代PO
自动控制心得文
小弟是应届考生,考前受惠于版上众多的心得文,考后也如愿以偿进入目标研究所(交大
电控),虽然我的内容和其他文基本大同小异,但还是想发文分享自己的喜悦,
也做了一点小整理给学弟妹参考XD
首先说一下我个人在考场上的经验以及心态,经验上来说,通常考生上了考场就容易变得
很多疑,我自己就很容易这样,即使是记的非常熟悉的公式也可能因为紧张焦虑而开始怀
疑其真实性,
所以很怕在考场看到题目时会突然卡在某个点,哪怕是很小的一个定义写法不同,就可能
让人开始胡思乱想而导致全盘皆输。
因此在准备考试时就要记得要常常反思以及印证之前学过的定义定理,常常问自己为什么
题目要加这句话?为什么这题可以这样写? 一有问题一定要尽快厘清,
如果无法马上厘清就先想一个自己认为最合理的理由并相信,这样可以很快的记起来这个
问题(毕竟是自己想的理由);以后看到类似的题型就很容易拿出来作比较,
比较之后不论是吻合当初想的理由又或是找到更合理的解释,这一题你一定印象深刻,不
太会忘了。
但可以想见这种方法需要做比较大量的题目,可是个人觉得效果还不错,因为记忆持续的
时间比较长,而且看到题目的思路会更清晰,不会有惧怕感。
再来我想分享一下自动控制各章节的一些学习重点:
1.拉式转换 :自动控制这门学科最重要的数学基础,拉式的各种定理不用多说,务必
要非常熟悉,包括存在条件、物理意义,还有如何把一个微分方程式转换成S域的代数问
题?都是自动控制必备的知识。
关键字:线性定理、平移/位移定理、微分定理、初值定理,终值定理(哪
些状况下可以用,哪些又不能用?) ,convolution定理等等,全部都要了解的十分透彻
2.线性非时变系统响应 :各种输入响应所代表的定义,题目有可能直接问,不知道定义
就GG
关键字:零输入响应、零状态响应、自然响应、稳态/暂态响应
...等等
3.方块图转SFG,Mason公式 :方块图转SFG的要点在知道哪些点要列为节点,节点列完就
基本画完了;而 Mason公式就只能说细心看了,多积点阴德不要考试的时后漏看...
4.BIBO稳定 : 定义仔细看,很重要;判别BIBO稳定大致上有2种方式(看的出pole和看不
出pole的),然后证明要看一下,今年有考
5.Routh Stability criterion :这个可以说是自控的题仓,考出来的量十分惊人,但实
际的计算不复杂,也不容易出错;各种特例的发生代表什么意义,发生某些特例时要怎么
应对等等,都要准备好,基本分绝对是关键。
6.type数与稳态误差 :也是很常考的题型,判别系统type数要先搞清楚type数定义,单
位负回授比较单纯,但如果是非单位负回授就要多加注意。同样稳态误差也要注意系统结
构,是不是单位负回授? 题目有没有标示误差讯号?
贸然使用稳态误差常数法很容易掉分,推荐都从定义推最稳。
如何从波德图上看出稳态误差也是很实用的技巧,可以做更加准确的系统辨别。
7.标准2阶系统 :5个欠阻尼暂态规格公式要记熟,推倒的过程比较纯数学,但可以看一
下,加深印象。特别注意套用此5大公式,系统必须为标准2阶欠阻尼系统,不一定能直接
套,如果有额外极零点的话某些暂态规格也会与实际状况有误差。2阶系统
的极点画在S平面上所代表的系统参数也很重要。从S域转成时域时系统的响应图要会认。
8.根轨迹 : 诀窍就是多看多熟和多画多熟,注意根轨迹是将转移函数作怎样的运算来画
的,题目会在系统结构做变化,都由转移函数来推才不会错。
某些情况下会出现比较奇特的根轨迹,主要会造成预期落差的参数是离开角
和分离点,验算时要特别注意。
负根轨迹和root contour相对考比较少,不过还是要准备,像今年台联就出
了root contour... 所以还是准备为佳。
9.频率响应 : 基本分成波德图和奈氏图,波德图在设计控制器时可以帮助你更清楚了
解每个步骤的意义,绝对是很方便的工具,唯一缺点是误差不小。
奈氏图如果理解引数定理,就知道为啥要画半圆、为啥又是绕(-1,0) ,
不理解也还好,但答题过程要熟练,有时间可以用Routh来验算,要拿到分数不会太难。
分析相对稳定度的GM/PM也是大重点,他们各自代表的物理意义,以及要如
何在极作标图上标出他们,都要了解
值得注意不论是波德图还是奈氏图 GM/PM都是运用开路转移函数来分析闭
路系统,务必要厘清
10.控制器设计 : 大致上分为PID、PD、PI、LEAD、LAG控制器,其中又以PID、PI、PD最
常出现,基本上就是比较系数法,要求规格大多是标准2阶欠阻尼系统的规格(Mo tp td
tr ts),可以想见设计完的系统必须包含题意要求的2阶欠阻尼主极点,值得注
意如果设计完额外极零点没有离主极点很远,则设计完的规格会出现误差,要重新验算修
正。
LEAD、LAG控制器则必须要了解书本上每个步骤的含意,也要了解使用
时机以及他们的副作用,比如 LAG控制器会缩小 Wg,LEAD可稍微提升Wg等等。
11.现代控制 : 研究所的现代控制通常不会太刁难,了解如何设定状态变量,如何写出状
态方程式和输出方程式是基本,如何由状态方程式+输出方程式推倒出转移函数也蛮重要
,可控/可观典型式也要会画,中央很爱考,而且给分都超多,没理由不背
再来就是可控可观如何判定等等,现代控制的内容很广,也可以很深,
但还好考试以上面的考题为最大宗。
现在回想起考研之路,我真的很幸运,遇到了很多很好的人给我鼓励、陪我读书,也遇到
了很多厉害的老师,其中洪绍华老师的自控令我印象最深刻。老师课程内容的丰富程度远
超过考试范围,而且老师上课的方式循序渐进,每章都从基本定义讲起,
每章都从基本定义讲起,而且一定会证明,不会学得满头问号,讲解题目也是先从基本题
型讲起,再慢慢推广,教室中每个程度不一样的学生都可以听到自己最想听的上课内容,
每次上完课回家都会觉得格外充实。
但考试不只考一科,其他科也要花时间准备,合理的时间分配下,
我并没有上完最后的物理系统和现代控制后半段,算是一点小遗憾哈哈,但即使这样,老
师教的内容也足以应付研究所考试。
虽然准备的过程很辛苦,每天都要花7-8小时在读书上,但考完后回想起来真的很庆幸当
初的自己愿意给自己一个机会,咬牙撑过了这大半年,
谢谢看完我这一大串有点自以为是的心得,还请多包涵