近十年来,随着MATLAB语言和Simulink仿真环境在控制系统研究与教学中日益广泛的应用,在系统仿真、自动控制等领域,国外很多高校在教学与研究中都将MATLAB/ Simulink语言作为首选的计算机工具。我国的科学工作者和教育工作者也逐渐认识到MATLAB语言的重要性,对MATLAB语言在理工科教学与科研中的地位也达成了共识。
薛定宇教授的《控制系统仿真与CAD》以国际上最流行的MATLAB/Simulink语言为主要工具,在全新的框架下对控制系统建模、仿真、分析与设计进行了较全面的介绍,包括MATLAB语言的编程方法及其在各类数学问题求解中的应用;各类线性系统模型的表示方法与模型转换、系统辨识问题的求解方法;控制系统的计算机辅助分析;基于Simulink的控制系统建模仿真的方法;应用技巧及建模实例;控制系统的计算机辅助设计算法等内容。
本学期,自协18,电气18,测控18的同学,分别根据自动控制原理的实验课、实训,matlab的实训等不同教学环节选用本课程的mooc视频进行线上线下教学。
根据各班级要求选学相关内容,课程评分由各班级任课教师自行决定
原mooc章节
第1章 控制系统仿真与CAD概述
01-01 为什么学习MATLAB
01-02 控制问题演示
01-03 本课程主要内容
01-04 计算机工具发展概述
01-05 MATLAB语言发展概述
第1章 控制系统仿真与CAD概述 单元测试
第1章 控制系统仿真与CAD概述 单元作业
第2章 MATLAB语言程序设计基础
02-01 数据结构
02-02 矩阵与向量的输入
02-03 矩阵的代数运算
02-04 矩阵的其他运算
02-05 流程结构
02-06 函数编写
02-07 二维曲线的绘制
02-08 特殊二维图形
02-09 三维图形的绘制
02-10 面向对象程序设计
02-11 界面设计举例
第2章 MATLAB语言程序设计基础 单元测试
第2章 MATLAB语言程序设计基础 单元作业
第3章 科学运算问题MATLAB求解
03-01 线性代数运算
03-02 方程求解
03-03 非线性方程求解
03-04 微分方程求解(上)
03-05 微分方程求解(下)
03-06 最优化问题
03-07 Laplace与Z变换
第3章 科学运算问题MATLAB求解 单元测试
第3章 科学运算问题MATLAB求解 单元作业
第4章 线性控制系统的数学模型
04-01 系统数学模型举例
04-02 传递函数模型
04-03 状态方程输入
04-04 离散模型输入
04-05 模型转换
04-06 状态方程实现
04-07 典型系统连接计算
04-08 方框图化简
04-09 代数化简
04-10 模型降阶方法
04-11 次最优模型降阶
04-12 系统辨识简介
04-13 辨识进阶
第4章 线性控制系统的数学模型 单元测试
第4章 线性控制系统的数学模型 单元作业
第5章 线性系统的计算机辅助分析
05-01 稳定性分析
05-02 线性系统性能分析
05-03 状态空间解析解
05-04 传递函数解析解
05-05 线性系统时域响应(上)
05-06 线性系统时域响应(下)
05-07 根轨迹分析(上)
05-08 根轨迹分析(下)
05-09 频域分析(上)
05-10 频域分析(下)
05-11 多变量系统频域分析(上)
05-12 多变量系统频域分析(下)
第5章 线性系统的计算机辅助分析 单元测试
第5章 线性系统的计算机辅助分析 单元作业
第6章 非线性系统的建模与仿真
06-01 Simulink简介
06-02 Simulink建模举例
06-03 微分方程框图求解
06-04 控制系统建模(上)
06-05 控制系统建模(中)
06-06 控制系统建模(下)
06-07 静态非线性环节
06-08 非线性系统线性化
06-09 子系统
06-10 模块封装
06-11 S-函数编程(上)
06-12 S-函数编程(下)
06-13 多领域物理建模概述
第6章 非线性系统的建模与仿真 单元测试
第6章 非线性系统的建模与仿真 单元作业
第7章 控制器设计的经典方法
07-01 超前滞后校正器设计
07-02 状态空间设计方法(上)
07-03 状态空间设计方法(中)
07-04 状态空间设计方法(下)
07-05 最优控制器设计(上)
07-06 最优控制器设计(中)
07-07 最优控制器设计(下)
07-08 多变量系统设计(上)
07-09 多变量系统设计(下)
07-10 动态解耦
第7章 控制器设计的经典方法 单元测试
第7章 控制器设计的经典方法 单元作业
第8章 PID控制器设计方法
08-01 PID控制器简介
08-02 PID控制器经典设计方法
08-03 最优PID控制器设计界面
第8章 PID控制器设计方法 单元测试
第8章 PID控制器设计方法 单元作业
第9章 鲁棒控制器设计
09-01 鲁棒控制简介
09-02 反馈控制结构与加权函数
09-03 H2-Hinf控制器设计
第9章 鲁棒控制器设计 单元测试
第9章 鲁棒控制器设计 单元作业
第10章 智能控制器设计方法
10-01 模型参考自适应控制
10-02 自抗扰控制
10-03 模糊控制
10-04 神经网络控制
10-05 全局最优化计算
第10章 智能控制器设计方法 单元测试
第10章 智能控制器设计方法 单元作业
第11章 分数阶控制基础
11-01 分数阶微积分
11-02 分数阶微积分计算
11-03 分数阶传递函数模型(上)
11-05 分数阶PID控制器
11-06 分数阶非线性系统仿真(上)
11-07 分数阶非线性系统仿真(下)
11-04 分数阶传递函数模型(下)
第11章 分数阶控制基础 单元测试
第11章 分数阶控制基础 单元作业
(1)是不是全部课程内容都需要学习?
不是,各个班级根据老师安排,按本班教学环节选择相应的教学内容进行学习。
(2)除老师规定的单元外,其他单元是否可以学习?
可以自主学习,本课程对于matlab仿真用处较大,建议大家课外自行学习。
(3)本课程的考核成绩如何给出?
本课程只作为相应教学环节的辅助教学内容,除任课教师与大家特别约定外,本课程不给出线上教学的成绩。
(4)返校前由于网络原因无法观看视频,如何处理?
可根据需要返校后再观看相应视频。
(5)没有电脑,无法进行matlab的操作如何处理?
根据各个课程的教学安排,实际演练将安排在线下进行。