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原文信息 Varga, A. (2020). Computer-Aided Control Systems Design: Introduction and Historical Overview. In: Baillieul, J., Samad, T. (eds) Encyclopedia of Systems and Control. Springer, London. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-5102-9_138-3 First Online: 08 November 2019 Source: springer, pdf Author: Andreas Varga Institution: German Aerospace Center, DLR Oberpfaffenhofen Institute of System Dynamics and Control email: Andreas.Varga@dlr.de 摘要 计算机辅助控制系统设计（ Computer-aided control system design ，CACSD）包含的领域非常广泛， 其包括用于系统模拟、控制系统合成与整定、动态系统分析与模拟，以及认证与验证等工作的方法，工具与技术。 近些年来，CACSD 所覆盖的领域有了进一步的拓展， 其从应用于控制系统分析与整合的算法程序的简单集合 发展为能够支撑各个应用领域先进控制系统开发部署等各个方面的完整工具集以及用户友好的开发环境。 本文给出了 CACSD 的简要介绍，同时回顾 CACSD 领域关键概念与技术的演化。 其中将重点介绍在开发可依赖数值算法，实现鲁棒数值分析软件以及开发随机交互模型、仿真与设计环境的一些支柱性成就。 关键词（短语）： CACSD, 仿真, 建模, 数值分析, 软件工具 ...

该内容似乎已经过时，因为目前似乎github.com.cnpmjs.org 和 hub.fastgit.org 镜像均无法使用 windows 系统安装 Scoop 包管理工具 https://scoop.sh/是一款 windows 系统下的包管理工具，根据官网只需要以下命令即可安装。 iwr -useb get.scoop.sh | iex #Note: if you get an error you might need to change the execution policy (i.e. enable Powershell) with Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -scope CurrentUser 实际使用中，通常需要镜像加速以及修改安装位置，所以结合文章Windows 下 Scoop 安装、配置与使用，在此，我记录一下我的安装过程。 安装 SCOOP 由于我的 C 盘空间有限，可以修改安装位置我将目标目录修改为 #将Scoop安装到自定义目录(命令行方式),默认为C:\Users<user>\scoop $env:SCOOP='D:\Applications\Scoop' [Environment]::SetEnvironmentVariable('SCOOP', $env:SCOOP, 'User') #将Scoop配置为将全局程序安装到自定义目录 SCOOP_GLOBAL(命令行方式),默认为C:\ProgramData\scoop $env:SCOOP_GLOBAL='D:\Applications\GlobalScoopApps' [Environment]::SetEnvironmentVariable('SCOOP_GLOBAL', $env:SCOOP_GLOBAL, 'Machine') 我的网络质量不佳，无法直接使用iwr -useb get.scoop.sh | iex安装，可以借助镜像，来实现安装，下面的脚本会自动替换掉安装脚本中的 github 的链接。 #可能需要通过下面的命令设置权限之后再安装 Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -scope CurrentUser #iwr -useb get.scoop.sh | iex #网络慢可以使用下面替换为cnpm和fastgit的链接 iwr -useb https://raw.fastgit.org/ScoopInstaller/Scoop/master/bin/install.ps1 | %{$_.Content.replace("github.com","github.com.cnpmjs.org").replace("raw.githubusercontent.com","raw.fastgit.org") | iex 上面这个命令应该可以正常安装 scoop 程序，但是当需要使用 scoop 安装其他程序时可能会出现问题， 可以手动将文件$env:SCOOP\apps\scoop\current\lib\manifest.ps1中读取 json 文件的命令(如下 👇🏻 第一条命令) 替换为下面的第二条命令，从而实现自动替换掉 github 链接。 ...

