📘 控制算法仿真与验证技术
🎯 30章 · 从入门到工业案例
01
控制算法仿真概述
仿真在控制系统中的角色
V模型开发流程
仿真与验证区别
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02
仿真环境搭建
MATLAB/Simulink基础
Python control/slycot
工具选型对比
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03
数学模型基础
传递函数
状态空间方程
零极点 & 模型转换
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04
时域分析基础
阶跃/脉冲响应
超调量·调节时间
稳态误差
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05
频域分析基础
Bode图
Nyquist图
幅值/相位裕度
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06
PID控制器设计
PID原理
Ziegler-Nichols整定
Simulink调参
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07
PID控制器仿真验证
电机速度控制案例
抗饱和
积分限幅
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08
根轨迹法
根轨迹绘制规则
基于根轨迹设计
仿真验证
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09
状态反馈控制
极点配置
能控性与能观性
Luenberger观测器
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10
LQR最优控制
LQR原理
权重Q/R选择
倒立摆仿真
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11
模型预测控制(MPC)基础
MPC基本原理
滚动优化与反馈
简单MPC仿真
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12
非线性系统仿真
非线性模型构建
相平面分析
描述函数法
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13
离散控制系统
采样定理
Z变换
离散化方法
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14
数字控制器实现
离散PID
直接数字设计
仿真对比
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15
硬件在环(HIL)仿真
HIL概念
实时仿真机
HIL vs 纯软件
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16
SIL与MIL
MIL/SIL/PIL/HIL层级
Simulink MIL实践
关系解析
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17
蒙特卡洛仿真
参数不确定性建模
蒙特卡洛原理
鲁棒性评估
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18
故障注入与容错控制
故障模型建立
故障检测(FDI)
容错控制案例
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19
自适应控制仿真
MRAC
自整定PID
仿真对比
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20
滑模控制仿真
滑模面设计
抖振抑制
仿真验证
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21
模糊控制仿真
模糊逻辑基础
模糊PID设计
仿真案例
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22
神经网络控制仿真
神经网络基础
NARMA-L2控制
仿真实践
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23
多智能体系统仿真
一致性算法
编队控制
MATLAB仿真
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24
仿真数据后处理
数据可视化
性能指标计算
报告自动生成
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25
仿真加速技术
模型降阶
并行仿真
代码生成加速
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26
仿真验证与确认(V&V)
测试用例设计
覆盖度分析
形式化验证
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27
MBSE与仿真
SysML与Simulink集成
需求追溯
系统建模
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28
工业案例1：无人机飞控
飞控算法仿真
验证流程
案例实践
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29
工业案例2：自动驾驶纵向控制
纵向控制算法
仿真验证
案例解析
进入章节
30
课程总结与未来趋势
数字孪生
AI辅助仿真
云端仿真平台
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