自動控制理論怎麼學怎麼學好自動控制原理?

2021-03-04 04:14:25 字數 4815 閱讀 8613

1樓:匿名使用者

如果有條件可以先學下複變函式,如果能學懂,自控理論就不是問題了,如果沒有精力,經典自動控制的核心的傳遞函式,然後是基於傳遞函式的兩種分析方法,根軌跡和乃奎斯曲線,bode圖。乃式圖和bode圖也是相通的,都是頻率相應法,相對來說乃氏圖更難掌握一點。因此,經典理論裡,根軌跡和乃奎斯曲線這兩個是重點和難點,學好這兩種方法就差不多了,現代控制理論的基礎是矩陣理論和微分方程,通過拉氏變換和狀態分解也可以很容易將他們結合在一起,當然很多學校本科階段也不要求現代控制理論。

整個自控理論都是建立的數學上的,在我看來,如果想學好自控,相應的數學基礎是很重要的,可以讓你有更深的瞭解,以及整體的認識,當然如果你時間上不是很充足,重點放在根軌跡以及乃奎斯特曲線也是可以的

2樓:hy黃小小

首先,必須明確它是理論性較強的工程學科課程。《自動控制理論》是一門主要研究自動控制系統基礎理論、系統分析和設計本技術的專業基礎課程,也是自動控制相關專業的一門重要的基礎理論課程,與工程實踐密不可分。課程目的和任務是使自動化專業的本科生學習《自動控制理論》的基礎理論、控制系統的基本分析和設計方法,為今後的學習奠定紮實的基礎。

繼續學習相關課程後,能夠及從事國民經濟、國防和科研各部門的運動控制、過程控制、機器人智慧控制、導航制導與控制、現代整合製造系統、模式識別與智慧系統、生物資訊學、人工智慧及神經網路、系統工程理論與實踐、新型感測器、電子與自動檢測系統、複雜網路與計算機應用系統等領域的科學研究、技術開發、教學及管理工作。

其次,針對該課程的特點,學習方法建議如下:

1.根據課程程序表順序安排學習內容

《自動控制理論》課程是一門內容龐雜、資訊量大的課程,因此,應該按照課程程序順序進行學習,由淺入深,注重基礎知識,包括基本概念、基本定理等都是非常必要的。否則,不重視前面基礎內容的學習,將會給後續內容學習帶來困難。

2.結合實驗,加深對理論知識的理解,加強工程實際設計能力

《自動控制理論》課程另配有《自動控制理論實驗》實驗課程。必作實驗內容有:控制系統的數學模型;典型二階系統的欠阻尼響應;控制系統穩定性分析;控制系統頻率特性;連續系統串聯校正;典型非線性環節;隨動系統模擬pid校正環節的研究與設計;隨動系統數字pid校正環節的研究與設計;倒立擺演示實驗。

實驗前要認真閱讀實驗指導書,實驗時認真操作

,實驗後認真完成實驗報告,及時分析、總結實驗結果。實驗過程中,學生可以通過驗證、設計和除錯程式等實驗環節,達到進一步鞏固和理解課堂上講授的知識,提高學生動手實踐能力和工程實際設計能力。通過實踐環節,使學生能夠在觀察現象、提出問題、分析問題和解決問題方面得到能力上的培養和鍛鍊。

3.學習中注意歸納總結

《自動控制理論》課程內容龐雜、知識點多,概念多,各部分內容相互交叉,工程實踐性強。所以在學習過程的對每一階段學習都應進行歸納總結。這不僅可以幫助學好《自動控制理論》課程,更可以培養良好的學習習慣。

4.課堂上積極參與討論

《自動控制理論》課程以課堂教學為主,輔以多**圖形或曲線,幫助學生加深理解。同時,包含重點例題重點講解環節。

為啟發學生解決綜合性習題的能力,課堂上必要時會採用討論方式。學生應認真對待和參與課堂討論,在勇於表達自己觀點的同時,實際上這也是努力思考的過程。同時,要傾聽其他同學的觀點,開闊思路,學會從不同角度考慮問題,這樣對所學的的知識掌握得更牢固更深入。

怎麼學好自動控制原理?

