第一篇：自動化考研學(xué)習(xí)必備之自動控制原理學(xué)習(xí)心得（模版）

自動控制原理學(xué)習(xí)心得合集

第一部分

考研學(xué)生經(jīng)驗點滴：

在復(fù)習(xí)時，首先要把基本概念、基本理論弄懂，然后要把它們串起來，多角度、多層次地進行思維和理解，能夠融會貫通。

認真研究歷年試題，是應(yīng)考的法寶。不能只滿足于看上去會做，而是應(yīng)該去整體分析，分析出題方向和出題范圍，對近幾年的出題思路和重點有一定的把握，這對你看各種考研書籍和資料有重要的指導(dǎo)意義，也是專業(yè)課備考的關(guān)鍵。

不僅要思考，還要動筆，要認認真真把每一道考研題切切實實寫在紙上，你會發(fā)現(xiàn)很多原來沒有想到過的東西，并用同一道題在相隔一定時間后反復(fù)訓(xùn)練，慢慢完善自己此類題型的解答方法。同時，這種訓(xùn)練可以避免真正考試時因時間倉促和心理壓力帶來的表達上的不成熟。

及時配備所考科目的最新專業(yè)書籍和過去幾年專業(yè)試題，對于考試中的典型題型進行專題整理，不僅可以提高分析問題的能力，還有助于專業(yè)知識的系統(tǒng)化和融會貫通。

根據(jù)一些重要的原理性知識，針對近幾年的典型題型進行練習(xí)，對某些不附標(biāo)準(zhǔn)答案的專業(yè)考題，全靠自己琢磨可能會有偏頗。比較好的方法是直接請教學(xué)長或老師，力求答案盡量完整、標(biāo)準(zhǔn)。整理完后，每隔一段時間就要拿出來溫習(xí)一下，看是否又產(chǎn)生了新的答題思路。還應(yīng)廣泛地咨詢該專業(yè)本科生和研究生，有助于了解最新情況，并對出題老師保持關(guān)注，爭取旁聽其授課，了解其考查的重點。

第二部分

自動控制原理學(xué)習(xí)體會

《自動控制原理》包括經(jīng)典控制和現(xiàn)代控制兩個部分，其主要研究的內(nèi)容識時域分析、頻域分析以及狀態(tài)空間表達，雖然涉及的內(nèi)容很多，但是老師教學(xué)經(jīng)驗豐富,把重難點分解并詳盡講解, 并以例子來鞏固所學(xué)的知識，使我能夠理論聯(lián)系實踐，易懂易記。使我能在研究生入學(xué)考試取得一個很好的成績，也為我在模式識別、智能控制和非線性系統(tǒng)理論等方面的學(xué)習(xí)和研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。

我們在學(xué)自動控制原理的時候，有一個很重要的概念叫做“反饋”。幾乎一切穩(wěn)定的系統(tǒng)中間都會存在反饋機制。有了自動控制原理這一堅實的基礎(chǔ)，我們再學(xué)習(xí)其他課程，例如模擬電路中的反饋法、計算機控制系統(tǒng)和電機控制與調(diào)速等都感到很容易理解。

通過學(xué)習(xí)自動控制原理的經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論，讓我對控制系統(tǒng)的各個元部件之間的相互作用、以及它們之間的調(diào)節(jié)運行規(guī)律有了基本了解，特別是本課程附有實驗課，讓我們可以將課堂上學(xué)到的抽象的理論易于理解，基于MATLAB仿真平臺可以對系統(tǒng)進行分析、設(shè)計和仿真，對我們把理論知識運用于實踐，設(shè)計出滿足要求的自動控制系統(tǒng)具有很大的幫助，也培養(yǎng)了我對自動控制原理學(xué)習(xí)的興趣。在開始學(xué)習(xí)自動控制原理的時候，由于自己沒有引起足夠重視，對知識掌握的也不夠透徹，在課后做習(xí)題的時候我習(xí)慣于翻看答案，參照答案來完成作業(yè)，有的時候甚至是全盤照抄，但是后來發(fā)現(xiàn)這種方式使我往往照著別人的思路解題，阻礙了我自己的獨立思考。后來在老師的幫助下，我認識到這是一個很不好的習(xí)慣，后來我端正了自己的態(tài)度，并且積極主動的找老師補課，請教以前沒有消化好的知識，在老師的耐心輔導(dǎo)下，我很快地建立起學(xué)習(xí)的興趣，也克服了翻看答案的壞習(xí)慣，在題目變通的情況下我也能很快地獨立思考解答。第三部分

