自动控制理论论文

第一篇：自动控制理论论文

项目驱动教学在“自动控制理论”课程中的应用

摘 要：文章以实例论述了项目驱动模式在“自动控制理论”课程中的探索和应用。通过项目驱动教学实现授课理论与实践的有效结合，帮助学生透彻理解反馈控制思想和PID控制的原理，提高学生分析和解决问题的实践能力，并有利于培养学生的团队合作精神。

关键词：项目驱动教学;自动控制理论;转向控制系统

高校理工科专业的教学模式一般以教师授课为主，在理论结合实际应用和创新能力培养上相对薄弱一些，作为学生一般是被动地接受知识，对知识点的掌握程度，往往依赖学生自身的理解能力和所下功夫，特别是理论性相对较强的学科，如果授课模式相对单一，所举案例又与实际应用存在一定差距，就会加大学生对理论知识的理解难度，出现缺乏学习兴趣的情况，会影响到教学质量，造成学生在基础学科上掌握不够牢固，还会影响到后续学科的学习，甚至衍变成应试教育[1]。专业基础课不仅仅是专业课程学习的基础，它与工程实践应用也结合得较为紧密，如果能够在教学中实现与实际应用的有机结合，让学生提高学习兴趣，加深理解，就会产生更好的教学效果[2]。针对这种情况，笔者在“自动控制理论”课程中尝试开展了“项目驱动教学”模式的探索和实践，把它作为传统课堂授课的有机补充，通过两年多的摸索、研究和实践，取得了不错的教学效果。

一、项目驱动教学综述

项目驱动教学相对于传统课堂授课模式，是一种行为引导式的教学方式[3]。在教学过程中，教师针对所教授的课程内容，选取合适的项目或案例作为教学载体和教学主轴，把学生所需掌握的知识点融入到项目的各个环节中，组织学生成为项目的实施主体，授课教师总体把控和引导项目的开展，并围绕项目开展实施教学活动。学生参与项目分析、方案制定、软硬件设计、调试试验的整个过程，这样就可以在课堂教学中将理论与实践有机结合，学生的学习过程也不再是被动接受，而是需要积极参与。为了完成既定目标，在项目实施过程中，学生需要开动脑筋发现问题，并找出解决问题的思路和方法，在项目进展过程中，熟悉和掌握项目中所蕴含的各种知识点，并且能够让学生体验到成功解决问题后的成就感，对提高学生的学习兴趣和积极性有着正面的促进作用。在提高学生动手实践能力的同时，也培养和增强了学生行动自信力和团队合作精神[4]。

项目驱动教学有别于传统课堂授课教学模式，有着相对生动灵活、不拘多样的特点，教师可以针对课程内容及知识构成特点，灵活机动地选取适宜项目或案例开展教学活动，与课堂的理论授课有机融合施教，并通过教学实践逐步积累、修订和完善，并最终纳入学科教学大纲中。

二、“自动控制理论”课程项目驱动教学法实例应用

“自动控制原理”课程主要教授控制系统分析与设计的基础知识，包括控制系统建模、控制系统的稳定性、稳态性能和动态性能以及控制系统校正与设计等。通过本课程的学习，主要使学生了解并掌握分析和设计自动控制系统的基本理论知识和方法，并能够较熟悉使用Matlab等软件进行系统设计仿真与计算，为后续相关课程的学习奠定基础。

(一)项目驱动教学目标

“自动控制原理”是电气工程及其自动化专业的专业必修课，其理论性知识点较多，且概念较抽象，但该课程实际上与工程应用联系较为紧密，且是后续专业课学习的一门重要基础科目。多年来，该课程一般采用“课堂教授+验证性实验”的教学方法[5]，学生即使掌握了本课程要求的基本概念、基本数据等，也较难将课堂所讲的理论知识与工程实际相联系，缺乏用控制理论来解决实际问题的应用。

基于以上情况，选择“自动控制原理”课程来实施项目驱动教学模式的探索和实践。针对“自动控制原理”课程中的控制系统数学模型建立、控制系统的校正与设计等方面的重要知识点，选取一个或多个合适项目或案

例，通过系统分析、软硬件设计、Matlab软件仿真等，使学生更好地掌握相关知识点。

在项目实施过程中，将学生分成几个项目小组同步开展，并推选项目小组长负责本小组课题活动。学生可通过查找文献、上网搜索等不同的方式来搜集相关资料，教师对重要知识点和关键过程进行讲解和引导，并

随时掌握各小组的进展情况。

(二)项目概要及要求

针对“自动控制原理”课程教学目标，在此以“车轮转向PID控制系统”为例，简要介绍项目驱动教学方法。

车轮转向控制在工业领域应用非常广泛，由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点，它对控制调节器要求较高。因此该项目能体现自动控制理论的教学目标，并提高了学生的工程实践能力和综合素质。

为了达到好的转向效果，应对电机有一个良好的转向驱动方式。转向给定值由人工设定，控制器根据步进电机转角的变化自动调整转向。为此结合控制要求，设计技术参数确定为：

1.电机步进角为1.5度，转角都保持在[-90°，+90°]变化。

2.空载起动到额定转向时的转向超调量n≤10%。

3.根据不同的路况能自

动调整目标转向。

(三)项目总体分析及控制器方案确定

对车轮转向PID控制系统设计要求进行分析，建立系统组成控制框图，确定系统硬件结构，并确定PID控制器方案。通过本部分的实施，可以培养学生系统分析和PID控制器设计能力。

教师引导学生，对车轮转向驱动系统进行分析，建立驱动系统的控制框圖，如图1所示。整个控制系统为Arduino作为控制处理器;通过电位器检测转向角，电位器信号通过A/D进入处理器，与设定的目标值比较得到误差;误差作为输入经过数字PID运算得到控制量，该控制量通过D/A输出给步进电机驱动器，通过电机驱动车轮转向，从而达到设定的目标值。

