北京航空航天大学 北航 自控 复习

【自动控制原理】是自动化、电气工程及其自动化等专业的重要课程，主要研究如何使系统或设备按照预定的目标进行自我调整和控制。北京航空航天大学（北航）作为国内顶尖的工科院校，其自控课程的教学质量和深度备受认可。这篇复习资料集合了北航自控课程的核心知识，旨在帮助学生巩固理论基础，提升分析和解决问题的能力。 一、控制系统的概念与分类 控制系统是指能够根据设定的目标，通过检测与比较系统实际状态与期望状态的偏差，自动调整系统参数以减小这种偏差的系统。控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统无反馈环节，而闭环控制系统则包含反馈机制，能有效提高系统的稳定性和精度。 二、传递函数与根轨迹法 在控制系统分析中，传递函数描述了系统输入与输出之间的关系，是线性定常系统动态特性的重要表示。根轨迹法则是一种图形化设计方法，用于分析系统稳定性，它揭示了系统闭环特征根随系统参数变化的轨迹。 三、稳定性分析 稳定性是控制系统的基本要求，包括渐近稳定和李雅普诺夫稳定。Routh-Hurwitz判据和劳斯判据是判断闭环系统稳定的常用方法。同时，尼科尔斯图和伯德图也是分析频率响应和系统稳定性的实用工具。 四、控制器设计 控制器设计包括比例、积分、微分（PID）控制器和现代控制理论中的控制器设计。PID控制器简单易用，广泛应用在工业控制中。现代控制理论如状态空间法、最优控制、自适应控制等提供了更为灵活的设计策略。 五、校正技术 系统校正包括串联校正、反馈校正、前馈校正等，目的是改善系统的动态性能和静态性能。校正方法的选择通常基于对系统性能指标的要求和实际系统的特点。 六、非线性控制系统 非线性控制系统处理的是非线性模型，如饱和、死区、非线性负载等。滑模控制、反馈线性化等非线性控制策略可以有效应对这类问题。 七、数字控制与采样系统 随着计算机技术的发展，数字控制成为主流。采样定理、Z变换、离散时间系统分析和数字控制器设计是数字控制的基础。 八、智能控制与自适应控制 智能控制涉及到模糊逻辑、神经网络、遗传算法等，它们为解决复杂、非线性、不确定性问题提供了新途径。自适应控制能自动调整控制器参数以适应系统参数的变化。 通过深入学习和理解以上知识点，并结合北航自控复习资料，学生能够全面掌握自动控制原理，为后续的专业课程和实际工作打下坚实基础。在复习过程中，不仅要理解和掌握理论知识，还要注重实践应用，通过仿真和实验来加深理解。