如何自学自动控制原理
学好自动控制并不难,关键在于理清一些基础概念和公式,例如开环和闭环、二阶系统的传函标准式、稳定裕度等。学习时最好能提前预习,课后再花点时间回顾,整理出一个大的框架,着重掌握这些内容,基本上就可以掌握了。自动控制理论主要分为现代控制理论和经典控制理论两大类。现代控制理论中,主要掌握状态空间表达式(包括三种控制系统描述方式之一,经典控制理论里的微分方程和传递函数也是重点),结构图、状态方程的解(主要研究求解矩阵指数或者状态转移矩阵),系统的能控性与能观性的判断方式,如何用李雅普洛方法(主要是第二方法)判断系统的稳定性,以及状态反馈的应用(包括极点配置、实现解耦和为了能够实现状态反馈而建立的状态观测器)。后面的最优控制和状态估计则了解即可。
经典控制理论中,主要掌握线性系统的三种不同分析法——时域法(以二阶为主)、根轨迹法(涉及8个性质)和频域分析法(侧重点不同,目的都是研究系统的性能指标),以及这三种方法对应判断系统稳定的方法(劳斯判据、直接读图位于左半平面、和奈氏判据)。离散系统的信号采样和稳定性判据(类比劳斯判据)也是学习的内容。非线性系统的两种分析法同样重要,但在现代控制理论中了解即可。
自学自动控制原理需要有耐心和恒心,建议结合教材和网络资源,多做练习,加深理解。同时,可以通过参与讨论和交流,及时解决学习过程中遇到的问题。通过不断的实践和探索,自学自动控制原理是可以实现的。
自学自动控制原理时,可以参考一些经典教材,如《自动控制原理》(秦曾煌编著),以及一些网络课程,如Coursera上的《自动控制原理》课程。此外,还可以参考一些在线论坛和社区,如Stack Overflow和知乎,以获得更多的学习资源和支持。自学过程中,可以制定一个详细的学习计划,逐步掌握每一个概念和公式。
自学自动控制原理时,可以使用一些辅助工具,如Matlab和Simulink,进行仿真和建模,加深对自动控制原理的理解。同时,还可以通过参与一些项目和实验,将理论知识应用于实际问题,提高自己的实践能力。通过不断的实践和探索,自学自动控制原理是可以实现的。
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