控制理论体系地图:从反馈思想出发,经传递函数与时域品质进入经典三大分析(稳定性、根轨迹、频域),转入状态空间主线(表示、结构性质、设计、估计),终于最优控制与强化学习的合流。
基础与建模
- 反馈控制 Feedback — 开环 vs 闭环、扰动抑制,反馈为何统治工程(枢纽)
- 传递函数 Transfer Function — LTI 的 s 域 I/O 描述、零极点、方块图
- 时域响应 Time Response — 一/二阶系统、动态性能指标、极点位置直觉
经典控制
- 系统稳定性 Stability — 极点判据、Routh–Hurwitz、稳定裕度
- 根轨迹 Root Locus — 增益→闭环极点迁移的设计几何
- 频域分析 Frequency Response — Bode、Nyquist、增益/相位裕度
- PID 控制(PID) — 工业标准控制器
现代控制
- 状态空间表示 State-Space — A/B/C/D、矩阵指数解、与传函互转
- 能控性与能观性 Controllability and Observability — 结构性质、Kalman 分解
- 状态反馈与极点配置 Pole Placement — 状态空间闭环设计、Ackermann 公式
- 卡尔曼滤波 Kalman Filter — 观测器与最优状态估计,SSM/Mamba 的数学内核
- 李雅普诺夫稳定性 Lyapunov Stability — 能量函数方法、非线性稳定性通用语言
最优与拓展
- 最优控制 Optimal Control — 变分法、LQR、MPC,RL 的数学母体
- 离散控制系统 Digital Control — 采样、z 域、数字实现
- 控制理论与强化学习 Control and Reinforcement Learning — 控制与 RL 的概念词典与合流(枢纽)