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自動控制心得文

小弟是應屆考生，考前受惠於版上眾多的心得文，考後也如願以償進入目標研究所(交大
電控)，雖然我的內容和其他文基本大同小異，但還是想發文分享自己的喜悅，
也做了一點小整理給學弟妹參考XD



首先說一下我個人在考場上的經驗以及心態，經驗上來說，通常考生上了考場就容易變得
很多疑，我自己就很容易這樣，即使是記的非常熟悉的公式也可能因為緊張焦慮而開始懷
疑其真實性，

所以很怕在考場看到題目時會突然卡在某個點，哪怕是很小的一個定義寫法不同，就可能
讓人開始胡思亂想而導致全盤皆輸。

因此在準備考試時就要記得要常常反思以及印證之前學過的定義定理，常常問自己為什麼
題目要加這句話?為什麼這題可以這樣寫? 一有問題一定要儘快釐清，

如果無法馬上釐清就先想一個自己認為最合理的理由並相信，這樣可以很快的記起來這個
問題(畢竟是自己想的理由)；以後看到類似的題型就很容易拿出來作比較，

比較之後不論是吻合當初想的理由又或是找到更合理的解釋，這一題你一定印象深刻，不
太會忘了。

但可以想見這種方法需要做比較大量的題目，可是個人覺得效果還不錯，因為記憶持續的
時間比較長，而且看到題目的思路會更清晰，不會有懼怕感。



再來我想分享一下自動控制各章節的一些學習重點:


1.拉式轉換 :自動控制這門學科最重要的數學基礎，拉式的各種定理不用多說，務必
要非常熟悉，包括存在條件、物理意義，還有如何把一個微分方程式轉換成S域的代數問
題?都是自動控制必備的知識。

關鍵字:線性定理、平移/位移定理、微分定理、初值定理，終值定理(哪
些狀況下可以用，哪些又不能用?) ，convolution定理等等，全部都要了解的十分透徹


2.線性非時變系統響應 :各種輸入響應所代表的定義，題目有可能直接問，不知道定義
就GG

關鍵字:零輸入響應、零狀態響應、自然響應、穩態/暫態響應
...等等


3.方塊圖轉SFG，Mason公式 :方塊圖轉SFG的要點在知道哪些點要列為節點，節點列完就
基本畫完了；而 Mason公式就只能說細心看了，多積點陰德不要考試的時後漏看...


4.BIBO穩定 : 定義仔細看，很重要；判別BIBO穩定大致上有2種方式(看的出pole和看不
出pole的)，然後證明要看一下，今年有考


5.Routh Stability criterion :這個可以說是自控的題倉，考出來的量十分驚人，但實
際的計算不複雜，也不容易出錯；各種特例的發生代表甚麼意義，發生某些特例時要怎麼
應對等等，都要準備好，基本分絕對是關鍵。


6.type數與穩態誤差 :也是很常考的題型，判別系統type數要先搞清楚type數定義，單
位負回授比較單純，但如果是非單位負回授就要多加注意。同樣穩態誤差也要注意系統結
構，是不是單位負回授? 題目有沒有標示誤差訊號?
貿然使用穩態誤差常數法很容易掉分，推薦都從定義推最穩。
如何從波德圖上看出穩態誤差也是很實用的技巧，可以做更加準確的系統辨別。


7.標準2階系統 :5個欠阻尼暫態規格公式要記熟，推倒的過程比較純數學，但可以看一
下，加深印象。特別注意套用此5大公式，系統必須為標準2階欠阻尼系統，不一定能直接
套，如果有額外極零點的話某些暫態規格也會與實際狀況有誤差。2階系統
的極點畫在S平面上所代表的系統參數也很重要。從S域轉成時域時系統的響應圖要會認。


8.根軌跡 : 訣竅就是多看多熟和多畫多熟，注意根軌跡是將轉移函數作怎樣的運算來畫
的，題目會在系統結構做變化，都由轉移函數來推才不會錯。

某些情況下會出現比較奇特的根軌跡，主要會造成預期落差的參數是離開角
和分離點，驗算時要特別注意。

負根軌跡和root contour相對考比較少，不過還是要準備，像今年台聯就出
了root contour... 所以還是準備為佳。


9.頻率響應 : 基本分成波德圖和奈氏圖，波德圖在設計控制器時可以幫助你更清楚了
解每個步驟的意義，絕對是很方便的工具，唯一缺點是誤差不小。

奈氏圖如果理解引數定理，就知道為啥要畫半圓、為啥又是繞(-1，0) ，
不理解也還好，但答題過程要熟練，有時間可以用Routh來驗算，要拿到分數不會太難。

分析相對穩定度的GM/PM也是大重點，他們各自代表的物理意義，以及要如
何在極作標圖上標出他們，都要了解

值得注意不論是波德圖還是奈氏圖 GM/PM都是運用開路轉移函數來分析閉
路系統，務必要釐清


10.控制器設計 : 大致上分為PID、PD、PI、LEAD、LAG控制器，其中又以PID、PI、PD最
常出現，基本上就是比較係數法，要求規格大多是標準2階欠阻尼系統的規格(Mo tp td
tr ts)，可以想見設計完的系統必須包含題意要求的2階欠阻尼主極點，值得注
意如果設計完額外極零點沒有離主極點很遠，則設計完的規格會出現誤差，要重新驗算修
正。

LEAD、LAG控制器則必須要了解書本上每個步驟的含意，也要了解使用
時機以及他們的副作用，比如 LAG控制器會縮小 Wg，LEAD可稍微提升Wg等等。


11.現代控制 : 研究所的現代控制通常不會太刁難，了解如何設定狀態變數，如何寫出狀
態方程式和輸出方程式是基本，如何由狀態方程式+輸出方程式推倒出轉移函數也蠻重要
，可控/可觀典型式也要會畫，中央很愛考，而且給分都超多，沒理由不背
再來就是可控可觀如何判定等等，現代控制的內容很廣，也可以很深，
但還好考試以上面的考題為最大宗。

現在回想起考研之路，我真的很幸運，遇到了很多很好的人給我鼓勵、陪我讀書，也遇到
了很多厲害的老師，其中洪紹華老師的自控令我印象最深刻。老師課程內容的豐富程度遠
超過考試範圍，而且老師上課的方式循序漸進，每章都從基本定義講起，
每章都從基本定義講起，而且一定會證明，不會學得滿頭問號，講解題目也是先從基本題
型講起，再慢慢推廣，教室中每個程度不一樣的學生都可以聽到自己最想聽的上課內容，
每次上完課回家都會覺得格外充實。

但考試不只考一科，其他科也要花時間準備，合理的時間分配下，

我並沒有上完最後的物理系統和現代控制後半段，算是一點小遺憾哈哈，但即使這樣，老
師教的內容也足以應付研究所考試。


雖然準備的過程很辛苦，每天都要花7-8小時在讀書上，但考完後回想起來真的很慶幸當
初的自己願意給自己一個機會，咬牙撐過了這大半年，

謝謝看完我這一大串有點自以為是的心得，還請多包涵



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