为了使学生更加直观地了解控制系统的组成和原理，控制系统采用简单易学的Arduino实现，学生可以在较短时间内完成系统的搭建。

图1 转向系统控制框图

(四)项目软硬件设计

确定系统硬件结构后，接下来设计系统的软件和硬件部分。每个项目小组按照项目的内容和成员的特长进行分工，明确每个成员的职责和任务。硬件电路的设计主要有：1.电气电路的设计，主要完成主电路和驱动控制器;2.转角测量电路设计，选择电位器将检测反馈回的信号进行A/D转换;3.转向PID调节器设计，实现转向自动控制;4.电源管理设计，主要完成向Arduino控制器和电机驱动模块提供控制电压。根据以上组成部分的特点及要求，结合学生对系统的理解程度，画出相应的电路图，最后把各部分的硬件电路整合起来。

车轮转向PID控制系统采用Arduino进行数字转向控制，数字PID调节器等直接用程序实现控制，这些环节可以由不同的学生独立编程完成。各环节程序完成后，再设计系统的主程序和中断程序，这部分内容由大家集体完成。

(五)项目调试、仿真及运行

对车轮转向PID控制系统进行系统调试，并通过Matlab软件建模进行仿真实验，得到优化PID控制器参数，最后进行在线运行控制。通过本部分的实施，培养了学生数学模型建立、Matlab仿真和系统调试的能力。

1.系统调试。系统硬件装配完之后，先对系统进行硬件调试，接下来进行联机调试，在调试过程中，不仅要检查硬件问题，还要检查软件问题。在检查硬件没有问题后，再结合硬件修改软件程序，逐步检查问题，直到调试出结果。这个过程需要小组成员的协作，共同完成。

2.建模及仿真。系统调试成功后，对车轮转向驱动系统施加不同的输入控制信号，可得到转向的输出信号，从而对车轮进行数学模型建立，得到控制系统传递函数。根据得到的传递函数，运用Matlab仿真软件进行仿真实验，得到PID控制器的参数。

图2是PID参数设定后运行性能比较，电位器转向角度数据的仿真实验，T=0.5S，KP=0.7，Ti=600s，Td=0.1S时，控制效果比较好。

3.运行及校验。在程序中给定车轮的期望转向角

度，将仿真结果得到的PID控制器参数写入程序中，在线对系统进行控制。通过观察Arduino监视器的车轮转向结果，确定控制的效果是否达到要求。如果没有达到，或者性能指标不好，分析原因，并找出解决方法。

(六)项目总结研讨及答疑讲解

各小组完成项目后要提交总结报告，授课教师组织各小组全体学生开展本次项目驱动教学的总结研讨活动，活动内容主要包括：各小组代表做项目汇报及项目成果展示;各小组总结项目实施过程中遇到的关键问题及解决方案;授课教师针对疑难问题、知识点进行归纳总结和讲解;教师学生一起对项目驱动教学模式进行共同研讨，提出改进意见及建议;授课老师对本次项目驱动教学活动进行总结等。

三、结语

作为课堂教学的有机补充，从项目驱动教学在“自动控制理论”课程中的试点实践应用结果来看，可有效激发学生的学习兴趣，加强学生学习的主观能动性，增

强理论与实际应用结合的体验，有利于加深学生对理论知识的理解，同时培养学生项目组织、团队协作及工程实践能力。

参考文献：

[1]楼旭阳.实例式教学在自动控制原理教学中的运用和研究[J].价值工程，2016，(13).

[2]杨晓红，徐亮，刘成旭，等.《自动控制原理》课程工程实例法教学改革[J].教育教学论坛，2016，(36).

[3]任金霞，王祖麟.项目驱动教学在“自动控制原理”课程中的实践[J].中国电力教育，2013，(28).

[4]杨艳丽，郭一锋，张国良，等.问题驱动教学法在《自动控制原理》“稳态误差分析”教學中的应用[J].教育教学论坛，2016，(17).

[5]刘臣辉，徐青，郑天柱，等.项目驱动教学模式在实践性教学中的应用研究[J]. 科教文汇：上旬刊，2015，(3).

作者：李传江 袁秀平

第二篇：电气工程及其自动化控制理论探析

[文献标志码]A

Liu Zhou

PLC技术对电气工程的全而控制具有显著的作用，利用PLC技术的特点和优势，可以使电气工程运行过程能够被全面有效地控制，并基于程序编辑和调整来提高电气工程运行灵活性，提高电气工程领域的发展动力，并能够基于PLC技术模块完成各种作业任务。通过PLC技术可以实现电气自动化中的顺序控制、开关控制、闭环控制、数据控制、集中控制以及分散控制。

1 PLC技术概述

1.1 PLC技术原理

PLC技术是一种基于电子逻辑控制原理的技术方式，PLC技术目前在电气工程自动化中的应用非常广泛。PLC技术以逻辑控制器为基础，通过建立逻辑程序指令来实现自动控制状态下的电气设备运行。PLC技术的控制指令是通过逻辑运算器来应用，在电子元器件形成的功能结构中，将电气工程自动化控制所需要的各种指令进行设计与存储。PLC技术能够在各条逻辑指令中建立一个序列，在电气设备运行时按照既定的顺序调取这些指令，这些指令可以基于电子元器件形成数据传输链路，电气工程中的各个设备内部具有预先设定的接收装置，当接收装置受到基于PLC技术的指令后，就可以自动操作电气设备完成生产运行。PLC技术形成的逻辑指令信号是电力工程自动化控制的基础，在电气运行中可以实现循环工作。电气工程控制过程中，PLC技术通过指令传输完成对电动机、变频器的控制，使电气系统可以有序运行。应用PLC技術时，可以通过电气系统的控制面板进行指令修改，控制面板可以为电气系统控制人员提供人机交互界而，基于控制面板可以进行程序编辑、参数设定等，这样可以对逻辑控制器中存储的指令予以增减和调整，使其能够按照电气系统控制要求完成既定的任务。

