01控制系统概述

• 什么是控制系统
• 开环与闭环控制
• 基本组成
• 性能指标

02信号与系统基础

• 连续/离散信号
• 线性时不变系统
• 冲激响应与卷积
• 传递函数与零极点

03拉普拉斯变换与Z变换

• 拉氏变换定义与性质
• 常用函数拉氏变换
• Z变换定义与性质
• S域与Z域关系

04数学模型建立

• 微分方程建模
• 传递函数建模
• 状态空间建模
• 模型转换与化简

05时域分析

• 一阶系统响应
• 二阶系统响应
• 系统稳定性分析
• 稳态误差计算

06根轨迹法

• 根轨迹基本概念
• 绘制规则
• 分析系统性能
• 根轨迹校正

07频域分析

• 频率响应
• 伯德图
• 奈奎斯特图
• 稳定裕度

08PID控制

• PID控制原理
• 比例/积分/微分
• 参数整定方法
• 数字PID

09数字控制器设计

• 模拟控制器离散化
• 数字PID算法
• 积分饱和与抗饱和
• 采样周期选择

10状态反馈控制

• 能控性与能观性
• 极点配置
• 状态观测器设计
• LQR最优控制

11非线性系统基础

• 非线性特点
• 相平面法
• 描述函数法
• 李雅普诺夫稳定性

12系统辨识

• 辨识基本概念
• 最小二乘法
• 阶跃响应法
• 频率响应辨识

13嵌入式系统基础

• 微控制器选型
• ADC/DAC原理
• PWM生成
• 定时器与中断

14传感器与执行器

• 常用传感器原理
• 信号调理电路
• 电机驱动原理
• 编码器

15实时操作系统

• RTOS基本概念
• 任务调度
• 任务间通信
• 中断管理

16控制算法代码实现

• C语言实现PID
• 状态观测器
• 滤波器
• 定点数运算技巧

17硬件在环仿真

• HIL仿真原理
• 仿真平台搭建
• 测试用例设计
• 自动化测试

18电磁兼容性设计

• EMC基本概念
• PCB布局布线
• 屏蔽与滤波
• 接地技术

19可靠性设计

• 冗余设计
• 看门狗技术
• 故障检测与诊断
• 降额设计

20功能安全

• IEC 61508标准
• 安全完整性等级
• 故障树分析
• FMEDA

21软件工程在控制中的应用

• MISRA C规范
• 代码审查
• 单元测试
• 持续集成

22项目管理

• 需求分析
• WBS分解
• 甘特图
• 风险管理

23原型验证

• 快速原型技术
• 面包板测试
• PCB打样
• 调试技巧

24小批量试产

• DFM设计
• BOM管理
• 供应商选择
• 生产测试

25量产测试

• ICT测试
• FCT测试
• 老化测试
• 良率提升

26认证与合规

• CE认证
• FCC认证
• UL认证
• RoHS指令

27文档与版本控制

• 技术文档编写
• Git版本控制
• 变更管理
• 配置管理

28成本控制

• 元器件选型成本
• PCB成本
• 组装成本
• 全生命周期成本

29案例研究1：直流电机伺服

• 从需求到量产
• 系统设计
• 控制实现
• 测试验证

30案例研究2：无人机飞控

• 从理论到产品
• 飞控架构
• 传感器融合
• 量产经验