Dr.CAN【动态系统建模与分析】课程笔记全套16期-自动控制理论

简介：
本套笔记涵盖Dr.CAN教授的《动态系统建模与分析》课程全部内容，共16期，深入讲解了自动控制理论的核心概念和应用技巧。 我即将升入研二，未来的研究方向之一是控制理论相关的领域，但目前基础还很薄弱。最近开始学习自动控制理论中的传递函数部分，并在B站上找到了一位名叫Dr.CAN的博主，他的讲解非常专业且深入浅出。今天终于完成了【动态系统建模与分析】专题的学习。 接下来我计划继续研究经典和现代控制理论，随后会转向模型预测控制（MPC）以及最新的最优控制技术。我的目标是将所学知识运用于实践中，而不是仅仅为了考试过关。 我在学习过程中使用了QQ截屏结合iPad上的GoodNotes笔记软件来做笔记。如果有人需要这些资料但不想自己做笔记的话可以参考一下，不过字可能写得不太好看。 感谢大家！ 【动态系统建模与分析】课程主要涵盖了自动控制理论中的核心概念，并帮助学生理解控制系统的基础知识。该专题是控制理论的关键部分之一，它包括如何将实际物理过程转化为数学模型以便进行深入的分析和优化设计。其中，电路系统的微分方程建模以及流体系统的质量守恒定律应用是两个重要的实例。 在电路系统中，我们通过使用拉普拉斯变换把复杂的微分方程简化成代数形式来求解，并且利用这个方法可以计算出频率响应特性并判断其稳定性。此外，在分析过程中需要关注拉普拉斯变换的收敛域和逆变换以确保数学模型的准确性和可操作性。 流体系统建模则基于质量守恒定律，通过流量与压力之间的关系建立微分方程模型来描述系统的动态行为。传递函数在这个领域扮演着关键角色，它能清晰地展示输入信号如何影响输出响应，并且帮助我们分析一阶和高阶系统的性能指标如时间常数等。 现代控制理论中涉及的系统辨识技术可以用来估算出实际物理过程中的参数值，从而更好地理解和预测其动态行为。滤波器设计则是另一项重要任务，它包括低通、高通等多种类型的信号处理方法来优化输出质量。频率响应分析是评价这些过滤器性能的关键工具之一。 在工程实践中，了解系统的相位和幅度响应对于控制策略的设计非常重要。傅立叶变换作为基础技术可以将时间域内的信息转化为频谱图形式，从而揭示出不同频率输入对系统的影响程度。 综上所述，《动态系统建模与分析》课程不仅覆盖了电路、流体等基本模型的建立方法，还包含了更高级别的控制理论和滤波器设计技巧。掌握这些知识对于从事自动控制系统开发、信号处理以及相关技术领域的研究工作具有重要意义。通过不断学习并付诸实践操作中，希望能将所学的知识灵活应用于解决实际问题当中去实现更加高效的系统管理与优化。