现代控制理论基础
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spContent=自动控制技术已经深入到了各行各业。现代控制理论是自动控制理论的重要组成部分,是学习和掌握先进控制方法的基础。
—— 课程团队
课程概述

现代控制理论基础是自动化类专业继控制工程基础之后的主要专业基础理论课,是整个专业培养过程中的一个重要环节。它将使学生系统地学习并掌握现代控制理论的分析和设计方法,为后续专业课程的学习打下良好的基础。本课程涉及线性离散系统分析与校正的理论、非线性系统的相平面分析方法和描述函数分析方法,以及线性系统的状态空间分析与综合三方面的内容。教学目标:熟练掌握离散系统理论、非线性系统的基本分析方法和状态控制模型的基本理论,能运用所学知识进行系统建模、性能分析和综合设计。先修课程:线性代数电路或电工学、控制工程基础。

授课目标

通过本课程的教学,使学生熟练掌握离散控制系统的基本理论、非线性系统的基本分析方法和现代控制的基本理论,能运用所学知识进行系统建模、性能分析和综合设计,为后续专业课程的学习奠定良好的基础。

课程大纲

非线性控制系统分析

非线性控制系统分析单元测试

线性系统的相轨迹

非线性系统概述

非线性系统的描述函数分析

典型非线性环节

描述函数与描述函数法

非线性系统的相平面分析

非线性控制系统分析单元作业

状态变量反馈控制系统设计

观测器设计

观测器和全状态反馈控制的集成

最优控制

能控性和能观测性

内模设计

单元作业

全状态反馈控制设计

单元测验

数字控制系统

数字控制系统单元测试

Z变换:离散信号

数字控制系统的基本概念

Z域上的稳定性和性能

数字控制器设计与实现

数字控制系统单元作业

Z变换:离散系统

数字控制系统的根轨迹

状态变量模型

状态变量模型单元测试

信号流图与框图

时间响应和状态转移矩阵

引言+动态系统的状态变量

其它形式的信号流图与框图

状态变量模型单元作业

状态微分方程

预备知识

线性代数电路或电工学、控制工程基础。

证书要求

最终成绩达到60分及以上颁发合格证书。单元测验占10%,单元作业占20%,最终考试占70%。

参考资料

R.C. Dorf and R.H. Bishop. Modern Control Systems. 电子工业出版社。


胡寿松. 自动控制原理. 科学出版社.