學(xué)有所惑：

課本好厚、計算量大、不好理解。糊里糊涂、迷迷糊糊、暈。太多，學(xué)不來的。有難度、公式多。好難?。?nèi)容太多。理論太多。

內(nèi)容太多，變化繁雜。

沒有例證，不能很深入學(xué)習(xí)，有困難。有點難度。抽象。

比模糊控制還模糊。

感覺有點模糊，也許是上的太快了。例題不多。上課進度太快。

題目基本會做，不知道以后有啥用。

學(xué)有所思：

自己沒有很好地去學(xué)。

理論教了學(xué)不會，教做題最好。

用電子課件教學(xué)一般，不如老師直接講的好。在實踐做題方面，理論上有差距。沒有實際意義。

實踐結(jié)合得還不太夠。

理論與實踐較難統(tǒng)一在一起。內(nèi)容不是特別融會貫通。書上有些沒有用的東西。

學(xué)雙語課難，感覺英語跟不上。其實老師很優(yōu)秀，只是我沒認真聽 老師好才會學(xué)得好。課時太少，太緊。書上有許多錯。

學(xué)有所獲：

收獲多。有挑戰(zhàn)性。

師傅領(lǐng)進門修行靠個人。只要自己認真就OK了。讓我踏實掌握詳細知識。蠻新鮮。雖然復(fù)雜，但系統(tǒng)性很強。非常好。

對思維和推理很有幫助。學(xué)得很實在。

堅持努力會有好結(jié)果。

有一點難度，但也為可承受范圍。很不錯，請保持。難度適中。

有點難，但學(xué)得蠻開心。蠻好的。

能較完善掌握知識 好累，但收獲很多。還可以。還算輕松。

課不錯，計算量太大。努力努力再努力

是專業(yè)基礎(chǔ)課很有用。有收獲但難度大。

對如何使系統(tǒng)穩(wěn)定有一定概念。理論聯(lián)系實際。老師辛苦了。

上課能聽懂，但做題有困難。掌握了更多的知識。切實學(xué)到了一點東西 的確需要用功學(xué)的一門課?？苫玖私?。

講課清楚，學(xué)習(xí)比較輕松。重在理解概念。

內(nèi)容多，涉及廣，比較綜合的一門課。有點難，需認真學(xué)習(xí)才能達到要求。自控真有意思。

內(nèi)容豐富、博實、很有意義的一門課。

評注：以上的一句話感受（共69句）是從2006年03411～03414,03441,03442班的自動控制原理期末考試的問卷調(diào)查中匯收集來的。我們把它們分為了學(xué)有所惑、學(xué)有所思和學(xué)有所獲三類?？梢钥闯觯詣涌刂圃碚n即不好學(xué)，也不好教。還是有不少學(xué)生沒學(xué)明白。另一方面，我們也高興的看到更多的同學(xué)有了興趣，有了信心，有了收獲。再有，許多改進教與學(xué)的思路提出來了，將啟發(fā)我們?nèi)ネ晟平窈蟮慕虒W(xué)。

第二篇：南京理工大學(xué)自動控制原理考研經(jīng)驗分享

南京理工大學(xué)自動控制原理考研經(jīng)驗分享

南京理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院的三個專業(yè)的初試要考 813自動控制原理，它們分別是080201機械制造及其自動化080203機械設(shè)計及理論 080202機械電子工程。當(dāng)然考材料力學(xué)也是可以的，不過個人認為自動控制原理比較好考，還有小題目，有些簡單的大題寫一兩步就可以得出結(jié)果。因本人參加了09年的考試，并已經(jīng)以不錯的成績考上，特此發(fā)布關(guān)于自控的一些消息，以饗后來人。

1．用書：大綱提供的書目是《南京理工大學(xué)自動控制理論考研復(fù)習(xí)精編》博廣南理工考研網(wǎng);另外這本書不可少：自動控制原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與精選題型詳解（簡稱：習(xí)題集）陳來好，彭康擁 華南理工大學(xué)出版社，其實有這兩本書基本上差不多了。如果想錦上添花的話，看一下其他出版社出的練習(xí)題也不錯。

2．大綱：網(wǎng)上招生簡章里面有大綱，按照大綱復(fù)習(xí)，但不要100%相信它。比如Manson公式在大綱無要求，但每年都會考的，09年出的這道題還是有點難度的。09年還有一道大題的后半部分是超綱的。08年有題填空題是超綱的，不過只有兩分。另外復(fù)試的大綱也不要相信它，今年機械設(shè)計基礎(chǔ)的試題就超綱，那試題實際是05年機械電子的初試題目，只改一個分?jǐn)?shù)（150改成100分）（呵呵!看起來老師很懶啊!）?？纪炅R聲一片，具體情況請看其他帖子。

3．自動控制原理（A）和自控基礎(chǔ)綜合（B）：A是經(jīng)典控制理論，我們要的，B是控制專業(yè)考的;B包含了A，現(xiàn)代控制，線性控制;B的A部分難度遠遠大于A。而在04年之前，B的名字實際上是A，因為當(dāng)時機械學(xué)院根本不考A。理解這一點對于購買資料十分重要，請看下一點。

