課程學習內容

　　這門課程主要講解用于描述系統的數學方法，重點放在線性負反饋控制系統上。課程內容通常包括：信號與系統、拉普拉斯變換和傅里葉變換、框圖、傳遞函數、時域建模以及穩定性分析等主題。

　　學習過程中會結合解析方法與數值方法，并利用來自計算機工程、電氣工程、航空航天工程、通信工程以及機電一體化領域的實例進行說明。

　　此外，課程還會向學生介紹在嵌入式系統中實現反饋控制的方法。

　　學習策略

　　①Lecture + Tutorial 高效復習

　　每講結束后自己畫系統塊圖 (block diagram) + 寫出傳遞函數。

　　把每種響應 (階躍/頻域) 的關鍵指標列成表格 (rise time, overshoot 等)。

　　在 tutorial 題中練習 controller 參數變化如何影響系統響應。

　　②使用 Simulink 做仿真練習

　　模型設計：構建一個簡單二階系統 (例如質-彈簧-阻尼模型)，仿真其階躍響應。

　　加入 PID 控制器并調參：觀察 P、I、D 各部分對響應 (超調、穩定時間) 的影響。

　　使用頻域工具：在 Matlab 中畫系統的 Bode 圖 (未加控制器 / 加控制器)并分析裕度。

　　③練習題 + past year questions

　　找歷屆考試 /測驗題 (如果系給 past papers)。

　　做 controller tuning 題、時域題 (寫出階躍響應)、頻域設計題 (給出 Bode 圖，判斷穩定性)。

　　④組建學習小組

　　和同學一起討論模型建立、參數調節策略。

　　相互檢查仿真模型：你模擬一個控制器，他們檢查響應 +參數調節效果。

　　⑤編寫筆記 /速查表

　　建議做一個 A4 “control cheat sheet”：匯總常用公式 (傳遞函數、PID、響應指標)、時域 & 頻域概念、調參建議。

　　⑥考試時技巧

　　計算題：先寫你假設 (assumptions)、然后寫模型、最后解答。

　　設計題 (controller design)：明確你調節目標 (減少超調 /加快響應 /減錯誤)，然后給出 tuning 策略 +結果。

　　理論題 (解釋題)：回答時要結合模型與仿真 (如果允許畫圖 /使用仿真結果)。

　　避坑指南

　　1.只背理論不做仿真 → 后果：設計控制器時不知道實際響應。

　　解決：一定要用 Simulink 做至少 3 個模型 + controller 調參練習。

　　2.忽略初始條件 /假設 → 會導致答案不準確。

　　解決：解題先寫出所有假設 +初始條件 (例如零初始狀態)。

　　3.調參盲目 → 參數設定不合理 + 響應差。

　　解決：用系統化策略 (Ziegler-Nichols, Cohen-Coon 或基于你設計目標)。

　　4.忽視頻域穩定性 → 只看時域響應可能忽略不穩定性。

　　解決：做 Bode 圖+裕度分析。