自动控制原理：东北大学知识点精要

"东北大学《自动控制原理》课程的知识点涵盖了自动控制理论的多种分析方法，包括时域分析法、频率法、根轨迹法、状态空间方法、离散系统分析方法以及非线性分析方法。此外，课程还强调了系统的数学建模，包括微分方程、差分方程、传递函数、脉冲传递函数、频率特性、脉冲响应函数以及阶跃响应函数等。在时域响应分析中，主要关注系统稳定性、动态性能指标和稳态误差的计算。" 自动控制原理是控制系统设计与分析的基础，它主要探讨如何使系统在各种输入信号作用下达到期望的输出性能。以下是该课程中涉及的一些关键概念： 1. **时域分析法**：这是分析系统动态性能的一种基础方法，包括上升时间、峰值时间、超调量、调节时间和稳态误差等指标。 2. **频率法**：通过分析系统的频率响应，可以评估系统的稳定性、相位裕量γ和增益裕量gK，这两个参数对于系统的稳定性至关重要。 3. **根轨迹法**：用于直观地判断闭环传递函数的根在复平面上的分布，进而确定系统的稳定性。 4. **状态空间方法**：以状态变量为基础，通过建立状态方程来描述系统的动态行为，适用于高阶或非线性系统分析。 5. **离散系统分析方法**：在数字控制系统中，分析离散时间系统的动态特性，如Z变换和脉冲传递函数。 6. **非线性分析方法**：针对非线性系统的特性进行分析，包括李雅普诺夫稳定性分析、滑模控制等。 7. **系统的数学模型**：不同的数学表示形式有助于从不同角度理解系统行为，例如微分方程描述了系统动态的连续时间行为，而差分方程则用于离散时间系统。 8. **稳态误差**：系统在输入信号作用下，经过足够长时间后，输出与期望值之间的差异。稳态误差分为参考输入引起的误差和扰动引起的误差，可以通过误差传递函数计算。 9. **终值定理**：在计算稳态误差时，特别是对于斜坡和抛物线输入，终值定理是一种重要的工具，它允许我们直接从系统传输函数推导出稳态误差。 在自动驾驶领域，这些自动控制原理的应用至关重要，因为它们帮助设计和优化车辆的控制系统，确保车辆能够精确、稳定地按照预定路径行驶，同时适应各种环境变化和驾驶条件。通过对上述知识点的深入理解和应用，工程师可以构建更加智能、安全的自动驾驶系统。