写点关于经典控制理论的重点梳理,一是简单总结过去的知识,二也是公开观点与君共议。参考的教材是Gene.F.Franklin的Feedback Control of Dynamic System与胡寿松的《自动控制原理》(第六版)。这算是修炼自控大法的两本秘籍吧,我主要是根据前者的思路进行总结梳理的,老胡的不少例子也是从前者上copy下来的。如果是考研的朋友,名词还要以国内学校推荐的教材为准。

控制是一门不那么容易学的学科,因为它需要许多学科知识。很容易学习下来理不清楚思路,概念众多摸不着头脑。现在很多控制理论研究者已经完全走向数学化的道路了,数学工具之艰深又挡住了很多人。我们先不去看这么远,而是回归历史的起点,先讲讲经典控制理论。

这一系列文章的定位,是用来回顾概念并加深理解,并不是用来“新手教学”的。所以完全的初学者恐怕并不适合直接阅读,还需要有一定基础后“修炼”此法。入门书籍可以是任何一本国内或者国外的自动控制原理的教材,主体内容是差不多的。英语不好的同学,可以去找一本薄一些的自控教材学习,或者复习一下。英语好又有时间学习的,可以参考Feedback Control of Dynamic System的原文看看。

有条件的买一本老胡的书作为参考。他的书太厚了,初学者直接学比较容易走火入魔。当然强行修炼也不一定不成,看个人悟性吧。

关于内容,我会跳过建模和控制流程图这一部分。前者未来也许会单独再讲讲,后者比较容易,就不再赘述了,课本比我讲的会好。

从个人的学习经历讲,如果在学习自控之前学习过信号与系统这一门课,初学自控就会轻松一些。

可以说学控制的人,一定要对信号处理与系统有了解,至于是作为先修课还是零基础边学控制边搞信号,这只是影响修炼自控大法的难度。控制的对象本身就是一个个系统,而控制的手段无非就是设计输入信号和信号处理。信号处理,系统理论和动力学与自动控制理论都有紧密的联系。如果对此毫无经验,那么在看完本系列文章后要对相关概念进行补习,并再回过头来看看经典自控这一块,加深理解。

直接开始学自动控制原理并没有太大问题,有信号处理的基础会更好而已。

经典控制理论,国内会叫自动控制原理,控制工程基础等等名字,在整个控制理论的框架中处于底层,主要理论来自于上世纪二战时期甚至更久之前的经验和知识积累。作为学术研究的内容自然已经是过了那个热潮了,但对于认识控制理论和控制工程是很重要的。如前所述,控制理论的研究如今偏向于数学化,有些著作初看已经与实际工程不容易联系在一起了。因此更需要对基础控制概念的实际意义有清晰了解,以致于未来学习和研究中不容易迷失。

三言两语想把东西说清楚,让多数人容易理解,是很考验自身的知识水平的。有部分概念在经典控制中只是一提,诸位学习现代控制理论后回过头能有更深体会的。

现在更新也只能是抽空,但是大体的稿子我以前就写完了,这次拿来还要再修改修改。文章的篇幅尽量控制不会太长,挑重点讲,免得读着无趣。

学海无涯,不知道的东西还有很多。诸君若对内容的正误有见解,请不吝交流赐教。若对大家有一点启发和帮助,也不枉这点小工夫了。