4．怎么復(fù)習(xí)：先對照大綱把要的章節(jié)畫出來，不要的封起來，看幾遍書，把重點圈出來，因為填空題很多都是書上的原話。后開始做題，必須完成的是習(xí)題集上的題目。先看例題（把答案遮住，自己先做再看解答），然后做習(xí)題。當(dāng)然有些難題還是可以不考慮的。麻煩的是習(xí)題集只給出了一個答案，而且有些答案本身是錯誤的。這就給復(fù)習(xí)帶來很大的麻煩。（后面解決）

第三篇：《自動控制原理》課程學(xué)習(xí)心得體會

《自動控制原理》課程學(xué)習(xí)心得體會

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2010級電子科學(xué)與技術(shù)

我是一名電子科學(xué)類的學(xué)生，專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)就是要求我們能在電子信息處理、電子系統(tǒng)與通信方面從事產(chǎn)品設(shè)計、制造、調(diào)試和新技術(shù)、新工藝的研究、開發(fā)，加之自己對這些的興趣，因此有必要學(xué)習(xí)自動控制原理這門課程。大學(xué)的需要我們做的更多的是自學(xué)、會學(xué)，比如一門課程要把握這門課的整體框架，即這門課多的靈魂所在，畢竟我們學(xué)的東西很多，如果不每天使用這些，一段很長的時間以后我們又能夠記得多少呢，把握一門課的整體框架很重要；還有就是要培養(yǎng)自己快速學(xué)習(xí)的能力，這個世界有很多東西要學(xué)，我們所處的IT 行業(yè)新知識的更新速度更是飛快，以后在工作崗位上的許多知識技能都要從頭開始，一個人最大的競爭優(yōu)勢就是能在最短的時間內(nèi)掌握應(yīng)有的技能……

沒有上課以前我所認為的自動控制原理就是講一些自動控制的某些方法，等接觸到這門課程才發(fā)現(xiàn)這門課程用到了還多的方面的基本知識，深入了解之后才知道這門課程講的是一些控制原理的一些原理，自動控制原理的思路，一些數(shù)學(xué)模型，以及線性系統(tǒng)的分析……

本書的第一章對自動控制原理做了一個概述，正如老師所講，學(xué)一門課程要先了解這門課程的整體結(jié)構(gòu)，反饋控制的基本思想、基本原理、基本方法就是本書的重點，其基本原理是取被控量的反饋信息，用以不斷地修正被控量與輸入量之間的誤差，從而實現(xiàn)對被控對象進行控制的任務(wù)。課程的主要內(nèi)容包括：經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論，兩套理論的建模、分析與綜合等。這就是本書的整體框架。

接著開始講的就是控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的主要內(nèi)容，主要講述了控制系統(tǒng)的實域數(shù)學(xué)模型、復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)圖與信號流圖，此外，還列舉了一些具體的建模實例，第三章講的就是線性系統(tǒng)的時域分析法，首先應(yīng)掌握典型的輸入輸出信號，以及什么是動態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程以及它們的性能。重點是線性連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)過程分析。一階系統(tǒng)的分析是指一階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，需要掌握的內(nèi)容是一屆系統(tǒng)對典型輸入信號的輸出響應(yīng)。二階系統(tǒng)是指以二階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng)，以二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為例，分別研究了欠阻尼的單位階躍響應(yīng)，臨界阻尼，過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。勞斯穩(wěn)定判據(jù)是根據(jù)所列勞斯表第一列系數(shù)符號的變化，去判別特征方程式根在S平面上的具體分布，過程如下： 如果勞斯表中第一列的系數(shù)均為正值，則其特征方程式的根都在S 的左半平面，相應(yīng)的系統(tǒng)是穩(wěn)定的。如果勞斯表中第一列系數(shù)的符號有變化，其變化的次數(shù)等于該特征方程式的根在S 的右半平面上的個數(shù)，相應(yīng)的系統(tǒng)為不穩(wěn)定。之后講的是線性系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差分析計算，主要討論了線性控制系統(tǒng)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，輸入作用形式和類型所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差，其中包含有系統(tǒng)類型域穩(wěn)態(tài)誤差的關(guān)系，同時介紹定量描述系統(tǒng)誤差的靜態(tài)誤差系數(shù)法。

然后我們討論了線性系統(tǒng)分析方法的根軌跡法，由于是圖解方法，所以使用起來更加簡便，所謂根軌跡就是指開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從零到無窮時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在S平面上變化的軌跡。首先我們應(yīng)先根據(jù)閉環(huán)傳遞函數(shù)方程求出特征方程的根，然后令開環(huán)增益K 從零開始到無窮，利用數(shù)學(xué)上的解析方法求解出閉環(huán)節(jié)點的全部數(shù)值，將這些數(shù)值標(biāo)注在S平面上，并連成光滑的粗實線。繪制根軌跡的目的主要是為了分析系統(tǒng)參數(shù)對特征根的影響。不同參數(shù)會導(dǎo)致特征根不同，也就是在特征根在根軌跡上的位置不同，1.只要繪制的根軌跡全部位于S平面左側(cè)，就表示系統(tǒng)參數(shù)無論怎么改變，特征根全部具有負實部，則系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。