控制相关资源导航 图文（为主）博主 J Pan 航空工程师，主要在知乎撰写文章，有纲举目张 知乎: J Pan 系统与控制 目前发表或完成相关论文 6 篇，主要研究方向为多智能体系统与复杂网络，业余时间运营知乎网“系统与控制”账号，在国内外相关学者的合作下完成《控制理论结构图》系列工作，整理完成《自动化学科科普手册》系列版本 知乎：系统与控制 主页：https://qdu-zdh.github.io/qdu-zlh/ 推特：System control 视频（为主）博主 DR_CAN Ph.D. in Dynamics and Control 机器人工程师 B 站：DR_CAN Brian Douglas youtube：Brian Douglas 网站：https://engineeringmedia.com/ 另外也推荐matlab 思维导图 The Map of Control Theory The Map of Control Theory是 Brian Douglas 绘制的控制领域思维导图。 控制理论结构图 系统与控制博主绘制了控制领域的常用技术概览，包括多张图。发布在 medium.com、 twitter、 github 等多个平台上。 其中比较著名的有Map of Multi-Agent Control

The map of Control Theory v5 简析 学习控制理论可以说经常可以看到Brian Douglas的The Map of Control Theory ，如下图所示。在感慨控制理论的博大精深的同时，我也想试着了解一下具体都是哪些内容。其中大部分内容我还没有学过，所以不一定对，仅供参考。 可以看出 map 包括一个圆和周边的 5 个区域，五个区域分别为 建模与仿真(modeling & simulation) 系统分析(system analysis) 控制方法(control methods) 规划(planning) 状态估计(state estimation) 位于中心的圆 首先，看图片中心的圆， 圆的中心是可以视为控制理论起源的离心式调速器（centrifugal governor，又称瓦特调速器或飞球调速器） 调速器上方是经典的反馈控制系统（又叫闭环控制系统），下方是前馈控制器。 圆周左半边是连续(continuous)控制系统和离散(discrete)控制系统， D2C 即离散系统转化为连续系统，通常使用保持器 C2D 即连续系统转化为离散系统，通常使用采样器 圆周右半边，是分析控制系统的域(domain) 右上为时间域(time) 右下为频率域(frequency)（严格来说，应该叫复频域） 两者之间可以通过拉普拉斯变换(Laplace Transform)进行转化 建模与仿真 位于右下角的是建模与仿真模块(modeling & simulation)，这里讨论如何对控制系统建立模型（通常为数学模型）并进行仿真。 经典控制理论中的数学模型通常为传递函数(transfer function)。现代控制理论中有线性状态空间(linear state space)方程，以及非线性状态空间(nonlinear state space)方程，可以从表达式中看出，非线性的状态空间方程右侧无法用线性函数表示出来。 此外还有混杂系统(hybrid system)，通常指同时包含连续和离散动态特性的系统。 在仿真(simulation)部分，有方框图(block diagrams)、 系统辨识(system id or system identification)：根据输入输出数据辨识出系统的表达式 最小实现(minimum realization or minimal realization)：用状态最少的状态空间方程来实现传递函数，使得输入输出关系相同 线性化(linearization)：模型线性化 First principles：这个我不懂，应该就是指机理建模，或者叫做分析法建模，与之相对应的是实验法建模 系统分析 位于正下方的是控制系统分析(system analysis)部分，控制系统可以从下列角度分析 ...

控制理论概览 大三学习了《自动控制原理》、《计算机控制系统》、《现代控制理论》，对控制理论有了一个很粗略的了解，整理如下 线性时不变连续系统 域 数学模型 分析与判断稳定的方法 （性能）指标 其他 时域 微分方程 赫尔维茨稳定判据、劳斯稳定判据 稳定性：稳态误差；准确性：调节时间、超调量；快速性：上升时间、峰值时间 复频域 传递函数 负实部、左半平面 阻尼比，衰减系数，阻尼振荡频率 根轨迹法 频域 频率特性 奈奎斯特稳定判据 稳定裕度、频带宽度 系统校正 状态空间 状态空间方程 李雅普诺夫方法 能控性，能观性 状态反馈（极点配置）、状态观测、调节器设计 等 数学模型常常也包括：结构图和信号流图 线性时不变离散系统 域 数学模型 分析与判断稳定的方法 （性能）指标 其他 时域 差分方程 朱利判据、w 变换 稳定性：稳态误差；准确性：调节时间、超调量；快速性：上升时间、峰值时间 复频域 脉冲传递函数 幅值小于 1、单位圆内 根轨迹法 频域 频率特性 离散系统奈奎斯特稳定判据 稳定裕度 系统校正 状态空间 状态空间方程 李雅普诺夫方法 能控性，能观性 状态反馈（极点配置）、状态观测、调节器设计 等 离散控制系统的经典设计方法（连续域——离散化、直接离散域）等