1.2 PLC技术特征

PLC技术之所以能够在电气工程领域有着如此广泛地应用，主要是由于PLC技术具有非常显著的自动化控制优势特征。PLC技术的通用性特征，使得这种控制技术能够被应用于不同的电气系统运行过程中。电气工程系统的自动控制任务在不同运行环境中，往往有不同的需求。PLC技术可以按照电气运行的具体要求进行灵活的程序编辑，并基于逻辑控制器和存储器来进行相应的程序响应和支持。当电气系统需要完成新的任务时，传统的电气工程继电器就会难以进行技术调整和支持，除非进行继电器更换，这样会增加运行成本。而PLC技术则可以在使用原有逻辑控制器的前提下，仅仅通过重新编写和输入新任务的程序，就可以起到新的控制效果。PLC技术应用过程中具有显著的可靠性特征，PLC技术的逻辑指令一经完成，除非技术人员主动予以更改，否则就会不断地执行下去，因此在PLC技术的电气工程自动化控制中，运行指令控制效果非常稳定。此外，PLC技术具有良好的自检功能，电就是在程序指令运行过程中，实时进行数据反馈和对比，如果程序指令与最终的电气系统运行结果存在偏差，PLC技术就会进行自动问题诊断，对于逻辑性指令错误予以及时纠错，从而能够最大限度地维护电气系统的安全有效运行。PLC技术还具有良好的适应性特点，这种技术可以应用于各种不同的电气运行环境，即便是环境条件较为恶劣，PLC技术也能够安全稳定地执行相应的逻辑控制程序。目前的电气工程土要应用于工业生产当中，而这种环境中极易出现各种因素干扰，PLC技术自身性质能够有效对抗这些干扰，如电磁波干扰等。PLC技术在应用中易于维护，这土要是由于PLC技术使用方而较为简单，只要逻辑控制器保存完好，并且正确编辑逻辑控制程序，电气工程自动化控制目标就可以实现，在日常维护中主要是通过监测和检查来有效维护PLC技术的实施。2 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用途径

2.1 电气工程顺序控制中应用PLC技术

PLC技术在电气工程运行中，可以被应用于顺序控制方面。顺序控制一般为具有较强逻辑顺序的一组指令，按照电气工程要求以此来控制相关的电气设备，进而能够高效地完成一整套工作内容。顺序控制过程中，PLC技术可以形成多步控制目标的整合，电就是基于PLC技术来设计程序指令，这些程序指令的输出是按照严格顺序的，程序之间具有较强的衔接性，当一条程序执行完毕后，只有与其具备顺序联系的程序才会被电气系统调用和执行。PLC技术的顺序控制功能，一般应用于对逻辑步骤要求极为严格的电气工程领域。如电力系统运行过程中，需要对电力系统电压进行输变电调配，才能被输出至相应的线路中。利用PLC技术可以建立起一个电气自动控制流程，基于逻辑指令存储结构，来进行多步骤的程序输出控制。利用PLC技术可以加强对电气系统运行过程的监控，一旦具体环节出现故障问题后，可以基于逻辑顺序快速找到故障点，这就使得顺序控制成为电气运行的重要保障和基础。

2.2 电气工程开关控制中应用PLC技术

电气工程自动化控制中，要对整个电气系统实施有效地控制，就要基于指令信号进行开关控制。基于PLC技术可以实现对电气系统开启和关闭的指令执行，也就是能够提高电气系统运行效率。电气系统运行中，由于很多任务之间具有间隔性，如果没有一个灵敏的开关控制，就会造成在无作业状态下的电气工程系统空转，不仅浪费了能耗，同时也增加了电气系统的不必要磨损。在PLC技术支持下，开关功能可以通过程序编辑来实现，程序中会增加对电气系统运行的。同时判断程序，当电气系统中没有作业任务时，关闭功能的程序就会自动进行跳转运行，也就是从逻辑存储器中进行调取，此时电气系统就可以停止运行。当电气系统中开始有作业任务时，开启功能的程序就会自动进行跳转运行，也就是从逻辑存储器中进行调取，此时电气系统就可以自动运行。开关控制让电气工程运行更为合理，降低能耗的同时延长系统寿命。

2.3 电气工程闭环控制中应用PLC技术

电气系统运行过程中，由于会遇到一些特殊情况，需要采用手动方式进行控制，因此就需要电气工程自动化控制设计中，基于PLC技术进行双重控制模式下的闭环控制操作，将手动控制与自动控制进行关联。PLC技术方式下的控制模式改变，需要保证电气系统运行稳定性，不能因为更改控制方式造成系统运行停止，这就需要基于闭环控制方式，将控制方式进行无缝衔接。PLC技术可以稳定维持不同控制状态下的电气工程运行，如电气系统中各种设备运行速率、电气压力等，都可以基于PLC技术来维持，直至控制模式更换完毕。PLC技术闭环控制中，土要利用动力泵装置，在动力泵运行过程中输入!实践延续指令，动力泵可以在运行中来判断指令情况，进而自动转变控制运行或者停止等。

2.4 电气工程数据控制中应用PLC技术

电气工程自动化控制过程中，会基于PLC技术产生一系列的指令，这些指令会转化为数据形式进行传输，因此PLC技术可以很好地运用于电气系统数据控制当中。数据是一种基于电子元件和程序编辑产生的控制单元，人量数据根据一定的编辑规则形成指令或者电气系统运行信息，这些数据的控制也是电气工程功能实现的基本控制。在PLC技术应用中，数据控制电可以基于控制原理划分为统计控制或者数字控制。通过对各种数据的控制，可以完成数据指令的形成、修改等，同时在电气系统运行中，PLC技术可以高效传输数据，这些数据可以更好地发挥其作用，如基于数据控制进行电气系统运行I监控、故障分析、作业任务执行等。

2.5 电气工程集中控制中应用PLC技术

电气工程运行过程中，需要对多个子系统进行统一集中的控制，利用PLC技术可以实现这种集中控制H的。PLC技术具有良好的数据交互性质，能够在电气子系统之间建立一个数据传输網络，每个子系统可以单独设置PLC技术支持下的逻辑编辑控制器，但在电气工程总系统中，可以设置一个能够集中控制各个子编辑器的装置。如无须进行集中控制时，各个子电气系统会独立完成相应的任务，而当需要在同一指令下完成电气工程作业任务时，总系统的PLC程序就会下达到各个子系统的逻辑存储器当中，并实现指令上的优先执行。基于PLC技术集中控制功能，可以使电气系统各条运行线路实现高度的统一调度和运行。

