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Northeastern University

计算机控制理论与设计

Northeastern University via XuetangX

Overview






本课程是研究生从事控制理论研究与应用的核心课程,是控制理论与控制工程专业研究生的学位课程。本课程讲述计算机控制系统的建模、性能分析与控制器设计的理论与方法,其中着重讲述数字控制器的设计与实现方法。侧重从方法论的角度介绍了基于精确模型和基于非精确模型两类系统的数字控制器设计方法,并对数字控制器工程实现中的若干关键技术进行了介绍和分析。通过本课程的学习,将进一步提高学生的控制理论水平,拓展学生的知识面,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,为进一步的学术研究和工程应用奠定基础。



Syllabus

  • 第1讲 计算机控制理论与设计概述
    • 1.1 课程导学
    • 1.2 计算机控制理论与设计内容简介
    • 1.3 计算机控制工程实例简介
  • 第2讲 计算机控制系统的数学模型与性能指标
    • 2.1 传递函数模型
    • 2.2 状态空间模型
    • 2.3 稳定性分析
    • 2.4.1 性能指标描述
  • 第3讲 经典控制器设计方法
    • 3.1 连续控制器的离散化方法
    • 3.2 数字PID控制器设计
    • 3.3 解析设计法
  • 第4讲 复合系统控制器设计方法
    • 4.1串级控制
    • 4.2 前馈控制
    • 4.3 纯滞后补偿控制
    • 4.4 多变量解耦控制
  • 第5讲 基于极点配置方法的控制器设计
    • 5.1 基于极点配置方法 的控制器设计
    • 5.2 状态可测时按极点配置设计控制律
    • 5.3 按极点配置设计状态观测器
    • 5.4 状态不可测时控制器的设计
    • 5.5 复合控制器的设计分析
    • 5.6 丢番图方程
    • 5.7 一般形式复合控制器的设计
  • 第6讲 基于最优化方法的控制器设计
    • 6.1 最优控制设计方法原理
    • 6.2 确定性系统LQ控制器的设计
    • 6.3 状态最优估计器的设计
    • 6.4 随机系统LQG控制器的设计
    • 6.5 随机干扰模型及性能指标
    • 6.6 最小方差控制器的设计
    • 6.7 广义最小方差控制器的设计
  • 期末考试
    • 课程大作业

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