Week 9
Control Design Project
30%
独立为一个给定的物理系统（如无人机高度控制）设计并模拟控制器，要求满足严格的时域指标。
ELEC4631
连续时间控制系统设计
6 学分难度 难
课程定位 ELEC4631 是电气、机电及自动化专业在‘系统稳定性与动态性能’维度的核心必修课。它解决了支撑工业自动化的底层逻辑：如何让一个不稳定的机器（如无人机、工业手臂）保持平衡？如何设计控制器让响应既快又没有震荡？它是通往机器人架构师、自动驾驶算法专家、及工业控制顾问岗位的唯一硬核必经之路。它将高深的拉普拉斯变换、复变函数与物理系统的闭环控制深度博弈，是培养‘系统控制专家’逻辑大脑的必修课。 技术栈与学习内容 课程围绕‘线性时不变 (LTI) 系统设计’展开。核心内容包括：频率响应分析 (Bode Plots, Nyquist Diagrams)、根轨迹法 (Root Locus) 的深度设计、PID 控制器的精细参数整定、超前-滞后 (Lead-Lag) 补偿器设计、以及最为核心的‘状态空间 (State-space) 表示与极点配置’。此外，课程引入了鲁棒性分析（增益/相位裕度）。学生将学习如何利用 Matlab/Simulink 模拟复杂物理系统的动态闭环。课程强调‘时域指标与频域指标的完美权衡’。 课程结构 10 周理论高强度输出与每周 3 小时硬核控制实验室结合。评估体系极具职业感：包含针对系统稳定性的在线 Quiz、一个要求独立设计并模拟复杂控制器（如倒立摆控制）的 Major Assignment、以及一场计算量巨大、强调‘手绘波德图与控制逻辑推导’的期末综合大考。该课极其强调‘物理系统建模的准确性’。 适合人群 电气、机电专业大三/大四学生。必须具备扎实的 ELEC2134 (电路与信号) 基础。如果你想在面试中展现出极其稳健的‘稳定性分析能力’、或者渴望在未来的机器人产业中掌控平衡核心算法，这门课是你的神功。建议每周投入 20 小时以上进行‘根轨迹’演练。
Course decision
选课先看
先看考核重心、截止节奏和入门要求，再决定这门课是否适合你的学期安排。
考核总权重
100%
3 项考核
最高单项
50%
Final Professional Examination
期末考试
有
以官方 outline 为准
Hurdle
2 项
需要单独满足
Deadline map
考核时间线
按截止周排列作业节点；持续考核会保留在下方完整考核结构中。
Week 10
Stability Analysis Quizzes
20%
涵盖根轨迹绘制与波德图分析的在线测试，强调理论判断的精度。
Week 11
Final Professional Examination
50%
全面考察补偿器设计、奈奎斯特分析及状态空间推导能力的深度笔试。
Syllabus
每周大纲
默认只展示每周独有的知识重点；节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。
- 1
控制系统建模与拉普拉斯复习
传递函数定义，方框图简化，系统极点与稳定性的物理映射。
- 2
时域性能分析
一阶/二阶系统单位阶跃响应，超调量 (Overshoot)、调节时间与稳态误差计算。
- 3
根轨迹法 (Root Locus) 基础
绘制 8 大准则，分离点与出射角计算，利用根轨迹进行增益 K 的选取。
- 4
频域分析 (1)：波德图 (Bode Plots)
渐近线绘制，幅值与相位特性，最小相位系统，识别系统的物理带宽。
- 5
频域分析 (2)：奈奎斯特判据
包围次数定理，Nyquist 稳定性准则证明，理解复平面上的闭环稳定性。
- 6
灵活性周 (Flex Week)
复习补偿器设计逻辑，冲刺 Major Assignment 的控制模拟，练习 Simulink。
- 7
控制器设计：超前-滞后补偿
利用频域裕度 (Margin) 指标设计控制器，实现相位补偿与误差消除的平衡。
- 8
PID 控制器深度整定
比例、积分、微分的作用，Ziegler-Nichols 法，抗积分饱和机制初步。
- 9
状态空间分析 (State-space)
系统矩阵 A, B, C, D 的物理定义，可控性与可观测性判定。
- 10
极点配置与全课总结
反馈控制增益 K 的矩阵计算，全学期控制图谱大复盘；期末大冲刺。
Assessment
考核结构
Stability Analysis Quizzes
涵盖根轨迹绘制与波德图分析的在线测试，强调理论判断的精度。
20%
Week 10
Control Design ProjectHurdle
独立为一个给定的物理系统（如无人机高度控制）设计并模拟控制器，要求满足严格的时域指标。
30%
Week 9
Final Professional ExaminationHurdle
全面考察补偿器设计、奈奎斯特分析及状态空间推导能力的深度笔试。
50%
Week 11
From Seniors
学长留下的
基础信息谁都查得到,真正值钱的是过来人的经验。
学姐说
比你早一年的学长留下的真实经验 —— ChatGPT 给不了。
这门课还没有学长经验,你可以是第一个 —— 注册后在课内分享。
往年考点 / 踩坑
这门课暂无往年考点记录。
毕业生去向(整体)
下面是匠人学院毕业生整体去过的公司分布(来自脱敏校友证言)。这是全平台的总体去向,不代表选这门课的人一定去这些公司。
统计自 317 份脱敏校友证言
Deloitte
6 位校友岗位:Graduate Program · Graduate Consulting · Platform Engineer · Web developer · Platform engineer
Zerologix
4 位校友岗位:Frontend Dev · junior frontend developer · Front-end Developer · Full Stack Developer
Servian
4 位校友岗位:Full-stack Developer · Data Engineer · Consultant
关于这块数据,我们说实话
雇主墙来自脱敏毕业生证言（testimonials）的整体分布，无法关联到具体学员或其所选课程；仅作为毕业生去向的总体社会证明展示。
我们没有"某位学长选了这门课、后来进了哪家公司"这种可查询的个人去向档案 —— 校友证言是脱敏的,无法关联到具体的人或他选过的课。所以这里只给整体分布,不给个人路径,不编。