2.6 电气工程分散控制中应用PLC技术

电气工程自动化控制过程中，会出现多个程序模式共同执行的情况，这就需要利用PLC技术的分散控制功能，通过将一个电气工程整体进行分割处理。电气系统所而对的作业任务较多，并且这些作业任务不具有同质性时，就需要在一个统一的电气系统当中进行功能划分，按照具体的电气系统作业内容进行分散控制。PLC技术既具有集中性，又具有分散性，可以适用于不同的电气工程控制需求。在分散控制过程中，使用PLC技术进行多个逻辑编辑器和存储嚣设置，在每个子系统中进行独立的作业运行。由于PLC技术可以支持不同的任务，因此各个子系统不会出现相互影响的情况。在分散控制状态下，电气工程能够发挥更加灵活的效果，可以有助于电气运行的分别管理。在PLC技术支持下，电气工程可以被应用于不同方而，只需要进行独立的程序编辑和存储即可，为电气工程领域发展和完善奠定了基础。

3 结束语

PLC技术是一种先进的电气工程控制技术，通过使用PLC技术可以实现对电气系统的全而操控和监督。PLC技术结合电子元器件，可以进行自由灵活的逻辑程序编辑，这些逻辑程序存储于电气系统当中，在电气系统运行过程中被调用，从而完成各种任务。PLC技术带给电气工程领域极强的支持力度，随着PLC技术日趋完善和优化，必将推动电气自动化控制的快速发展。

参考文献

[1]于万梅，乔俊杰.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用论述[J]科学与信息化，2019 (2)：46

[2]张聪聪PLC技术在电气工程及其自动化控制中的实践与探讨[J].数字化用户，2019，25 (4)：116

[3]刘文魁.电气工程及其自动化控制中PLC技术的运用探讨[J].数码世界，2019 (1)：119

[4]李涛，颜磊PLC披术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J]电子制作，2019 (12)：71-73

[5]张俊PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].室内装饰装修天地，2019 (20)：387

[6]肖锋PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J]电子技术与软件工程，2020，187 (17)：121-122.[7]韩冬PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].科学与信息化，2019 (6)：70-71

作者：刘宙

第三篇：毕生控制理论的新发展：调节模型及控制策略

摘要 毕生控制理论能较好地解释毕生发展，认为适应能力的中心特质是动机调节，可促进个体发展并使其达到最优化。生命历程被视为由一列有序的目标定向行动周期组织而成，该周期包括目标选择、目标结合及目标解除。基于该角度，在回顾控制理论的基本概念、初级控制的首要性和毕生发展轨迹基础上，对毕生发展的调节模型和控制策略的适应功能进行了综合阐述。未来研究应从跨文化情境下的适用性、满足适应目标选择三个因素的进一步验证和成功老龄化相关研究等方面开展更深入的探讨。

关键词 毕生控制理论;目标定向行动周期;调节模型;控制策略

分类号 BR44

1 引言

正确的投资有利于控制经济资产，药物有益于控制疾病……“控制(control，)”在日常生活中扮演着重要角色。大多数人在毕生发展道路上总会选择、追求适合自己的发展目标;当目标变得无用或不切实际时，就会放弃该目标，或选择更实际的目标替代(Heckhausen，Wrosch，& Schulz，2010)。为了使自己的所得和丧失保持一个良好的平衡，人们努力把握自己在个体发展及老化过程中的控制权，即便这个发展过程不断变化，甚至在一定程度上超出自己的控制能力fBrandtstatdter，2009)。

控制理论作为诠释毕生发展的新视角为毕生发展心理学注入了新鲜血液。Rothbaurn，Weisz和Snyder(1982)首次提出初级控制(primary control)和次级控制(secondary contr01)的概念：初级控制指向外部环境，即个体改变外部环境来满足自己的需要和欲望;次级控制指向自我，包括思想、评价和反应等，即通过调整个体自身来适应环境，从而与环境更匹配。Heckhausen和Schulz(1995，1996)进一步扩展了初级控制和次级控制理论，提出毕生控制理论(life-span theory of control)(Heckhausen&Schulz，1995;Schulz & Heckhausen.1996)，其中心假设是个体被激活去控制环境和自身(Overton & Lerner，2010)，并试图解释人与环境的适应性。该理论认为，初级控制在动机系统中具有功能的首要性，其首要原则要求个体在不同发展领域中解除不适合自己，或对自己长期发展产生不良影响的目标，并懂得将初级控制最大化(Heckhausen et al.，2010)。然而，这并不意味着初级控制的首要性在行动周期的每一个阶段都有所体现(Tomasik & Salmela-Aro，2011)。有关发展调节的研究表明，个体在行动阶段中，达到目标的不同机会与追求目标或放弃目标之间的契合度是成功发展的先决条件(Heckhausen et al.，2010)。初级控制和次级控制的毕生发展受各种发展任务及生理和环境因素的影响(specht，Eglooff，&Schmukle，2011a，2012)，其发展轨迹呈倒“U”型，表现为初级控制策略不是持续稳定的，从儿童期到成人期快速增长，中年达到高峰。除严重的生理障碍或年老的情况外，初级控制策略在中年阶段基本保持稳定，而在整个成年期，个体会不断增加次级控制和适应性应对策略的使用(Li &Fung，2012)，所以次级控制策略的发展呈不断上升趋势，甚至贯穿高龄期。

