| 國立中興大學教學大綱 |
| 課程名稱 | (中) 線性系統(6717) | ||||||||
| (Eng.) Linear Systems | |||||||||
| 開課單位 | 機械系 | ||||||||
| 課程類別 | 選修 | 學分 | 3 | 授課教師 | 李聯旺 | ||||
| 選課單位 | 機械系 / 碩士班 | 授課使用語言 | 中文 | 開課學期 | 1142 | ||||
| 課程簡述 | This course is designed mainly for graduate students as a continuation of Automatic Control Systems. In Automatic Control Systems, we learned about classical control design methods, such as the root-locus, Bode plot, and the Nyquist criterion. In this course, we will focus on the so-called “modern control” techniques and associated data-driven methods, aiming to equip students with mathematical modeling, system identification, and practical control system design skills. It covers state-space modeling techniques, stability analysis, controllability and observability, state feedback design, estimator design, Linear Quadratic Regulator (LQR), and Model Predictive Control (MPC), as well as intelligent and data-driven control technologies for complex systems. The following topics will be covered in this course: 1. Learn mathematical modeling and state-space analysis methods for systems. 2. Understand and master techniques for analyzing system stability, controllability, and observability. 3. Design and apply state feedback and output feedback control methods. 4. Understand and apply convex optimization methods in control system design. 5. Master advanced control methodologies from modern control (LQR) to data-driven methods (such as MPC, neural networks, and fuzzy control). 6. Develop skills in literature review, practical project planning, and presentation of practical outcomes. |
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| 先修課程名稱 | |||||||||
| 課程與核心能力關聯配比(%) | 課程目標之教學方法與評量方法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程目標 | 核心能力 | 配比(%) | 教學方法 | 評量方法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The following topics will be explored in depth throughout this course: 1. Mathematical Foundations: State-space modeling and mathematical description of systems. 2. System Analysis: State-space solutions, realizations, and stability analysis. 3. Core Concepts: Theoretical frameworks and applications of controllability and observability. 4. Controller Design: Synthesis of state-feedback, estimators, and output-feedback controllers. 5. Optimization: Application of convex optimization techniques to control problems. 6. Advanced Methodologies: From Linear Quadratic Regulator (LQR) to Model Predictive Control (MPC). 7. Complex Systems: Complex adaptive systems theory, data-driven modeling, and control. 8. Modern Integration: Fuzzy control, neural network control, Dynamic Mode Decomposition (DMD), and Physics-Informed Neural Networks (PINN). 9. Emerging Techniques: Data-driven adaptive iterative learning control and extremum seeking control. Upon completing this subject, students will acquire the mathematical proficiency required to analyze the stability, robustness, and output performance of linear dynamical systems. Furthermore, they will develop the expertise to design high-performance estimators, feedback compensators, and advanced control strategies—including LQR, MPC, and data-driven intelligent technologies—to effectively regulate and optimize the aforementioned system properties for complex engineering applications. |
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| 授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 學習評量方式 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Attendance: 10% Homework Assignments: 20% Midterm Oral Presentation: 30% (Implementation Plan for Course-Related Journal Articles) Final Oral Presentation: 40% (Practical Demonstration of Journal Article Applications) |
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| 教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chi-Tsong Chen, Linear System Theory and Design,Oxford University Press 1999 New York,USA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 數位教學平台iLearning | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 課程輔導時間 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 週五 PM:2:10-3:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 聯合國全球永續發展目標(連結網址) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 請尊重智慧財產權及性別平等意識,不得非法影印他人著作。 | |
| 更新日期 西元年/月/日:2026/02/22 13:31:53 | 列印日期 西元年/月/日:2026 / 3 / 28 |
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