2.若在虛軸上，表示臨界穩(wěn)定，也就是不斷振蕩 3.假如有根軌跡全部都在S 右半平面，則表示無論選擇什么參數(shù)，系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的。

根軌跡法的基本任務(wù)在于：如何由已知的開環(huán)零、極點的分布及根軌跡增益，通過圖解的方法找出閉環(huán)極點。一旦閉環(huán)極點被確定，閉環(huán)傳遞函數(shù)的形式便不難確定，因為閉環(huán)零點可由式直接得到。在已知閉環(huán)傳遞函數(shù)的情況下，閉環(huán)系統(tǒng)的時間響應(yīng)可利用拉氏反變換的方法求出，或利用計算機直接求解。開環(huán)系統(tǒng)的根軌跡增益與開環(huán)系統(tǒng)的增益K 之間僅相差一個比例常數(shù)，這個比例常數(shù)只與開環(huán)傳遞函數(shù)中的零點和極點有關(guān)。根軌跡增益（或根軌跡放大系數(shù)）是系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的分子﹑分母的最高階次項的系數(shù)為1的比例因子。利用根軌跡我們可以求出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，系統(tǒng)的動態(tài)性能等。繪制根軌跡的相角條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益K 值的大小無關(guān)。即在S平面上，所有滿足相角條件的點的集合的構(gòu)成系統(tǒng)的根軌跡圖。即相角條件是繪制根軌跡的主要依據(jù)。繪制根軌跡的幅值條件與系統(tǒng)開環(huán)根軌跡增益K 值的大小有關(guān)。即K 值的變化會改變系統(tǒng)的閉環(huán)極點在S平面上的位置。在系數(shù)參數(shù)全部確定的情況下，凡能滿足相角條件和幅值條件的S 值，就是對應(yīng)給定參數(shù)的特征根，或系統(tǒng)的閉環(huán)極點。由于相角條件和幅值條件只與系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)，因此，已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)便可繪制出根軌跡圖。繪制根軌跡的法則在總結(jié)里就不在列寫，主要是書上都有，此小結(jié)主要寫自己的感悟。

最后講述了線性系統(tǒng)的頻域分析法，由于控制中的信號可以表示為不同頻率正弦信號的合成，應(yīng)用頻率特性研究系統(tǒng)的經(jīng)典方法就是所謂的頻域分析法。頻域分析法是應(yīng)用頻率特性研究線性系統(tǒng)的一種圖解方法。頻率特性和傳遞函數(shù)一樣，可以用來表示線性系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的動態(tài)特性。建立在頻率特性基礎(chǔ)上的分析控制系統(tǒng)的頻域法彌補了時域分析法中存在的不足，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。所謂頻率特性，是指在正弦輸入信號的作用下，線性系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。接下討論的是頻率特性的圖像表示法方法主要有三種，即極坐標(biāo)圖、對數(shù)坐標(biāo)圖和對數(shù)幅相圖。

本總結(jié)報告到此結(jié)束了，在此祝愿老師心想事成，工作順利。

第四篇：自動控制原理總結(jié)報告

自動控制原理總結(jié)報告

專 業(yè) 自動化 班 級 09自動化<1>班 姓 名 學(xué) 號

完成 時間

自動控制原理總結(jié)報告

摘要: 本學(xué)期我們學(xué)習(xí)了自動控制原理的前前8章，重點介紹了前6章，離散系統(tǒng)的分析與線性系統(tǒng)類似。自動控制技術(shù)所取得的成就和起到的作用給各行各業(yè)的人們留下了深刻的印象。從最初的機械轉(zhuǎn)速、位移的控制到工業(yè)過程中對溫度、壓力、流量、物位的控制，從遠洋巨輪到深水潛艇的控制，而今的數(shù)控機床，汽車工業(yè)，自動控制技術(shù)的應(yīng)用幾乎無處不在。關(guān)鍵是自動控制理論和技術(shù)已經(jīng)介入到了電氣、機械、航空、化工、核反應(yīng)等諸多的學(xué)科和領(lǐng)域。所以越來越多的工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者開始了解和關(guān)注自動控制的知識。關(guān)鍵字：控制 方法 發(fā)展 正文:

一、自動控制理論的分析方法：（1）時域分析法；（2）頻率法；（3）根軌跡法；（4）狀態(tài)空間方法；（5）離散系統(tǒng)分析方法；（6）非線性分析方法

系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(1)解析表達：微分方程；差分方程；傳遞函數(shù)；脈沖傳遞函數(shù)；頻率特性；脈沖響應(yīng)函數(shù)；階躍響應(yīng)函數(shù)(2)圖形表達：動態(tài)方框圖（結(jié)構(gòu)圖）；信號流圖；零極點分布；頻率響應(yīng)曲線；單位階躍響應(yīng)曲線

自動控制原理基礎(chǔ)系列課程內(nèi)容體系具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、先進性、實用性，對課程體系進行了改革確立了以系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)綜合為自動控制原理課程的主線構(gòu)建了由時域分析、復(fù)域分析、頻域分析、系統(tǒng)校正4個模塊構(gòu)成的知識體系。