随着研究者对毕生控制理论的不断关注，JuRa Heckhausen，Heinz Heckhausen(2008a，2008b)，和Heckhausen等(2010)对个体的毕生发展提出了更综合的解释，认为在目标结合和目标解除周期中，人们的动机行为努力控制环境和行为组织;并且个体需对控制条件的变化进行调整，通过选择、追求和适应发展性的个人目标来完成该过程，进而使个体达到更优化发展。那么，控制策略如何调节目标选择、目标结合及目标解除行动周期?控制策略如何促进老年人实现成功老龄化?本文拟从毕生发展的调节模型及控制策略的适应功能两方面展开阐述，更全面地回答上述问题，并在此基础上探讨未来的研究方向。

2 毕生发展的调节模型

毕生发展的调节模型可解释个体从婴儿期到老年的发展调节，是毕生发展适应调节的一种方法，有助于个体设置清晰的目标，并能在遇到失败和挫折时继续坚持该目标。Heckhausen和Schulz(1995，1996)提出的毕生控制理论认为控制是个体毕生发展的主题，为了进一步阐述个体毕生的优化发展，他们提供初级控制和次级控制的最优化模型(model of optimization in primary and secondary control，OPS)作为毕生发展的一种调节模型，认为个体需对自我和外部环境做适应性地调节，并通过增强资源投入的选择或当预测到丧失时，依靠补偿策略来优化毕生发展的管理，从而达到对毕生发展的成功调节。然而，OPS模型的提出还基于Baltes和Baltes(1990)的带有补偿的选择性最优化模型(model of selective optimization with compensation，SOC)。

2.1 OPS模型与SOC模型的理论关系

个体在毕生发展中面临多种可能性选择，并需要根据是否适合自己的发展而做出最终决定。同样，由于个体的行为可能会产生失败，即失败的可能性是不可避免的，这就需要对失败后所带来的负面影响，如情绪沮丧、自尊受挫等进行补偿;加之对生命老化的考虑，个体可使用的剩余资源愈来愈有限，因此选择和补偿被视为人类行为的两个基本特征和要求。

带有补偿的选择性最优化模型(SOC模型)描述了选择、最优化和补偿的作用，其中最优化是指个体通过确定和补充资源来达到已选目标的能力(Gestsdottir，Bizan-Lewin，Eye，Leaner，& Leaner，2009)，从而使所得最大化(Weiland，Dammermann，& Stoppe，2011)。该理论认为，个体成功发展就是指个体在与环境相互作用过程中，协调使用选择、最优化和补偿三种策略的过程，但该模型并未详细说明三种策略间的功能性关系是等级的，还是平行的?在此启发下，Heckhause和Schulz(1999)，以及Wrosch等(2002，2000)结合初级控制和次级控制理论，进一步深化SOC模型，提出毕生发展初级控制和次级控制的最优化模型(OPS模型)来说明这个问题。该模型一方面包括初级控制和次级控制过程，另一方面包括选择和补偿，组成四种控制策略，即选择性初级控制、选择性次级控制、补偿性初级控制和补偿性次级控制策略。这四种控制策略的使用受更高水平调节策略——最优化指导，旨在最大化行为的期望结果和最小化非期望的结果及其影响，最终达到最优化。换言之，OPS模型提出最优化作为一个更高水平的进程来调节选择和补偿的过程。此外，基于机会和资源的限制，个体需在选择、补偿、初级控制和次级控制之间寻求适当的平衡，进而最大化个体初级控制的长期潜能(Heckhausen &Schulz，1993)。在毕生发展过程中，选择和补偿受初级控制的驱使，且初级控制和次级控制通过选择和补偿来实现发展的最优化。

2.2 OPS模型的四种控制策略

OPS模型包括四种控制策略：(1)选择性初级控制(selective primary control)策略，指个体为实现目标而投入时间、精力等内部资源;(2)补偿性初级控制(compensatory primary control)策略，指通过调节外在资源来积极处理各种环境的要求(如寻求社会支持等);(3)选择性次级控制(selective secondary control)策略，目的是为了提高和保持动机承诺(如预期积极的结果);(4)补偿性次级控制(compensatory secondary control)策略，旨在缓冲失败后的消极影响，包括向下的社会比较、外归因等。四种控制策略分别为初级控制和次级控制的不同方式，个体更青睐于初级控制策略(包括选择性和补偿性的)的使用，而采取次级控制策略(包括选择性和补偿性的)辅助初级控制，用以恢复或优化初级控制能力，这对于个体的发展是必不可少的。

基于毕生控制理论，在适应外部要求的过程中，控制环境的不同策略可分为结合(engagement)和解除(disengagement)策略(Poulin，Haase，&Heckhausen，2005;Korner，Reitzle，& Silbereisen.2012)。结合策略指通过调节个人和外在资源来积极处理各种环境的要求(如投入努力、寻求社会支持等)以及包括旨在保持和增大动机承诺的认知策略;解除策略的目的在于对抗失败后消极结果的自我保护，包括不投入目标来保护自己免受消极评价的影响。两种控制策略并不相互矛盾，在很多情况下，两者可能同时发生(Lin & Leung.2010)。从OPS模型的四种控制策略和结合、解除控制策略的概念上看，选择性初级控制策略、补偿性初级控制策略和选择性次级控制策略为结合策略，三种控制策略协同获得生活的重要目标，参与目标结合;而补偿性次级控制策略为解除策略，参与目标解除。

当实际行动可能会达成目标时，个体使用选择性初级控制策略对目标投入时间、精力等，通过选择性次级控制策略进行意志投入来坚定已选目标，如提升已选目标的价值(Hall，Chipoerfield，Heckhausen，& Perry，2010);当个体的有效行为资源不足以获得目标或内部资源不得不重新补充时，需启用补偿性初级控制策略，如借助辅助设备或使用其他技术支援。以考试为例：为了考试，学生把所有精力、时间和努力都投入到复习中(选择性初级控制策略)，预测通过努力取得理想的成绩或通过获得老师和父母的奖励来鼓励自己，让自己坚持复习(选择性次级控制策略)，复习过程中寻求同学帮助和老师指导来促进复习效果(补偿性初级控制策略)。

