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INVOL / RESEARCH

线性系统与控制

从系统建模、稳定性分析与 PID,走向可选择的控制实践。

电子信息工程 / 机械工程 / 航空航天工程

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比例、积分与微分控制的反馈框图
独立学术配图 · 摘自原科研海报

课程概览

《线性系统与控制》是一门结合经典控制理论与现代工程应用的实践课程。通过 10 次课程,你将掌握线性系统建模、稳定性分析、PID 控制等核心知识,并运用 MATLAB/C++/Python/Arduino 实现自动化控制算法。学生可根据自身兴趣选择自动化控制项目实例。适合未来攻读系统控制、自动化、航空航天或机器人方向的学生。

学习目标

  1. 学习拉普拉斯变换描述线性系统
  2. 掌握 PID 反馈控制
  3. 研究自动控制系统干扰反应与稳定性
  4. 应用 PID 控制于仿真或现实飞行器
  5. 提升学术英语写作能力
  6. 构建文书主体段落

逐课课程纲要

01

系统的定义

线性系统与方框图。

02

拉普拉斯变换

传递函数、冲激响应与阶跃响应。

03

系统稳定性分析

极点位置、稳定性与瞬态特性。

04

系统频率反应

频率响应、奈奎斯特图与波德图。

05

反馈控制

反馈系统中的干扰与稳态误差。

06

PID 控制

比例、积分与微分控制。

07–09

自动化控制项目实例

可选: a)使用 Matlab 仿真民航飞行器自动驾驶 b)使用 C++ 仿真火星着陆器、实现自动着陆 c)动手组装并嵌入式开发四轴飞行器飞控模块 d)动手组装并控制机械臂精准抓取 e)欢迎学生提出其他自动化控制项目

10

分析总结

总结实验结果、撰写英文实验报告、后续用于文书主体段落

研究方法与成果表达

  • 建模:变换、传递函数与稳定性分析。
  • 项目:在来源列出的仿真或硬件方向中选择。
  • 分析:比较控制表现,形成英文学术报告。

EXPLORE / QUESTION / DISCOVER

从一个问题,开始你的研究。

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