自動控制原理那本書研究穩定性的各種方法是否還有必要？

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感覺看完自控頻域、根軌跡、各種判據都是因為不好求閉環極點才發明的間接判斷法，現在MATLAB都可以直接求出來零極點具體位置了，那麼這些方法存在還有必要嗎。

題主這種觀點是及其錯誤的，不儘是出於情懷勸你好好學習，更重要的是，現實中你的被控對象不是傳遞函數，而是一台機器或者一個過程，供你參考的指標往往只有階躍響應的一張圖，你的傳遞函數在哪裡？你的控制器該怎麼調？無腦pid調參？

如果你基礎學的好，就能根據開環響應圖就該大概知道被控對象近似於是一個什麼樣的零極點分步，pid或者pi pd引入之後隨著參數變化會有何影響，而不是無腦調參了。

哦，也可以換一種思路，做好系統辨識，把傳遞函數拿來，再利用工具設計參數，這也是一種比較好的優化辦法，但是要花費點時間，但這就是建立在知其然的基礎上了，不能只當個工具的依賴者

對於新體系的自控教材（比如Astrom的feedback systems和Goodwin的control system design），根軌跡和勞斯判據部分顯然被弱化，頻域方法被加強。頻域方法可不是為了判斷閉環極點位置，控制器設計光知道閉環極點位置沒多大用，更有用的是「帶寬」！特別是伺服控制系統設計，精髓全凝聚在帶寬上了。

下面很多人答的都是什麼東西。本科都是怎麼學的。控制課沒做過inverted pendulum的controller design嗎？

不管你s domain還是frequency domain的穩定判定條件，本質其實都是response的exponential部分是收斂的。

所以演化流程是這樣的。

exponential係數小於零（越小反應越快）-&>dominant pole在s-plane的左半邊（越左越快）-&>通過對s-plane右半平面做路徑積分有了nyquist stability theorem-&>反映到bode圖上就有了gain margin和phase margin（同時帶寬越大越快）。

不管是root locus還是bode diagram都是很直觀的控制器設計的工具（對於LTI來說）。

至於直接題主說的直接求pole的位置，其實就是direct pole placement.

至於實踐中具體怎麼設計，先做system id.

通過frequency response（non parametric system id）（黑箱）確定系統階數，並以此建立系統模型。（可以用商業軟體，自己做單次實驗的話對輸入輸出信號有特定的要求，按下不表）

然後通過parametric system id（error based或者correlation based，error based一般就是RLS）識別模型中的參數。（這一步對輸入信號也有嚴格的要求，persistence excitation）

確定系統的transfer function後，對於簡單系統就可以用root locus做pole placement或者在bode diagram上做lead-lag compensator的設計。

對於複雜系統可以用state space feedback controller design.

對於離散系統，一樣的，只不過多了一個z，z inverse的過程。用微控制器編碼的話一般就是離散控制。

對於非線性或時變系統，有各種手段，不表。

如果只說穩定性的問題，那其實這些所有東西都被統一在李雅普諾夫理論框架下了

可是這些工具現在更多起到的是分析系統和設計控制器的功能啊

歪個題，不知道別的學校是咋樣的，我本科的時候學完經典控制和現代控制，還是對「怎麼樣給系統設計一個控制器」幾乎沒有概念，直到研究生看了點論文和上了線性系統課以後才有點懵懵懂懂（不太謙虛地說，根據我讀研時的觀察，我覺得我這情況應該不是孤例，有人比我還懵逼）

判斷系統穩定性的辦法有很多，並一定非要局限於使用根軌跡還是什麼勞倫斯判據，但是前提是你得知道系統傳遞函數，而且還得保證各參數準確時不變。

實際情況中你只知道系統的大致構成，有幾個柔性環節，可以簡化為幾階系統，並對系統建模。然後你才能大致判斷出系統零極點的大致位置。那麼如果參數不準確怎麼辦，運行過程中參數變化了怎麼辦，你能保證明天這個零極點位置還在這嗎？所以還需要上面的各種方法來看一看到底有多穩定，比如畫個bode圖看一下系統穩定裕量。

實際調參過程中具體方法比較多，你也可以先來個掃頻信號看看系統響應，再具體根據相應bode圖，看看哪個頻率超調很大，哪個頻率點衰減很大（對應系統零極點），然後回來修改你的pid參數。

對於調節系統，知道根軌跡，PID參數基本就可以大致定了

對於伺服系統，頻域方法可以直觀分析系統帶寬，雜訊影響

反正控制就是一個學的越多，會發現之前不懂的概念越清晰，透徹

很多時候，知道零極點並沒有什麼卵用

控制的精華在於校正，也就是復域和頻域法

至於李雅普諾夫穩定性嘛，除了論文灌水，並沒有什麼實際應用，起碼，衛星的控制方案，多數都是PID+濾波器+觀測器

因為實際關注的，往往是相對穩定性，也就是穩定裕度，這一點，李雅普諾夫是沒有辦法分析的

白夜當歌，好裝逼的回答。

就根軌跡，麥奎斯特圖，學完感覺完全就是些個math tricks。一來，有了計算機解多少階方程都不算個事兒，這些小tricks沒啥大用。二來形成不了什麼直覺，我覺得作為歷史了解下就好，真沒必要花太多時間去學。

不過根軌跡在控制器設計里也要用到，所以也不能完全不學。

勞斯判據這種線性代數的小常識當糖吃就好。

頻域方法還是蠻直覺，得學。

李亞普洛夫就很重要啦，這個得重點學，建立直覺

經典基礎知識有利於系統地學習控制，對學習現代控制理論有幫助，如果樓主想學好並精通這一門學科，建議學習一下經典控制理論。

僅從應用上說，確實現在線性系統零極點求解方便多了，不需要應用根軌跡和勞斯判據了。但重要的是學習勞斯這些大牛的思想！理論研究總會碰到無法解出零極點的情況。

自動控制原理研究的是經典控制理論，畢竟有歷史局限性，在沒有計算機時，想求一個三階方程的根都是不容易的。