全部课程 >现代控制理论(40学时)    Modern Control Theory

课程基本信息

课程编码:04B30331

课程类别:未设置

先修课程:线性代数,电路,自动控制原理

适用专业:自动化,电气工程及其自动化

开课院部:电气信息学院

课程负责人:王后能
课程教学团队:

课程展示


课程简介

本课程是自动化专业(本科)的一门必选课和测控技术与仪器专业的主干方向课程而开设,其主要目的和任务是加深巩固学生的专业基础知识,拓宽学生关于控制理论的知识面。由于计算机的迅速发展,现代控制理论在工程上的运用也越来越广泛,为学生提供更多的分析、解决控制问题的方法。

Modern control theory is the required course for automation major and major orientation course for measurement and control technology and instrument. The objective of this course is to consolidate the professional basic knowledge for students.  In this course, students’ knowledge of control theory will be broadened. Due to the rapid development of computer, modern control theory is widely used in engineering, which is to provide students with more approaches for analysis and solution of control problems.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

 多变量系统与单输入单输出系统之间的区别

H

2

问题分析

如何对多输入多输出系统进行建模

H

3

设计/开发解决方案

 状态控制描述法

H

4

研究

多变量系统的稳定性,能控性,能观性,极点配置,解耦

H

5

使用现代工具

 矩阵论

H

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

 

 

12

终身学习

 

 

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

绪论

1.控制理论的发展概况

2.现代控制理论的使用范围和前景

3. 现代控制与经典控制的区别

1.控制

2.状态

3.输出

2

理论讲授

控制系统的状态空间表达式

1.状态变量的定义

2.状态空间表达式与传递函数

3.离散时间系统的状态空间表达式

1.状态空间模型

2.离散时间系统

2

理论讲授

控制系统的状态空间表达式的解

1.状态转移矩阵

2.线性定常非齐次状态方程的解

3.连续时间状态空间表达式的离散化

1.状态转移矩阵

2.非齐次状态方程

2

理论讲授

Lyapunov稳定性分析

1.Lyapunov稳定性的定义

2. Lyapunov稳定性分析方法

3. Lyapunov方法的应用

1.渐近稳定

2.大范围稳定

8

理论讲授

系统的能控性和能观性

1.线性系统能控性定义及判据

2.线性系统能观性定义及判据

3.离散系统的能控性和能观性

1.能控标准型

2.能观标准型

14

理论讲授

控制系统的状态空间综合法

1.闭环系统的极点配置

2.状态观测器实现状态反馈

3.状态反馈系统设计

1.极点配置

2.状态反馈

3.系统设计

12

理论讲授

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

60

百分制,60分为及格

2

平时成绩

作业考勤

8

40

3次未参加课程则无法获得学分

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

学生学习建议

  1. 学习方法建议

        熟练掌握矩阵的运算规则,上课认真听讲,从工程中提炼问题,课后认真完成老师布置的作业,特别是数学模型的物理意义及工业应用

     

  2. 学生课外阅读参考资料

    《Modern Control Systems》,Richard C.Dorf著,第十一版,北京:电子工业出版社,2011年;国外经典教材影印版,非自编;

课程改革与建设

通过工程实例来演绎现代控制理论的性能评价指标

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