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现代控制理论
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spContent=现代控制理论和实践广泛用于航空航天、机器人系统、船舶系统等行业,是对于人类生产、生活产生重大影响的科学领域。线性系统理论是现代控制理论最为基础和成熟的分支,其概念、方法、结论具有重要的作用。本门课程主要讲解线性系统的状态空间分析与设计方法, 培养学生分析问题与解决问题的能力。
—— 课程团队
课程概述

《现代控制理论是自动化相关专业的一门重要的专业核心课程,与工程实践密不可分。课程以线性系统为研究对象,讲授了线性多变量系统的时域理论。内容主要涵盖:线性系统的状态空间描述、线性系统的运动分析、线性系统的能控性和能观测性、系统运动的稳定性以及线性反馈系统的时间域综合等。

通过本课程的学习,使学生理解状态空间法的基本思想并掌握基本设计方法,拓宽学生的专业基础知识,培养和提高学生独立从事科研的能力。

授课目标

(1)掌握线性系统状态空间法的基本概念和建模方法,能够针对系统的特点选择恰当方法进行状态空间建模;

(2)掌握线性系统定量和定性分析方法,能够综合运用相关知识分析船舶控制及自动化系统、测控与导航系统、电力与电气传动系统、探测制导系统、机器人系统等复杂系统的工程问题;

(3)掌握线性系统的设计方法,能够针对系统的设计需求进行系统分析,并结合分析结论设计系统的控制解决方案。

       本课程的目标是使学生掌握线性系统的状态空间基本分析与设计方法,包括控制系统数学模型建立,能控性、能观测性和稳定性分析,极点配置控制器设计、线性二次型最优控制以及状态观测器设计方法等,为今后的学习和成为合格的工程技术人员奠定扎实的基础。

成绩要求

本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成课后作业、完成各章测试题、参与课程讨论、参加期末考试。

课程学习成绩三个部分构成:

1)章测试占课程成绩的70%

2)课后作业占课程成绩的5%。

(3)课程结束后,学生参加课程的最后考试,成绩占25%    


课程大纲
预备知识

线性代数与解析几何、复变函数、自动控制理论

参考资料

[1]  陆军.线性系统理论.科学出版社,2019

[2]  郑大钟.线性系统理论(第2版).清华大学出版社,2018

[3]  段广仁.线性系统理论(第三版).科学出版社,2016