(自動控制原理)3.7線性系統(tǒng)時域校正

控制理論:系統(tǒng)時域校正掌握線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和時域分析方法，理解系統(tǒng)的校正原理，以及普遍的控制模型轉(zhuǎn)換和反饋控制理論。在本次演示中我們深入探討這些內(nèi)容。線性系統(tǒng)基礎(chǔ)知識概述線性系統(tǒng)模型了解線性系統(tǒng)的定義，這個概念的局限性以及相關(guān)的數(shù)學(xué)概念，例如二階線性常微分方程?？刂葡到y(tǒng)圖解介紹控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和工作原理:作用元件，控制器和執(zhí)行機構(gòu)。然后將這些知識應(yīng)用到幾個案例中，例如溫度控制和水位控制。反饋控制學(xué)習(xí)反饋控制的基礎(chǔ)理論，包括開環(huán)和閉環(huán)控制的區(qū)別，常用的控制器和傳遞函數(shù)。時域分析方法簡介脈沖響應(yīng)學(xué)習(xí)線性系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)，以及如何將此概念應(yīng)用于過程控制。階躍響應(yīng)學(xué)習(xí)線性系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，例如延遲，上升時間和溢出。頻域分析介紹頻域分析和信號處理的概念。了解頻譜分析，傅里葉轉(zhuǎn)換和離散時間系統(tǒng)的抽樣和重構(gòu)。控制方法分類分別介紹前饋控制、反饋控制和成形控制等多種控制方法，在介紹的同時比較并分析它們之間的優(yōu)缺點。狀態(tài)方程表示和求解1狀態(tài)方程基礎(chǔ)理解狀態(tài)方程的基本概念，包括狀態(tài)、狀態(tài)變量和狀態(tài)矢量。討論狀態(tài)變量與傳遞函數(shù)之間的關(guān)系。2求解狀態(tài)方程教授如何解決狀態(tài)方程。從系統(tǒng)的簡化開始，接著介紹如何用矩陣表示和求解線性方程組，然后探討具有復(fù)指數(shù)的狀態(tài)響應(yīng)。3狀態(tài)方程應(yīng)用介紹狀態(tài)方程的應(yīng)用，討論控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間形式以及從控制系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)換到狀態(tài)方程的方法。模型轉(zhuǎn)換方法從控制圖轉(zhuǎn)換到狀態(tài)方程探討如何從控制系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)換到狀態(tài)方程的方法。重點介紹尺寸變換法和框圖法，并通過簡單的例子進行說明。不同模型之間的轉(zhuǎn)換介紹多種模型之間的轉(zhuǎn)換，主要討論控制圖到傳遞函數(shù)，和傳遞函數(shù)到狀態(tài)方程的轉(zhuǎn)換?？刂葡到y(tǒng)的建模介紹如何通過建模和仿真快速開發(fā)和優(yōu)化控制系統(tǒng)。需要使用MATLAB/Simulink等軟件進行控制仿真和優(yōu)化?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性分析1極點概述學(xué)習(xí)極點（控制系統(tǒng)閉環(huán)時導(dǎo)致特定響應(yīng)的根）。2穩(wěn)定性分析了解系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)理論，包括Routh-Hurwitz判別法，Lyapunov穩(wěn)定性和極點映射。3穩(wěn)定性設(shè)計從設(shè)計的角度來了解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析，包括策略的選擇，以及使用根軌跡分析等方法來指導(dǎo)極點配置。4兩點控制了解兩點控制器的概念，以及它的真正意義。教授兩點控制器的實現(xiàn)和系統(tǒng)狀態(tài)追蹤。系統(tǒng)的校正與校正控制校正方法介紹學(xué)習(xí)系統(tǒng)的校正方法:在響應(yīng)到達之前為提前期敞開控制盤，直到系統(tǒng)響應(yīng)到達門檻值，使控制器閉合以使響應(yīng)達到指標(biāo)。校正控制了解校正控制器的概念并學(xué)習(xí)控制器的工作原理。掌握校正的基本概念并了解如何構(gòu)造控制器進行系統(tǒng)的校正。主動校正方法介紹針對已知干擾的主動校正方法，掌握附加智能裝備的校正啟發(fā)式算法和自適應(yīng)校正。PID控制器的設(shè)計原理和應(yīng)用1PID簡介學(xué)習(xí)PID控制器的概念和基礎(chǔ)理論，了解系統(tǒng)在何時需要PID控制器才能優(yōu)化響應(yīng)并快速控制。2PID調(diào)整方法介紹PID控制器參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化，包括Ziegler-Nichols方法，Cohen-Coon方法和工程實踐所使用的現(xiàn)代算法。3PID控制附加功能了解PID控制器的附加功能，例如積分分離，微調(diào)和增益計劃為控制器優(yōu)化提供了更多的發(fā)揮空間。先進控制方法簡介模型預(yù)測控制介紹模型預(yù)測控制的基礎(chǔ)知識，以及如何為更復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)模型預(yù)測控制。自適應(yīng)控制掌握自適應(yīng)控制器的原理以及如何在自適應(yīng)控制系統(tǒng)中使用傳感器或估計器?；？刂瓶匆豢椿？刂坪徒稻S控制的概念。了解它們是如何盡可能限制在穩(wěn)態(tài)條件下運行的，如何抵御一定干擾。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的概念，如何構(gòu)建和優(yōu)化這種控制器，以及如何使用它們來控制復(fù)雜的系統(tǒng)。故障檢測與診斷方法故障檢測探討多種故障檢測技術(shù)，包括基于模型的方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動方法。故障診斷介紹故障診斷技術(shù)，包括灰度關(guān)聯(lián)以及建立和優(yōu)化監(jiān)測器的方法。故障排除學(xué)習(xí)故障排除技巧和方法，掌握一些實用工具，例如邏輯分析儀和故障排查器。展望與未來發(fā)展控制理論是現(xiàn)代工程的基礎(chǔ)，并應(yīng)用于多個關(guān)鍵領(lǐng)域，包括航空航天，機器人和