從課程的體系出發(fā)以系統(tǒng)建?！到y(tǒng)分析→綜合設(shè)計作為課程主線。數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)內(nèi)部各物理量或變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式建立一個合理的模型是系統(tǒng)分析和設(shè)計的前提。從不同的角度對系統(tǒng)進行建模加深對這方面內(nèi)容的理解。例如可用船舶上的電機調(diào)速系統(tǒng)為例通過建立它的微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖、信號流圖這些不同的數(shù)學(xué)模型來建立各模型的聯(lián)系。

系統(tǒng)分析方法是控制系統(tǒng)綜合設(shè)計的基礎(chǔ)這部分的內(nèi)容主要包括時域分析法、根軌跡法、頻域響應(yīng)法是控制理論的重點。在控制系統(tǒng)中穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性是對控制系統(tǒng)的基本要求也是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)控制系統(tǒng)不同的分析問題方法都是緊緊圍繞這三個方面展開的。只要抓住這個特點就抓住了系統(tǒng)分析的關(guān)鍵有助于加深對不同方法的理解。例如以我軍某軍艦上的雷達定位系統(tǒng)為例假設(shè)給定目標(biāo)信號要求設(shè)計控制器使系統(tǒng)在給定輸入下跟蹤指定目標(biāo)最小且抗干擾性最好。這些生動的工程實例大大激發(fā)了我的興趣使我感受到了控制理論的魅力深刻理解了

結(jié)合控制理論的發(fā)展更新教學(xué)內(nèi)容近年來控制理論得到了蓬勃發(fā)展特別在非線性控制、分布參數(shù)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、智能控制等方向上取得了重要進展。例如每章結(jié)束后都開設(shè)一個專題介紹本學(xué)科的發(fā)展動態(tài)這種方法擴大了我們的知識面培養(yǎng)了我們探索科學(xué)技術(shù)的興趣。結(jié)合船舶電氣的發(fā)展而言近幾年來隨著電力、電子、控制技術(shù)、通訊及信息技術(shù)等的不斷發(fā)展及其在船舶上的廣泛應(yīng)用船舶電氣自動化程度大大地提高。新一代大功率半導(dǎo)體電力電子器件在材料、理論、機理、制造工藝和應(yīng)用技術(shù)等方面的研究開發(fā)取得了突破性的進展船舶設(shè)備進一步向高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展對船舶電力推進和輔機電力拖動技術(shù)帶來重大變革可編程序控制器和單片機已逐漸發(fā)展成為船舶控制中的一種普遍控制方式。自動控制原理課程雖然是電專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程但是一般學(xué)時安排也不十分充裕。要想在有限的時間內(nèi)把這門理論性和工程應(yīng)用性都很強的課程學(xué)好必須認真的學(xué)習(xí)。例如在課程緒論部分通過與專業(yè)相關(guān)的典型示例引出控制、開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋等基本概念使我們認識到學(xué)習(xí)本課程的重要性并對控制理論在專業(yè)發(fā)展的作用有了一定的了解。

二、控制未來發(fā)展

1.智能控制(Intelligent Control)智能控制是人工智能和自動控制的結(jié)合物,是一類無需人的干預(yù)就能夠獨立地驅(qū)動智能機器,實現(xiàn)其目標(biāo)的自動控制。智能控制的注意力并不放在對數(shù)學(xué)公式的表達、計算和處理上,而放在對任務(wù)和模型的描述,符號和環(huán)境的識別以及知識庫和推理機的設(shè)計開發(fā)上。智能控制用于生產(chǎn)過程,讓計算機系統(tǒng)模仿專家或熟練操作人員的經(jīng)驗,建立起以知識為基礎(chǔ)的廣義模型,采用符號信息處理、啟發(fā)式程序設(shè)計、知識表示和自學(xué)習(xí)、推理與決策等智能化技術(shù),對外界環(huán)境和系統(tǒng)過程進行理解、判斷、預(yù)測和規(guī)劃,使被控對象按一定要求達到預(yù)定的目的。智能控制的理論基礎(chǔ)是人工智能,控制論,運籌學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的交叉。2.非線性控制(Nonlinear Control)非線性控制是復(fù)雜控制理論中一個重要的基本問題,也是一個難點課題,它的發(fā)展幾乎與線性系統(tǒng)平行。非線性系統(tǒng)的發(fā)展,數(shù)學(xué)工具是一個相當(dāng)困難的問題,泰勒級數(shù)展開對有些情況是不能適用的。古典理論中的“相平面”法只適用于二階系統(tǒng),適用于含有一個非線性元件的高階系統(tǒng)的“描述函數(shù)”法也是一種近似方法。由于非線性系統(tǒng)的研究缺乏系統(tǒng)的、一般性的理論及方法,于是綜合方法得到較大的發(fā)展。