然而，当所追求的目标不切实际或丧失控制时，个体会选择放弃目标或进行逃避，此时需启用补偿性次级控制策略，该策略包括疏远目标和自我保护。疏远目标主要是降低目标的重要性，提升其他目标的价值，从而达到疏远的目的;而自我保护体现在因果归因上，或进行向下比较等。此外，当经历控制失败或遭遇挫折带来的不良情绪时，如情绪低落、丧失信心等，补偿性次级控制的保护策略将减轻或转移这些状态。Bauer.Wrosch和Jobin(2008)及Wrosch，Bauer.Miller和Lupien(2007)的研究表明，向下的社会比较能降低人们的遗憾和后悔感。补偿性次级控制策略的作用不仅在于保护情绪和自尊，更重要的是保持并重新激活个体日后维持与提高初级控制的动机资源(王大华，申继亮，陈勃，2002)。因此，解除并不是失败或遭遇挫折的消极表现，而是重塑其他目标的积极过程。四种控制策略将不仅贯穿个体的毕生发展，且在人生不同阶段，选择性初级和次级控制、补偿性初级和次级控制策略的使用是有所侧重的。

3 控制策略的适应功能

生命历程被视为由一列有序的目标定向(goal-oriented)行动周期组织而成，该周期包括目标选择，目标结合及目标解除。控制策略调节行动周期的不同阶段，有助于个体的生存和适应，促进个体的成功发展。Heckhausen等(1999，2010)在整合毕生控制理论和行动阶段的动机模型(motivational model of action phases)(Heckhausen & Heckhausen，2008a)的基础上，提出发展调节行动阶段模型(action-phase model of developmentalregulation)，形象地描述了控制策略对整个目标定向行动周期的调节。

3.1 控制策略对行动周期的调节

基于毕生发展将面临不同的机会和限制，为了使个体长期的控制能力最大化，成功发展取决于个体对目标结合和目标解除的调整(Tomasik，Silbereisen，& Heckhausen，2010)。在行动周期所有阶段，个体可通过调节各自机会的行为来积极塑造他们的发展(Tomasik & Salmela-Aro，2011)。Heckhausen等(2010，1999)提出的发展调节行动阶段模型认为个体是自身发展的主要执行者，通过控制策略的调节，个体不断进行目标选择、目标结合及目标解除。该模型较好诠释了包含两个转变的行动周期：一是从目标选择到目标结合;二是从目标结合到目标解除，其中Rubicon模型和发展的最后期限分别为两个转变的重要转折点(如图1所示)。

3.1.1 目标选择到目标结合

第一个转变需先对所追求的目标进行选择，即Rubicon模型(Achtziger & Gollwitzer，2008)思考阶段。如图1第一个方框所示，在目标选择期间及通过Rubicon模型之前，需激活机会匹配、考虑结果和保持多样性的优化，即适应目标的选择。整个周期中，适应目标的选择能使个体的发展得到优化，因此如何选择适应的目标显得尤为重要。

Heckhausen等(2010)指出，控制策略不是盲目与目标相结合，而是考虑该目标是否与当前机会相匹配，以及考虑与其他目标潜在的关系与结果。个体一生将追寻许多目标，如上大学、找工作、结婚等，生理、社会等其他因素都要求个体对所选目标进行考虑。此外，考虑到当前的可用资源、渐增的所得(最优化)和回避的丧失(补偿)，目标优选也格外重要(Freund，2008)。加之Heckhausen和Schulz(1999)认为，在多因素间进行考虑的选择过程是最优化的。因此，发展调节行动阶段模型假设如果满足以下三个因素，个体所追求的目标是适应的：

(1)目标与机会相匹配。目标与机会是否匹配主要考虑年龄限制、老化及社会提供的机会等。当获得目标的机会有利，个体选择与目标结合。如老年人结合目前健康状况和预期的老年问题来调整选择性和补偿性初级控制(Haynes，Heckhausen，Chipperfield，Perry，&Newall，2009;Achtziger &Gollwitzer，2008;Wahl，Schilling，& Backer，2007);Heckhausen和Hall(2006)对美国高三学生的研究显示，学生们更倾向于选择教育或职业目标，而不是与家庭或物质有关的目标。此外，许多实证研究结果表明，当获得目标的机会不理想，个体会选择解除该目标(chipperfield，Perry，Bailis，Ruthig，& Chuchmach，2007;Ebner，Freund，& Baltes，2006;Heckhausen，Wrosch，& Fleeson，2001;Miller & Wrosch，2007)。

(2)考虑结果。Fishbach和Shah(2006)认为个体在选择目标时，会考虑与其他目标是否存在有利或有弊的关系与结果。也就是说，对不同生命阶段的不同领域做出权衡，且清楚地知道对某个领域的资源投入可能会丧失其它机会。但是，当个体对目标高度坚持时，常常忽略这一点(shah，Friedman，& Kruglanski，2002)。

(3)保持目标的多样性。这要求个体尝试不同领域的活动，从而保持人生各领域处于相对平衡状态。Kumashiro，Rusbul和Finkel(2008)的调查研究表明，过分专注于某个领域，可能会降低对其他领域地投入和追求其他目标的动机。

总之，当适应的目标出现，且控制目标的机会较高时，个体首先采取初级控制追求目标，因为初级控制将最有可能让个体意识到他们的发展潜能，进而提升个体的初级控制能力(Tomasik &Salmela-Aro，2011)，如老年人功能受限(Wahl，Becker，Burmedi，&Schilling，2004)及高中生从学习到工作的过渡(Haase，Heckhausen，& K611er，2008;Shane，Heckhausen，Lessard，Chen，&Greenberger，2011)等。

一旦决定选择某个目标，便进入目标结合阶段，如图1第二、三方框所示。该阶段引导要么成功，要么失败。在两个主要转变之间，目标结合阶段区分为不紧急和紧急阶段，表明实现目标的行动受到越来越多的限制。在不紧急阶段，主要涉及选择性初级控制和选择性次级控制策略的投入。此阶段实现目标的时间充足、机会有利，应用选择性初级控制和选择性次级控制策略即可实现目标;当临近最后期限，进入紧急阶段时，实现目标的机会变得相当受限，内部资源不足以克服障碍，目标结合状况变得愈加紧急和强烈，因此需在选择性初级控制和选择性次级控制策略的基础上，增加补偿性初级控制策略的使用，进而投入更多的行为和动机资源来加强目标结合(Heckhausen et al.，2010;Wrosch & Heckhausen.1999)。

