.709+(5/1.709x1.709-
1.709)1/3=1.7099=X5每计算一次，比上一次多取一位数，计算次数与精确度成正比。取值偏大公式会自动调小，例如第一步和第二步，取值偏小公式会自动调大，例如第三步，第四步。用自适应控制理论(见适应控制系统)设计的工程系统能自动地对外界条件变化作出反应，改变自己的结构参数，保持优良的性能和高精度。计算机用于工程系统后，由于具有信息存储能力，出现了自学习系统。经过有经验的操作人员示教以后，系统把一切操作细节都记忆下来，从此就能准确地自动再现已学到的操作过程，完成指定的任务。只要存储容量足够大，同一工程系统可记忆若干种操作过程，就成为多功能系统。把专家们在某一专门领域中的知识和经验存储起来，工程系统就获得处理复杂问题的能力，这种系统称为专家系统。为完成不同的任务而能自动重组结构的系统称为自组织系统。工程控制论的研究工作还一直受着仿生学新成就的启发和鼓舞，不断引进新的概念，发明新的理论，以求工程系统部分地模仿生物的技能。能够辨识人的声音，认识和翻译文字，具有不断增长的逻辑判断和自动决策能力的智能系统已在工业生产领域和服务行业中采用，这是具有自我进化能力的工程控制论系统的最新成就。
容错系统提高系统工作可靠性一直是工程控制论研究的中心课题之一。早期的研究集中在如何用不太可靠的元件组成可靠的系统。例如，人的大脑中每天都有成千上万个脑细胞死亡，却仍能在数十年内可靠地工作而不出现故障。用设置备份的办法去提高可靠性称为冗余技术，这是一项研究得最早至今仍在大量采用的技术。自诊断理论是关于自我功能检查发现故障的理论。按这种理论设计的工程系统能自动地定期诊断全系统和组成部分的功能，及时发现故障，确定故障位置，自动切换备份设备或器件，从而恢复系统的正常功能。有的系统能在全部运行过程中连续地进行自我诊断。利用纠错编码理论(见编码理论)可以自动地发现工程系统在信息传输过程中可能发生的差错，自动地纠正错误，使系统的功能不受损害。在不可能纠正时则剔除错误信息，或让系统重复操作，以排除随机差错。对不能简单排除的故障，则选用无需故障部件参与的其他相近的功能部件代替。自诊断理论、检错纠错理论、最优备份切换理论和功能自恢复理论总称为容错理论(见容错技术)。
仿真技术在系统设计和制造过程中不能在尚未建成的工程系统上进行实验，或者由于代价太高而不宜于进行这种实验。用简单的装置和不同的物理过程去模拟真实系统的受控运行过程称为仿真技术。早期曾以物理仿真为主，即用不同性质但易于实现、易于观察的物理过程去模仿真实的过程。模拟计算机是专为仿真技术而发展起来的技术，它利用电信号在电路中的变化规律去模仿物理系统的运动规律。数字计算机出现以来，又有混合计算机作为仿真工具。随着数字计算机运算速度和存储容量的提高，数字计算机已成为仿真技术的主要手段。只要编制相应的软件就可以模拟各种不同性质的物理过程。仿真技术是在工程控制论中发展起来的强有力的实验
技术，使设计师们能在极短时间内，用很小的代价在实验室内进行任何庞大工程系统的实验。
应用领域的演变工程控制论发源于纯技术领域。转速、温度、压力等机械变量和物理变量的自动调节是最早期的工业应用，而自动调节理论是对这一时期技术进步的理论总结。第二次世界大战前后出现的自动化防空系统和自寻目标的导弹系统促进了伺服机构和自动控制技术的广泛应用。自动调节理论，经过发展和提高以后，上升为自动控制理论。随着第一台电子数字计算机的出现，技术界开始研制具有数字运算能力和逻辑分析功能的自动机，自动控制系统随即获得了智能控制的功能。随着廉价的微型计算机大量进入市场，自动化工程系统全面地进入了智能化阶段，自动控制理论的全部含义遂得以真正展开。从此，工程控制论的概念、理论和方法开始从纯技术领域溢出,涌进了许多非技术部门,派生出社会控制论、经济控制论、生物控制论、军事控制论、人口控制论等新的专门学科。这些新学科出世以后，便与它们的先行者并驾齐驱，并且根据各自领域的特点，又抽象出新的概念，创造新的理论和方法，产生新的内容。另一方面，它们毕竟是孪生学科,有共同的渊源,在前进过程中能彼此借鉴和相互补充。它们所共有的那些原理、理论和方法，作为广义控制论的基本内容，又促进了另一门更广泛的学科──系统工程的诞生。
工程控制论1.工程控制论进入社会科学领域
工程控制论进入社会科学领域是当代重大科学技术成就之一。由于信息科学和信息技术的巨大进步，"工程"一词的含义在不断扩展。
2.继早期的纯技术工程
继早期的纯技术工程(机械、电力、化工、水利、航空、航天等)之后，传统上属于社会科学范畴的问题已能用工程方法去处理，而且比纯行政管理方法能作出更好的决策，对社会事务的具体部门进行状态分析、政策评价、态势预测和决策优化时，常常得到意想不到的新发现，导致巨大的经济效益和社会效益。在社会工程中应用工程控制论所依靠的技术手段与在纯技术工程中完全不同。信息的采集要靠统计方法，状态分析依靠以计算机为中心的数据通信网络。社会事务的定量模型被存储在计算机的数据库中，成为所要研究或管理的那些社会领域的动态映像。
3.数学仿真在这里起着非常重要的作用
在社会领域中进行新的政策性试验要费很长时间，还常伴有一定的风险，故数学仿真在这里起着非常重要的作用。状态分析、模型提取、系统设计和政策优化等都能在试验室内于极短的时间内完成。4.工程控制论之所以能用到社会范畴的先决条件政策变量的设置和实施只能用政令法令的形式和通过有关政府或事业管理机构来推行，而不能像在纯技术工程中那样用机械的或其他物理信号去驱动。状态反馈也要在人的参预下经过信息网络实现。所以，以计算机为中心的信息系统是社会工程的技术基础，也是工程控制论之所以能用到社会范畴的先决条件。
5.在模型抽象和政策优化分析中
此外，在模型抽象和政策优化分析中，还要经常用到运筹学、对策论、规划论、排队论、库存论等历史上独立于工程控制论之外并行发展起来的数学理论，以及有关的经济学和社会学理论。由于自然科学家和社会科学家的密切合作，正在形成一门新的学科──决策科学。
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