3.自適應(yīng)控制(Adaptive Control)自適應(yīng)控制系統(tǒng)通過不斷地測量系統(tǒng)的輸入、狀態(tài)、輸出或性能參數(shù),逐漸了解和掌握對象,然后根據(jù)所得的信息按一定的設(shè)計方法,作出決策去更新控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以適應(yīng)環(huán)境的變化,達到所要求的控制性能指標(biāo)。4.魯棒控制(Robust Control)過程控制中面臨的一個重要問題就是模型不確定性,魯棒控制主要解決模型的不確定性問題,但在處理方法上與自適應(yīng)控制有所不同。自適應(yīng)控制的基本思想是進行模型參數(shù)的辯識,進而設(shè)計控制器。控制器參數(shù)的調(diào)整依賴于模型參數(shù)的更新,不能預(yù)先把可能出現(xiàn)的不確定性考慮進去。而魯棒控制在設(shè)計控制器時盡量利用不確定性信息來設(shè)計一個控制器,使得不確定參數(shù)出現(xiàn)時仍能滿足性能指標(biāo)要求。

魯棒控制認為系統(tǒng)的不確定性可用模型集來描述,系統(tǒng)的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所設(shè)計的控制器下,都能使模型集里的元素滿足要求。魯棒控制的一個主要問題就是魯棒穩(wěn)定性。5.模糊控制(Fuzzy Control)模糊控制借助模糊數(shù)學(xué)模擬人的思維方法,將工藝操作人員的經(jīng)驗加以總結(jié),運用語言變量和模糊邏輯理論進行推理和決策,對復(fù)雜對象進行控制。模糊控制既不是指被控過程是模糊的,也不意味控制器是不確定的,它是表示知識和概念上的模糊性,它完成的工作是完全確定的。

1974年英國工程師E.H.Mamdam首次把Fuzzy集合理論用于鍋爐和蒸氣機的控制以來,開辟了Fuzzy控制的新領(lǐng)域,特別是對于大時滯、非線性等難以建立精確數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng),通過計算機實現(xiàn)模糊控制往往能取得很好的結(jié)果。6.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制(Neural Network Control)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由所謂神經(jīng)元的簡單單元按并行結(jié)構(gòu)經(jīng)過可調(diào)的連接權(quán)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的種類很多,控制中常用的有多層前向BP網(wǎng)絡(luò),RBF網(wǎng)絡(luò),Hopfield網(wǎng)絡(luò)以及自適應(yīng)共振理論模型(ART)等。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種工具從機理上對人腦進行簡單結(jié)構(gòu)模擬的新型控制和辨識方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中可充當(dāng)對象的模型,還可充當(dāng)控制器

7.實時專家控制(Real Time Expert Control)專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識和經(jīng)驗的程序系統(tǒng),它應(yīng)用人工智能技術(shù),根據(jù)某個領(lǐng)域一個或多個人類專家提供的知識和經(jīng)驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)和傳統(tǒng)的計算機程序最本質(zhì)的區(qū)別在于:專家系統(tǒng)所要解決的問題一般沒有算法解,并且往往要在不完全、不精確或不確定的信息基礎(chǔ)上作出結(jié)論。

實時專家系統(tǒng)應(yīng)用模糊邏輯控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,融進專家系統(tǒng)自適應(yīng)地管理一個客體或過程的全面行為,自動采集生產(chǎn)過程變量,解釋控制系統(tǒng)的當(dāng)前狀況,預(yù)測過程的未來行為,診斷可能發(fā)生的問題,不斷修正和執(zhí)行控制計劃。實時專家系統(tǒng)具有啟發(fā)性、透明性、靈活性等特點,目前已經(jīng)在航天試驗指揮、工業(yè)爐窯的控制、高爐爐熱診斷中得到廣泛應(yīng)用。目前需要進一步研究的問題是如何用簡潔語言來描述人類長期積累的經(jīng)驗知識,提高聯(lián)想化記憶和自學(xué)習(xí)能力。8.定性控制(Qualitative Control)定性控制是指系統(tǒng)的狀態(tài)變量為定性量時(其值不是某一精確值而只知其處于某一范圍內(nèi)),應(yīng)用定性推理對系統(tǒng)施加控制變量使系統(tǒng)在某一期望范圍。定性控制與模糊控制的區(qū)別:模糊控制不需建模,其控制律憑經(jīng)驗或算法調(diào)整,而定性控制基于定性模型,控制規(guī)則基于對系統(tǒng)的定性分析;模糊控制是基于狀態(tài)的精確測量值,而定性控制基于狀態(tài)的定性測量值。

定性控制面臨的問題:發(fā)展定性數(shù)學(xué)理論,改進定性推理方法,注重定性和定量知識的結(jié)合;研究定性建模方法,定性控制方法;加強定性控制應(yīng)用領(lǐng)域的研究。9.預(yù)測控制(Predictive Control)預(yù)測控制是在工業(yè)實踐過程中獨立發(fā)展起來的一種新型控制方法,它不僅適用于工業(yè)過程這種“慢過程”的控制,也能適用于快速跟蹤的伺服系統(tǒng)這種“快過程”控制。目前實用的預(yù)測控制方法有動態(tài)矩陣控制(DMC),模型算法控制(MAC),廣義預(yù)測控制(GPC),模型預(yù)測啟發(fā)控制(MPHC)以及預(yù)測函數(shù)控制(PFC)等。這