3樓:匿名使用者

1.自動控制原理課程本身要大量用到laplace變換、複變函式理論,所以要想學好自動控制原理,首先得看看自己的大學數學基礎有沒有打紮實了(尤其是複變函式與積分變換)。

2.除了應該具備的數學基礎外,你還需有處理相關專業知識的能力。比如建立實際系統的物理模型,這裡就需要有良好的電路(主要是類比電路)、大學物理、機械原理的知識。

同時還需要有一定的數學建模能力。

3.正是因為課程中充滿了數學,所以千萬不要把自動控制原理當成數學來學,那樣會讓你越學越迷糊,甚至會最終懷疑控制理論的科學性。因為若當作一門數學課,你掌握的只是一些方程的操作和圖形的畫法,你無法理解為什麼實際的系統會遵循控制理論所描述的規律(比如水位能夠被精確的控制),這會讓你覺得是完全是數學的作用,而忽略了自動控制的基本思想以及這些數學方程背後所受到物理規律支配這一事實。

很多原本數學還可以的同學也學不好控制理論,都是犯了把自控理論課作為數學課來學的思想錯誤。一開始方向就錯了,你說學得好嗎。

4.學自動控制原理,掌握基本的控制思想是最重要的(它有別於數學思想、物理思想)。大學階段所學的自動控制原理主要涉及經典控制理論,所以它最根本的控制思想是【負反饋思想】,很多穩定性理論都是立足於這一思想上建立的,所以數學雖然很重要,但數學對於自動控制理論來說只是一個強有力的工具。

5.要珍惜每次做練習題的機會。題目不在多、在精,一般把書本上每章後面的習題全部掌握(第一次做不來不要緊,關鍵是要弄懂),你就算達到基本掌握的程度了。

6.做實驗要認真。每次實驗都要開動自己的腦筋,不要機械的按照實驗手冊的步驟做實驗。

比如由多極運算放大器構成的電路控制系統,要思考為什麼通過對一些引數的改變(例如改變電容)會導致被控量(例如電壓)的不穩定或者控制精度下降等等。還要思考為什麼老師都讓我們用電路來做控制系統實驗,因為不同的物理系統(比如機械系統)它們所建立的微分方程的形式是相同的,則抽象的看它們本質上都是同一個系統(打個比方,小擺動的單擺與彈簧振子兩個不同系統的振動方程一樣,都遵循d^2y/dx^2=-cx這個方程),而電路系統是相對與其他物理系統來說最容易構造(有些機械裝置太大,不易放在實驗室做實驗),所以常用電路系統來模擬其它的控制系統。

7.要樹立學好自動控制原理的信心。你要知道,能夠接觸到人類歷史上尤其是19、20世紀的革命性的著名理論與思想,應該感到自豪。

19、20世紀的革命性的著名理論:進化論、資本論、相對論、量子論、資訊理論、控制論、系統論。人家學文科專業的會說:

「我們學過馬克思的經典——資本論嘞。你懂經典嗎?」這時你也可以毫不猶豫反駁到:

「最先進的科學思想、現代技術科學的三大支柱之一——的控制論,沒見識過吧?」(現代技術科學的三大支柱就是資訊理論、控制論、系統論)

8.平時讀讀控制論的相關普及讀物會提高你的科學修養,尤其是讀讀控制論的創立人——維納的故事。

4樓:王磊

其實我是過來人,學好自控真得並不難!關鍵是一些基礎概念和基礎公式要理清,比如開環和閉環、二階系統的傳函標準式、穩定裕度之類的,一些問題要先想,不懂再問!學習時能預習最好,課後再花點小時間回顧,整理一個大的框架,著重掌握就基本上可以了。