3.1.2 目标结合到目标解除

第二个转变以发展的最后期限(developmentaldeadlines)(Heckhausen et al.，2001)为转折点进行转变，意味着达成目标的机会丧失。一旦超过最后期限，且未达成目标，即追求目标失败之后，个体需从目标中解脱出来，此时补偿性次级控制策略被激活保护个体的动机和情感资源，进而使个体懂得将内部资源投入到其它领域中(Heckhausen et al.，2010;Wrosch & Heckhausen.1999)。在适应方面，目标解除也是有效的自我调节，因为目标解除不仅使个体回避失败的经历，而且能让个体对目标进行重新定义。假若成功之后，个体会评价成功的价值，并利用此次成功资源开始新的行动周期(Heckhausen et al.，2010)。有关最后期限的实证研究指出，不同个体在不同情境下所面临的机会和期限有所差别，个体可根据机会和期限采取相应的控制策略(Heckhausen et al.，2010)。

综上所述，Heckhausen等(2010)将生命历程视为由一列有序的目标定向行动周期组织而成，发展调节行动阶段模型对其进行了较好地诠释：目标结合和目标解除可视为两种动机模式——“进行”或“停止”。在适应行为中，两种模式不重叠，但间断地将个体的认知、行为和动机集中在有效的资源投，入(Heckhausen，2011)。

3.1.3 Rubicon模型和发展的最后期限

发展调节行动阶段模型的主要特征在于引入Rubicon模型和发展的最后期限作为整个行动周期的两个重要转折点(如图1两个箭头处所示)。首先，Rubicon模型把行动周期分成几个阶段，每个阶段都有不同的功能和适应的动机状态，代表决定做某事，是认知的转变，即从客观、慎重的考虑状态到关注、倾向于追求目标的行动状态(Tomasik&Salmela-Aro，2011)。Heckhausen等(2010)把Rubicon模型定义为深思熟虑状态(defiberative mindset)，等同于意向形成和完成从决定前到行动阶段的转变。换言之，在选择目标时，确定是否与目标相结合。如决定上大学，并有动机参加入学考试(Tomasik&Salmela-Aro，2011)。

其次，发展的最后期限指在时间上标出一个点，在此时间标点上，行动实现的机会十分小，且目标达成受限或完全不可能(Tomasik&Salmela-Aro，2011)。在毕生发展历程中，必然会面临很多期限，主要为生理(biological)期限、社会(social)期限和制度(institutional)期限。例如一般来讲，女性最佳生育年龄在25～30岁之间，40岁以后生育能力开始急速下滑，即为生理期限，该期限是不可避免的;职业目标追求是制度期限，如个体面临从学校到工作的转变(Shane et al.，2011);而社会期限如成人后期寻找新伴侣的可能性(Wrosch&Heckhausen，1999)。发展的最后期限在行动阶段模型中主要起指导作用。换言之，在发展的最后期限之前，能够给个体紧急提示，使其有意识地努力追求目标;一旦超过该期限(即实现目标的可能性较低)，指导个体从行动状态转变到行动后动机状态。假若缺少发展的最后期限，个体可能会踌躇在无法控制和无用的目标中，从而导致消极的结果(Nesse，2000)。

3.2 控制策略对成功老龄化的影响

控制策略有助于老年人实现成功老龄化是控制策略一个重要的适应功能，旨在获得健康目标的控制策略能够影响老年性丧失的管理。Heckhausen和Schulz(1995，1996)提出的毕生控制理论认为，通过不同控制策略的交替作用，可达到成功老龄化。

老年阶段是生命历程中一个重要组成部分。老年人不仅面临生理功能的丧失，而且可用资源也愈来愈少，因此成功老龄化在生命历程中就显得格外重要。成功老龄化通常是指在老龄化过程中，外在因素抵消内在老龄化的进程，从而使老年人各方面功能没有下降或只有很少下降(王叶梅，陈国鹏，宋怡，2007)。成功老龄化的标准是一种能够获得长期初级控制的潜能的状况，这种潜能可维持并促进个体的动机资源(自尊等)完成下一个目标，进而达到毕生的适应(Heckhausen.2000;崔淼，2009，)，比如说与健康相关的初级控制努力有助于阻止慢性和功能性健康问题的增加(Wrosch&Schulz，2008);而优化毕生初级控制能力可通过：当控制机会出现时，采取旨在积极改变环境的策略(如持久性、目标承诺等);当控制机会受限时，不参与或采取自我保护策略(即补偿性次级控制策略)(Hall et al，2010)。Tomasik等(2010)认为，就初级控制而言，在处理目标或追求目标机会较低时，与社会和经济变化要求相脱离是有益的，因为在该情景下，持续追求目标会严重伤害个体的情绪平衡、自尊和自我效能感(Tomasik&Salmela-Aro，2011)，甚至是个体的幸福感(Russell et al。，2011，)，从而破坏未来初级控制的动机资源。

从初级控制和次级控制的毕生发展可知，随年龄增长，各个领域或过渡阶段都会给个体的发展调节带来许多挑战，这些挑战与随着年龄增长而来的生理及社会角色领域丧失和制约有关(单玲玲，陈国鹏，2008)。关于平均年龄大于59岁的老年人参与长达两年随机临床试验(治理抑郁)的研究显示，解除控制策略的使用可预测抑郁症早期的缓解状况，特别是严重抑郁的老年患者，而结合控制策略的使用则不可预测(Wallace et al.，2012)。可见，鼓励与不可获得或不现实的健康目标相脱离可促进老年期抑郁症的缓解。此外，相关实证研究表明，使用目标结合、目标解除和自我保护(如积极的重新评价)的适应控制策略可提升、调节患有严重健康问题老年人的健康(Chipperfield&Perry，2006;Chipperfield et al.，2007;Wahl et al.，2004);且在老年人和年轻人的自我报告中，老年人报告积极情感经历更多，因为积极情感经历有益于情绪调节策略(次级控制)的使用(Isaacowitz&Blanchard-Fields，2012;Heather & James，2010)。