最近有人提出一種新的基于主導(dǎo)內(nèi)模概念的預(yù)測控制方法:結(jié)構(gòu)對外來激勵的響應(yīng)主要由其本身的模態(tài)所決定,即結(jié)構(gòu)只對激勵信息中與其起主導(dǎo)作用的幾個主要自振頻率相接近的頻率成分有較大的響應(yīng)。目前利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對被控對象進行在線辨識,然后用廣義預(yù)測控制規(guī)律進行控制得到較多重視。

預(yù)測控制目前存在的問題是預(yù)測精度不高;反饋校正方法單調(diào);滾動優(yōu)化策略少;對任意的一般系統(tǒng),其穩(wěn)定性和魯棒性分析較難進行;參數(shù)調(diào)整的總體規(guī)則雖然比較明確,但對不同類型的系統(tǒng)的具體調(diào)整方法仍有待進一步總結(jié)。10.分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System)分布式控制系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng),是70年代中期發(fā)展起來的新型計算機控制系統(tǒng),它融合了控制技術(shù)(Control),計算機技術(shù)(Computer),通信技術(shù)(Communication),圖像顯示技術(shù)(CRT)的“4C”技術(shù),形成了以微處理器為核心的系統(tǒng),實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制和管理。

既打破了常規(guī)控制儀表功能的局限,又較好地解決了早期計算機系統(tǒng)對于信息、管理過于集中帶來的危險,而且還有大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、處理的功能以及較強的數(shù)據(jù)通信能力。

分布式控制系統(tǒng)既有計算機控制系統(tǒng)控制算法靈活,精度高的優(yōu)點,又有儀表控制系統(tǒng)安全可靠,維護方便的優(yōu)點。它的主要特點是:真正實現(xiàn)了分散控制;具有高度的靈活性和可擴展性;較強的數(shù)據(jù)通信能力;友好而豐富的人機聯(lián)系以及極高的可靠性。

總結(jié)：通過這一學(xué)期的學(xué)習(xí)，我對自動控制原理這門課有了深刻的認識，現(xiàn)在能夠簡單的分析一些問題了，過程實驗給我們很大的提高。雖然現(xiàn)在還不知道未來要從事什么行業(yè)，但不管怎樣要學(xué)好當(dāng)前的每門課?；A(chǔ)一定要打好。

第五篇：自動控制原理實驗報告

北京交通大學(xué)

自動控制原理研究性學(xué)習(xí)報告

——基于MATLAB軟件的系統(tǒng)建模分析與校正

譚堃15221309 田斌15221310 努爾夏提15221305 張雪程13222028

摘要

本文利用MATLAB軟件來實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)建模、分析與設(shè)計、仿真的方法。它能夠直觀、快速地分析系統(tǒng)的動態(tài)性能、和穩(wěn)態(tài)性能。并且能夠靈活的改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)通過快速、直觀的仿真達到系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：MATLAB，自動控制，系統(tǒng)仿真

1.主要任務(wù)

單位負反饋隨動系統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為

G(s)=4K/s(s+2)

1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

3、設(shè)計系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達到下列指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv＝20s-1；（2）相位裕量γ≥50°（3）幅值裕量Kg≥10dB。

4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。

5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ。

6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進行分析。

2.理論分析

（1）確定K值

Kv=limsWk =2k=20 所以K = 10（2）校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖實線所示。

由A(wc)=20/[wc√(1+(wc/2)^2]=1;

得wc≈6.32；

γ(wc)=180?+?(wc)=90?-72.4?=17.6?

可見相位裕量并不滿足要求，為不影響低頻段特性和改善暫態(tài)響應(yīng)性能，采用引前矯正。

（3）設(shè)計串聯(lián)微分校正裝置：

微分校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為

Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γd)+1);最大相位移為

?max=arcsin[(rd-1)/(rd+1)] 根據(jù)系統(tǒng)相位裕量γ(wc)≥50?的要求，微分矯正環(huán)節(jié)最大相位移為

?max≥50?-17.6?=32.4?

