Automatic Control Systems

课程简介

时间域控制器设计 - 多模式控制器；最优控制器设置；比值、级联和前馈控制。 频率域补偿器设计 - 尼奎斯特判据；相位裕度和增益裕度；多重设计约束；前馈、滞后和滞后-前馈元件的特性；通过伯德图进行补偿器设计。 动态系统状态空间表示 - 动态系统的状态变量；状态微分方程；从传递函数到状态空间形式方程；典范形式和解耦系统；特征值与系统极点之间的关系。 状态变量方法进行控制系统的分析 - 直接数值求解状态方程；使用状态过渡矩阵求解；系统稳定性；可控性和可观测性。 状态变量方法进行控制系统的设计 - 状态变量反馈；通过与特征方程比较直接计算增益；通过状态方程的控制典范形式进行极点配置；通过阿克曼公式进行极点配置。 实验室实验 有两次2小时的实验室课程。 典型实验： 1. 双旋翼控制 2. 倒立摆控制 3. 直流伺服控制

学习目标

为学生提供自动控制系统控制器设计的基本知识。

先修要求

先修课程：ME31002 线性系统与控制

教学模式

讲授旨在为学生提供理解控制器或补偿器设计、分析和设计状态空间控制系统所需的综合知识。习题课通过时间域控制器设计、频率域补偿器设计、状态空间系统表示、分析和控制器设计的示例，增强学生的分析技能。实验提供计算机辅助分析和控制器设计的模拟工具经验，并训练学生进行测量、仪器使用、实验数据的分析和展示。