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自动控制理论
共92课时 21小时30分49秒秒
简介
自动控制理论是自动化学科核心专业基础课，也是研究和设计复杂工程控制系统的理论基础。本课程也称为经典控制理论，包含（1）控制系统的概论，着重介绍反馈原理；（2）控制系统的建模，着重介绍微分方程及机理法建模、拉普拉斯变换、传递函数、频率响应模型、数据驱动模型和典型控制系统的组成与框图变换；（3）控制系统的分析及性能评价，包括动态系统的时间响应、结构属性、稳定性、稳态精度、动态性能和时域频域分析方法；（4）控制系统的频域设计，PID控制器及参数整定法、超前滞后校正。
赵千川，男，清华大学自动化系教授。1996年在清华大学自动化系任教，现任清华大学自动化系智能与网络化系统研究中心副主任。主要研究方向为网络化动态系统性能优化与安全控制及其在电力、制造、通信、建筑等领域的应用。曾获国家自然科奖二等奖（排名第二）、教育部自然科学二等奖（排名第一）。2004年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2008年获清华大学学术新人奖，2014年获国家杰出青年科学基金资助。
章节
- 课时1：绪论 (8分33秒)
- 课时2：拉普拉斯变换定义及性质（一） (13分41秒)
- 课时3：拉普拉斯变换定义及性质（二） (23分44秒)
- 课时4：卷积定义、定理及性质 (13分9秒)
- 课时5：拉普拉斯逆变换及应用（一）：拉普拉斯逆变换定义 (15分41秒)
- 课时6：拉普拉斯逆变换及应用（二）：拉普拉斯逆变换应用 (19分58秒)
- 课时7：控制的基本概念 (11分3秒)
- 课时8：控制系统的微分方程描述（一） (6分1秒)
- 课时9：控制系统的微分方程描述（二） (7分9秒)
- 课时10：控制系统的传递函数描述（一）：Laplace变换知识回顾 (8分57秒)
- 课时11：控制系统的传递函数描述（二）：控制系统的传递函数描述 (5分56秒)
- 课时12：框图及其变换（一）：传递函数框图定义及连接方式 (6分21秒)
- 课时13：框图及其变换（二）：传递函数框图变换 (19分29秒)
- 课时14：信号流图 (17分28秒)
- 课时15：控制系统的基本单元 (5分35秒)
- 课时16：非线性单元的线性化 (5分48秒)
- 课时17：稳定性 (8分2秒)
- 课时18：稳定的Liapunov定义 (8分49秒)
- 课时19：稳定性的代数判据（一）：Routh判据 (16分4秒)
- 课时20：稳定性的代数判据（二）：系统稳定的必要条件 (4分32秒)
- 课时21：参数稳定性，参数稳定域 (4分36秒)
- 课时22：静态误差（一）：误差和静态误差定义 (4分2秒)
- 课时23：静态误差（二）：静态误差与输入 (1分44秒)
- 课时24：静态误差（三）：静态误差的计算. (5分51秒)
- 课时25：静态误差（四）：系统类型与静态误差的关系 (6分57秒)
- 课时26：静态误差（五）：静态误差的物理和理论解释 (8分23秒)
- 课时27：静态误差（六）：扰动引起的静态误差 (10分51秒)
- 课时28：动态性能指标 (15分38秒)
- 课时29：高阶系统动态性能的二阶近似 (11分17秒)
- 课时30：控制系统的校正 (16分36秒)
- 课时31：频率特性引言 (4分4秒)
- 课时32：Fourier变换 (6分19秒)
- 课时33：频率特性函数 (6分56秒)
- 课时34：频率特性的图像 (14分26秒)
- 课时35：基本环节的频率特性 (18分38秒)
- 课时36：复杂频率特性的绘制（一） (21分52秒)
- 课时37：复杂频率特性的绘制（二） (7分16秒)
- 课时38：复杂频率特性的绘制（三） (12分10秒)
- 课时39：闭环频率特性 (8分24秒)
- 课时40：Nyquist稳定判据（一） (9分45秒)
- 课时41：Nyquist稳定判据（二） (15分18秒)
- 课时42：Nyquist稳定判据（三） (8分14秒)
- 课时43：相对稳定性（稳定裕量） (5分7秒)
- 课时44：从开环频率特性研究闭环系统性能 (9分22秒)
- 课时45：基于频率特性的控制器设计思路 (3分28秒)
- 课时46：根轨迹方法简介 (15分30秒)
- 课时47：根轨迹条件 (11分40秒)
- 课时48：根轨迹性质 (30分25秒)
- 课时49：频率特性的图像 (15分18秒)
- 课时50：条件稳定系统 (8分25秒)
- 课时51：零极点对根轨迹的影响 (21分50秒)
- 课时52：参数根轨迹和根轨迹族 (15分25秒)
- 课时53：延时系统的根轨迹 (23分40秒)
- 课时54：补根轨迹与全根轨迹 (18分33秒)
- 课时55：校正问题及其实现方式 (13分25秒)
- 课时56：校正装置的设计方法 (17分33秒)
- 课时57：超前校正装置的特性 (11分37秒)
- 课时58：基于根轨迹法设计超前校正装置 (27分35秒)
- 课时59：基于Bode图设计超前校正装置 (29分42秒)
- 课时60：滞后校正装置的特性 (9分20秒)
- 课时61：基于根轨迹法设计滞后校正装置 (24分6秒)
- 课时62：基于Bode 图设计滞后校正装置 (21分10秒)
- 课时63：超前-滞后校正装置的特性 (10分35秒)
- 课时64：基于根轨迹法设计超前-滞后校正 (19分50秒)
- 课时65：基于Bode图设计超前-滞后校正 (18分54秒)
- 课时66：开环系统的期望频率特性 (11分53秒)
- 课时67：反馈校正 (10分40秒)
- 课时68：直线倒立摆控制系统实验 (11分13秒)
- 课时69：非线性系统概述 (16分34秒)
- 课时70：非线性系统的典型动力学特征 (28分47秒)
- 课时71：描述函数法定义 (21分17秒)
- 课时72：描述函数法求取 (25分51秒)
- 课时73：基于描述函数的稳定性分析 (13分3秒)
- 课时74：非线性系统自持振荡的分析 (26分26秒)
- 课时75：相平面与相轨迹 (22分42秒)
- 课时76：相轨迹的绘制方法 (19分11秒)
- 课时77：奇点 (19分45秒)
- 课时78：线性系统的相平面分析 (14分11秒)
- 课时79：非线性系统的相平面分析 (40分52秒)
- 课时80：极限环及其产生条件 (16分53秒)
- 课时81：非线性系统分析小结 (4分53秒)
- 课时82：采样控制系统概述 (9分52秒)
- 课时83：脉冲采样与理想采样 (15分46秒)
- 课时84：采样定理 (8分56秒)
- 课时85：零阶保持器 (14分33秒)
- 课时86：z-变换 (9分19秒)
- 课时87：脉冲传递函数（一） (23分22秒)
- 课时88：脉冲传递函数（二）：求脉冲传递函数的一般方法 (10分47秒)
- 课时89：z-平面上采样系统的稳定性分析 (23分8秒)
- 课时90：w-平面上采样系统的稳定性分析 (20分4秒)
- 课时91：采样控制系统的时域分析 (11分50秒)
- 课时92：修正的z-变换 (11分14秒)
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