大的分現代控制理論和經典控制理論。

現代控制理論控主要掌握狀態空間表示式(三種控制系統的描述方式之一,其他兩種是經典控制理論裡面的微分方程和傳遞函式也是重點)和結構圖、狀態方程的解(主要研究求解矩陣指數或者狀態轉移矩陣)、系統的能控性與能觀性的判斷方式、如何用李雅普洛方法(主要是第二方法)判斷系統的穩定性、狀態反饋的應用(包括極點配置、實現解耦和為了能夠實現狀態反饋而建立的狀態觀測器),後面的最優控制和狀態估計瞭解就行。

經典控制理論中,主要掌握線性系統的三種不同分析法——時域法(以二階為主)、根軌跡法(8個性質)和頻域分析法(側重點不同,目的都是研究系統的效能指標)、以及這三種方法對應判斷系統穩定的方法(勞斯判據、直接讀圖位於左半平面、和奈氏判據)、離散系統的訊號取樣和穩定性判據(類比勞斯判據)、非線性系統的兩種分析法、至於線性系統的校正,瞭解就行。

此外,做一些相關的題目基本上就差不多了。書嘛,不用拘泥於一本書,多看看其他的書目,我學習的是胡壽鬆的,選看的是北航的書,從其他的書上,可以發現很多新的東西。以上是我的學習過程和感想,僅供參考,希望對你有幫助!

5樓:匿名使用者

自動控制原理學習方法

自動控制理論是一門理論性較強的課程。作為電氣資訊類各專業的學科基礎課,它既是基礎課程向專業課程的深入,又是專業課程的理論基礎,是新知識的增長點。在該課程的學習中必須注意以下要領和環節:

(1) 抓住重點——掌握基本概念

《自動控制理論》引入了一系列互相關聯的基本概念,如穩定性、準確性、快速性,輸入與輸出,動態與穩態,反饋與前饋等,這些基本概念形成了本課程的知識要點,是學習理解的重點。要掌握好基本概念,首先應該從實踐案例的這些抽象概念的建立過程中加深對其理解,建立概念與其反映事物間的聯絡,搞清概念與相關概念之間的聯絡和區別,然後再到實驗實訓應用中加深對其的認識。

(2) 認真思考——提高抽象思維能力

《自動控制理論》的理論性較強,抽象程度較高。因此,要充分了解抽象的基礎,認真掌握有關的概念,在實際應用中反覆體會抽象概念的意義,如控制系統中反饋的實質,控制的基本方法等,在學習中不斷提高抽象思維能力。

(3) 抓住主線——建立不同方法間的聯絡

穩定性、準確性、快速性是對控制系統的基本要求,也是系統效能的重要指標。穩、準、快貫穿了時域分析、根軌跡分析和頻域分析方法的始終,也是系統綜合設計要滿足的效能要求。在本課程的學習中,以穩、準、快為主線,建立各種系統分析與設計方法之間的聯絡,有助於對課程內容的理解和掌握。

(4) 提高綜合分析能力

《自動控制理論》既是專業基礎理論課程,又是一門科學方**。研究的內容既有一定的複雜性,又有一定的普遍性。因此,在學習中不僅要掌握教材中的結論,更要掌握其中體現出來的研究方法,培養系統的觀念,提高綜合分析問題的能力。

(5) 學會自學——培養閱讀能力

要善於在學習中提出問題,解決問題,學會**式學習方法,廣閱參考書,拓寬視野,從更多控制系統的例項分析中,提高分析問題和解決問題的能力。

(6) 重視掌握實驗技術

實驗是人們認識客觀世界的最重要的手段之一。認真做好實驗,掌握實驗技能,不僅有助於學好本課程,而且可以培養科學思維的能力和動手能力,養成良好的科學習慣。因此,在學好本課程的同時還要認真完成實驗,做到先預習後實驗,細緻準確地觀察實驗過程,正確掌握各項實驗技術。

(7) 注重理論和實踐相結合

反饋的現象比比皆是,反饋也是控制的精髓。在本課程的學習中,結合生產、生活實際,觀察反饋系統的構成,將有利於對反饋的深入理解和認識,並自覺地將反饋理論應用到各種實際系統中去,學以致用。

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