控制系统IIEEEN30231

课程内容：

本课程涵盖了动态系统的状态空间模型，以及保证闭环动态系统特定性能的常见状态设计方法。设计方法包括极点配置、观测器设计、输出补偿器设计以及最优控制的基础理论。通过介绍各种控制设计方法，学生应能够评估控制性能并合理说明各种控制设置。本课程还涵盖数字控制基础及控制器数字实现，如选择合适的采样时间和控制增益以确保闭环系统性能。详细内容如下：

- 状态空间概念回顾

- 可控性与可观测性

- 全状态反馈控制器设计

- 极点分配，LQR的基本介绍

- 状态估计与估计器设计，卡尔曼滤波的基本介绍

- 补偿器设计：状态反馈控制与状态估计的结合

- 数字控制：离散时间系统的动态分析与设计

课程目标：

本课程单元旨在：

1、介绍基于状态空间模型的现代控制系统设计方法。

2、展示状态空间方法与经典设计方法之间的关系。

3、介绍最优控制概念（LQR和卡尔曼滤波器）及方法论。

4、介绍采样数据控制的概念与方法论。

5、通过实际案例研究阐述控制系统设计方法。

学习成果：

完成本课程后，学生将能够：

1、评估闭环控制系统的性能，并借助Matlab/Simulink进行性能评估。

2、选择并论证状态空间系统的控制器参数，设计状态空间控制器。

3、正确实现所选数字控制器在动态系统中的应用。

4、理解现代控制设计方法在工业中的应用。

5、撰写报告总结控制设计、控制器实现及性能评估。