尽管老年人面临着生理、认知和社会的丧失，但较年轻人而言，他们通常具有较高的幸福感水平(Stawski，Almeida，Sliwinski，&Smyth，2008)。总之，假若老年人面临实现目标的有利机会，旨在实现目标的控制策略有望将适应最大化。不同控制策略对成功老龄化产生积极的影响，进而有利于老年人生活质量的提高，延缓社会老龄化。

4 研究展望

毕生控制理论较好诠释了毕生发展，本文从毕生发展的调节模型和控制策略的适应功能两方面进行了综合阐述，较全面解析了控制策略对行动周期的调节，以及控制策略对成功老龄化的影响，从而有助于老年人实现成功老龄化，促进个体的优化发展。尽管目前关于毕生控制理论的研究已取得丰富成果，但仍存在一些尚未解决的问题和需进一步完善之处，未来研究可以针对以下几个方面进行深入探究：

第一，考虑跨文化情境下的适用性。首先，对文化差异的考察是许多研究者关心的问题。国内研究者针对控制策略具有跨文化一致性以及并不存在本质文化差异的观点进行了大量实证研究。例如，Wong，Li和Shen(2006)使用中文翻译的OPS量表，以中国大陆学生为样本的研究显示，中国大陆学生不会轻易向困难和失败屈服，倾向于使用初级控制。此外，谭咏风、陈国鹏和单玲玲(2009)的研究认为，随着年龄的增长，补偿性次级控制策略的使用不断增加，但最优化和选择性初级控制策略仍是每个年龄段的主导性控制策略。虽然这些研究结果支持控制策略具有跨文化一致性这一观点，但我国有关控制策略的研究一直使用西方编制的测量工具(OPS量表)，那么对于这些工具的中国文化适应性问题是值得商榷的。因此，未来还需要更全面深入地了解中国人的特点，对国外量表进行校正，以更好地适应中国人群;或者开发本土化的量表，对初级控制、次级控制(包括选择性和补偿性)策略的使用及相互转化关系做出更加准确地诊断。

其次，Heckhausen和Schulz(1999)认为，文化差异妨碍了目标结合和解除，特别是关于次级控制策略，包括选择性策略和补偿性策略。一项关于泰国和美国儿童的研究表明(McCarty et al.，1999)，在权威人士面前，泰国孩子更倾向于采取次级控制策略：美国孩子也会在自身受到伤害之后选择次级控制策略。但是，来自日本和东亚的加拿大人与来自欧洲的加拿大人的比较(Tweed，White，&Lehman，2004)研究，以及来自中国Wong等(2006)的研究都指出，东亚人和世界其他文化群体可能很少使用次级控制策略去维持自尊和高水平的自我概念(Markus&Kitayama，2003)。由此可见，不同的文化背景和压力会干预初级控制和次级控制策略的优先选择(Heckhausen et al.，2010)。然而，这些研究并未解释为何存在这些差异，因此文化差异对目标结合与解除的影响机制将是今后进一步探索的方向。

第二，对适应目标的选择，Heckhausen等(1999，2010)假设需要满足三个因素：目标与机会相匹配;选择目标时，权衡该目标与其他目标之间的利弊;目标多样性。然而，研究者对该假设提出了质疑。例如，选择目标时，三个因素是同时被满足还是只满足其一即可?这样的假设会不会导致目标间的冲突(Heckhausen et al.，2010)?个体如何权衡目标间的利弊?换言之，个体如何预期选择某个目标而放弃另一个机会后需要付出的代价?或达成目标时，个体是否可忽略对所追求目标的投入(Kumashiro et al.，2008)?可见，三因素的假设是否真正满足对适应目标的选择还需进一步验证。目前，实证性文献很少提及对适应目标的选择的相关研究(Haase，Heckhausen，&Wrosch，2009，)，因此，这些方面均可成为毕生控制理论进一步研究的方向。

第三，毕生控制理论作为解析成功老龄化的新视角具有一定的实证基础。例如关于老年人使用初级控制和次级控制两种策略的研究指出，较放弃控制或未能使用补偿性次级控制的老年人而言，主要使用初级控制策略或初级控制和次级控制策略结合使用的老年人可达到更好的生理及心理的幸福感(Haynes et al.，2009)。对确诊患有AMD老人的研究发现，他们的补偿性初级控制策略急剧上升，而日常生活功能的丧失与补偿性次级控制策略的使用显著相关，且当老年人的视力缺陷不断加重时，老年人对补偿性次级控制的认同会不断增加(Wahl et al.，2007)。Boemer，Brennan，Horowitz和Reinhardt(2010)以视力缺陷的老年人为研究对象，研究结果显示几乎所有参与者都选择使用补偿性初级控制策略;大多数人选择采取补偿性次级控制策略，只有少数人采取选择性控制策略。此外，崔淼(2009)的研究指出。50岁以上受过高等教育的老年人，选择性和补偿性控制策略对他们的自尊都存在积极作用，而生活满意度只受选择性控制策略的影响。那么，为了应付发展调节所带来的挑战，老年人如何使用不同的控制策略?随着日常生活中功能丧失的增加，老年人所采取的控制策略是否会发生变化?换言之，生理上的变化是否会改变控制策略的使用?另外，不同生理状况的老年人在使用控制策略上是否存在差异?这些问题均为未来研究提出了深入探索的方向，进而完善毕生控制理论对成功老龄化的解析。

致谢：作者衷心感谢审稿专家，郭婧、敖玲敏师姐，蒋旭玲、付彩红、范富霞和华生旭在本文写作过程中给予的宝贵修改意见和帮助!

作者：唐荣敏　吕厚超