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控制系统基础导论

1. 控制问题的引入

• 控制目标：系统性能优化（稳定性、精度、响应速度等）。

• 控制系统类型：

• 开环 vs. 闭环（反馈控制）

• 连续 vs. 离散

• 线性 vs. 非线性

• 时不变 vs. 时变

2. 物理系统与数学模型

• 系统分类：

• 动态系统 vs. 静态系统

• 时不变 vs. 时变

• 线性 vs. 非线性

• 状态空间表示（变量、标准形式、平衡点）

• 线性化方法：在工作点附近的线性近似（切线模型）

3. 线性时不变（LTI）系统的时域分析

• 运动与响应（自由响应、强迫响应）

• 叠加原理

• 稳定性分析：

• 运动稳定性（Lyapunov 稳定性）

• 系统稳定性（极点分布判据）

4. 信号分析基础

• 主要变换及其性质（拉普拉斯变换、傅里叶变换、Z变换）

5. 频域分析（LTI系统）

• 传递函数

• 零极点对消与Kalman规范分解（简介）

• 可稳性与可实现性

• 框图分析（稳定性、闭环系统分析）

• 频率响应与带宽

6. 闭环控制系统的性能分析

• 稳定性判据（渐近稳定性、鲁棒性）

• 相位裕度与增益裕度

• 动态精度（带宽、灵敏度函数）

• 干扰分析（负载干扰、输出干扰、测量误差）

• 静态精度与周期性干扰抑制

7. 基本控制系统的试错设计

• 基于经验调整的初步设计方法

8. 工业控制器的类型

• 线性控制器（PID控制及其调参规则）

• 非线性控制器（开关控制、继电控制）

9. 高级控制架构

• 开环控制与补偿

• 级联控制

• 解耦控制

10. 数字控制简介

• 离散化方法、采样控制的基本概念

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需要多少有了解简介的内容