考慮Wc’≥Wc,原系統(tǒng)相角位移將更負些，故?max將更大些，取?max=40?，即有

Sin40?=(γd-1)/(γd+1)=0.64解得γd=4.6 設(shè)校正后的系統(tǒng)穿越頻率Wc’為矯正裝置兩交接頻率w1與w2的幾何中點。即

Wc’=√w1w2=w1√rd 若認為Wc’/w1>>1,Wc’/w2<<1,則得

A(wc’)=1≈20wc’/(wc^2/2)解得w1≈4.32;w2≈19.87;wc’≈9.26。所以校正裝置的傳遞函數(shù)為

Wc(s)=(s/4.32+1)/[(s/19.87)+1);（4）驗算校正后系統(tǒng)指標(biāo)

Wk’(s)=20(s/4.32+1)/[s(s/2+1)(s/19.87+1)] 同理，代入數(shù)值得校正裝置的相位裕量為γ(wc’)=52.4? 另?(wj)=-180?,可得出系統(tǒng)穿越頻率wj→∞;所以一定滿足

GM=20lg[1/（wk’(jwj)]≥10dB(三)MATLAB仿真

(1)時域分析

1.校正前系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)曲線如圖：

-圖1 系統(tǒng)單位階躍相應(yīng)

計算結(jié)果：

pos(超調(diào)量)=60.46%、、tp(峰值時間)= 0.5s、tr(上升時間)=1.8s，ts(調(diào)節(jié)時間)=3.7s 由圖可知：校正前系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)時間較長，超調(diào)量過大。

3.校正后系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)曲線如圖

圖2系統(tǒng)單位階躍相應(yīng)

計算結(jié)果：

pos(超調(diào)量)=15.88%、、tp(峰值時間)= 0.3s、tr(上升時間)=0.2s，ts(調(diào)節(jié)時間)=0.6s

系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)與校正前相比有較大改善。該系統(tǒng)依然穩(wěn)定，而且反應(yīng)更加快速，應(yīng)采用。

(2)根軌跡

校正前系統(tǒng)的根軌跡如圖

校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖：

校正前后根軌跡對比

(3)對數(shù)頻率特性

校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖實線所示：

圖1 系統(tǒng)對數(shù)頻率特性曲線

相位裕量γ=17.6

穿越頻率=6.32rad/s微分校正環(huán)節(jié)的對數(shù)頻率特性如圖所示：

校正后系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖所示：

相位裕量γ=52.4穿越頻率=9.26rad/s

對比圖

(4)幅相頻率特性

校正前系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：

圖7 系統(tǒng)幅相頻率特性曲線

校正后系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：

對比圖

四、程序附錄（1）時域分析

clear

t=0:0.1:5;s=[184 794.8];d=[1 21.87 233.7 794.8];sys=tf(s,d);y1=step(sys,t);plot(t,y1)maxy1=max(y1);yss1=y1(length(t));pos1=100*(maxy1-yss1)/yss1;for i=1:1:51 if(y1(i)==maxy1)n=i;break;end end

tp1=(n-1)*0.1;for i=1:1:51 if(y1(i)<1.02&&y1(i)>0.98)m=i;break;end end

tr1=(m-1)*0.1;for i=51:-1:1 if(y1(i)>1.02||y1(i)<0.98)a=i;break;end end

ts1=a*0.1;pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]

clear t=0:0.1:10;s=[40];d=[1 2 40];sys=tf(s,d);y1=step(sys,t);plot(t,y1)maxy1=max(y1);yss1=y1(length(t));pos1=100*(maxy1-yss1)/yss1;for i=1:1:101 if(y1(i)==maxy1)n=i;break;

end end

tp1=(n-1)*0.1;for i=1:1:101 if(y1(i)<1.02&&y1(i)>0.98)m=i;break;end end

tr1=(m-1)*0.1;for i=101:-1:1 if(y1(i)>1.02||y1(i)<0.98)a=i;break;end end

ts1=a*0.1;pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]

（2）對數(shù)頻率特性 clear s1=[0.23 1];d1=[0.05 1];s2=[40];d2=[1 2 40];s3=[184 794.8];d3=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);sys3=tf(s3,d3);figure(1)bode(sys1,sys2,sys3)

（3）根軌跡 clear s1=[40];d1=[1 2 40];s2=[184 794.8];d2=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);figure(1)rlocus(sys1,sys2)

（4）幅相頻率特性 clear s1=[40];d1=[1 2 40];s2=[184 794.8];d2=[1 21.87 233.7 794.8];sys1=tf(s1,d1);sys2=tf(s2,d2);figure(1)nyquist(sys1,sys2)

總結(jié)

本次研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是建立自動控制系統(tǒng)并運用MATLAB軟件對設(shè)計的自動控制系統(tǒng)進行仿真，其中涉及了關(guān)于自動控制方面的很多知識，也有關(guān)于數(shù)學(xué)建模方面的知識以及MATLAB軟件的應(yīng)用，此次研究性學(xué)習(xí)建立了衛(wèi)星姿態(tài)的自動控制。

在此次設(shè)計過程中遇到了很多問題，也接觸到了很多以前不知道的知識，特別是之前很少接觸過MATLAB軟件，這讓本次設(shè)計一度陷入停滯階段。后來在圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查閱了大量的相關(guān)書籍，并在同學(xué)的細心指導(dǎo)下安裝了MATLAB軟件并學(xué)習(xí)其使用方法，從而使問題一步步得到了解決，最終成功的完成了此次研究性學(xué)習(xí)。