Dr.CAN【自动控制原理】课程笔记全套13期

简介：
这是一套全面详细的《自动控制原理》课程学习资料，共包含13期内容，由Dr.CAN精心整理，适合自动化及相关专业的学生和工程师参考学习。 我即将升入研二，未来的研究方向之一是控制理论，但目前对基础知识的掌握还不够扎实。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，他的讲解非常深入且实用。我已经完成了他关于【自动控制原理】专题的所有视频（只更新到奈奎斯特图Part 1），接下来我计划继续研究卡尔曼滤波、MPC和最优控制等内容。 为了学习这些知识并将其应用于实际问题中，而不是仅仅应付考试，我在观看视频的同时使用QQ截屏以及iPad上的GoodNotes笔记软件来做笔记。如果有人需要参考我的笔记但不想自己动手的话可以直接查看（字可能写得不太好看）。 【自动控制原理】课程的13期内容主要涵盖了传递函数、开环与闭环系统、稳定性分析和控制器设计等基础知识： 1. **开环与闭环系统**：控制系统中，没有反馈机制的是开环系统；而引入了反馈机制以改善性能的就是闭环系统。相比之下，闭环系统的稳定性和精度通常更高。 2. **反馈控制**：通过比较期望输出值与实际输出之间的差异来调节输入信号的控制器称为反馈控制器。它有助于提高系统的稳定性及准确性。 3. **传递函数**：表示一个系统在给定输入下的响应特性，并且能够揭示该系统内部结构对不同频率信号的影响程度。 4. **稳定性分析**：通过检查传递函数极点的位置（全部位于复平面左侧则稳定）来确定控制系统是否能在受到扰动后回到平衡状态的能力。 5. **根轨迹法**：一种图形化工具，用于展示随着参数变化时闭环系统特征方程的解在复平面上的变化情况。这有助于选择合适的控制器参数以满足特定性能需求。 6. **终值定理与稳态误差分析**：描述了当时间趋向无穷大时系统的输出会收敛至某一定值，并且帮助识别是否存在未被补偿掉的静态误差，这对于设计出能够准确跟踪目标信号的控制系统至关重要。 7. **PID控制器（比例积分微分）**：由比例、积分和微分三个部分组成的自动控制中最常用的类型。它们分别负责即时响应、消除长期偏差以及减少超调量。 8. **根轨迹绘制及关键点识别**：通过观察分离点与汇合点来更好地理解系统动态行为，并据此优化控制器参数以达到理想的性能指标。 这些理论知识的学习不仅让我掌握了自动控制的基础，还为以后深入研究卡尔曼滤波、MPC和最优控制等高级技术打下了坚实基础。希望将来能够将所学应用到实践中去解决实际问题。