自動化學院本科大四，小小競賽生一枚。

（以下內(nèi)容均為本人所思所感，個人水平有限，歡迎指正）

在所有的建議之前，先明確一點，控制方向最好能夠去到更好更頂尖的平臺讀碩，飛控這一塊國內(nèi)一些實驗室做的非常好，包括但不僅限于浙大、北航、中科大等。

所以我這邊給您的第一個建議呢，是先圍繞保研這個需求武裝自己。

關(guān)于保研的話，知乎上面帖子非常多，無外乎績點、論文、競賽等。

在此基礎(chǔ)上針對保研所需的內(nèi)容來規(guī)劃一下控制這一塊學習方向（我說的可能偏輪式機器人一點，飛行器做的比較少）。

下面我們分點來說：

1. 績點方面：

按照學校培養(yǎng)計劃進行合理的時間安排，部分學分較高的專業(yè)課（自動控制原理，電路原理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等）及通識課（高等數(shù)學，線性代數(shù)，復變函數(shù)等）知識做到理解，掌握，并要完成一定量習題的訓練。

掌握學校出題思路和題型，在期末考試中取得高分。

2. 學術(shù)論文（理論學習、論文撰寫）

學術(shù)論文的準備，來源于學術(shù)能力的提高。

學術(shù)能力分為兩方面：硬件和軟件。

硬件能力：

主要是指個人的理論水平，反映到本科的學習上主要就是數(shù)學和專業(yè)課知識的理解和掌握程度（注意這里績點高不代表掌握的好）

舉例來說，如果沒有過硬的數(shù)學基礎(chǔ)，讀關(guān)于現(xiàn)代控制和非線性控制理論的論文和教材時，可能完全看不懂，更不用說獨立推導核心公式和提出創(chuàng)新點了；專業(yè)課如自控、電路，里面所介紹的方案題目能不能獨立仿真出來（或者把實物做出來，實物這里我放到競賽部分講）如果講給別人聽能不能講的清楚，這一部分是學術(shù)硬實力。

軟件能力：

主要含兩個方面：一個是資源，一個是技能。

先說資源，資源包括學校的實驗室，課題組，相熟的教授所指導的項目課題，以及老師們手下的學長學姐（研究生、博士生等），如果說你想獲得比較好的學術(shù)資源，盡量就要去往這些地方靠，去結(jié)識符合你期望方向的老師。

依托老師和學校的平臺學知識，做實驗，優(yōu)化方案，發(fā)論文，在學長學姐中肯的學習路線下前進，總是比自己硬薅要好一點；至于說怎么聯(lián)系老師，怎么看老師研究方向，怎么聯(lián)系直系學長學姐等等這一系列的問題，我這里幾個參考：多看學校官網(wǎng)；多聯(lián)系輔導員；多去教授的辦公樓轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，進去打個招呼跟老師交流，想問啥就問啥。

然后我們說說技能：技能主要是指各類科研軟件的使用，論文的行文，英文水平，閱讀整理文獻的能力等，這些技能可以現(xiàn)在就開始學，但是不要學一個軟件就在網(wǎng)上搜一堆教程，花近百小時系統(tǒng)地學，而是應(yīng)該在讀論文、復現(xiàn)論文和輸出論文的過程中掌握軟件的使用，畢竟又不需要特別精通，只要夠用就行了。

以我學習輸出自己的第一篇論文為例，首先在找論文的過程中我參考教程學會了使用知網(wǎng)等檢索工具，然后在仿寫第一篇綜述論文的時候?qū)W會了使用latex，在復現(xiàn)第一篇論文的時候?qū)W會了使用origrian，在管理文獻的時候?qū)W會了使用Zetero。在總結(jié)文獻筆記的時候?qū)W會了使用obsidian，在投稿的時候?qū)W會了如何在會議上投稿，如何參加學術(shù)會議報告。以上的軟件我都不精通，并沒有系統(tǒng)學過任何一個教程，不會的地方直接搜，找推薦帖子或者視頻的章節(jié)看，然后馬上實踐。

3. 科研競賽（制作實物、工程實踐）

完整的機器人工程師培養(yǎng)計劃參考?

@YY碩?的帖子機器人工程師學習計劃 - 知乎 (zhihu.com)，但是要注意這么幾個點：

首先，如果要完全按照帖子里的安排進行的話，對于一些同學來說可能過于緊湊了些，除了大一的數(shù)學基礎(chǔ)以及前期的小項目實踐是必須要做的以外，我建議還是先想清楚對其他的內(nèi)容感興趣與否，判斷自己是否能完成相應(yīng)的訓練。

根據(jù)我以及工作室一起肝競賽、肝工程項目的經(jīng)歷來看，對于一般的985學生（國賽里面交流過的浙大、國科大、北航、華科等戰(zhàn)隊中以保研為目的，技術(shù)相對欠缺的中游隊員）而言，沒有瘋魔般的喜愛和追求，想按照帖子里的路線把所有技能訓練到位幾乎不可能。

其次，如果只非常純粹地做飛控比賽，那么相對來說會輕松一些，這里還是推薦參加學校的競賽實驗室或者社團或者工作室，里面一般有折扣的器件模塊出售，還有學長學姐直接傳承的方案呀什么的，總之資源很豐富就是了。

然后來說一下競賽需要學的技能，本科與機器人（飛控）和電子相關(guān)的競賽很多，許多任務(wù)都大同小異，所需要的技能主要包括：算法設(shè)計，硬件設(shè)計和機械設(shè)計。（其他輔助級技能如：撰寫技術(shù)報告、制作答辯PPT、檢索所需資源和方案等，在比賽中慢慢培養(yǎng)就好。）

（樓上兩位前輩說的技術(shù)內(nèi)容里面，氣動仿真這一塊的技術(shù)在本科期間可能學過的同學不太多（或者單純我們學校競賽生不學），推測工程級的飛行器才會涉及，其他的部分本科期間都可以在競賽中學到。）

算法設(shè)計

主要包括兩類算法，控制相關(guān)和圖像相關(guān)。

學算法的前提：需要掌握一定的數(shù)學基礎(chǔ)，熟練使用主控相應(yīng)的編程語言，這里常用的主要是C（單片機主控芯片，底層控制語言），C++（ROS操作系統(tǒng)底層代碼），Python（上層AI部分，CV相關(guān)的代碼）。

控制算法相關(guān)首先從小項目實踐入手，先按照網(wǎng)上教程初步掌握32單片機（51開始也可以，但沒必要），然后整一臺循跡小車調(diào)起再說。完整調(diào)通一臺車之后，花一點點時間寫技術(shù)文檔，看能不能再把速度調(diào)快一點，后面可以自己學著將競賽題的任務(wù)簡化（比如閉環(huán)跑改開環(huán)跑，6自由度改4自由度等），做一定量的簡單題掌握PID調(diào)節(jié)的方法。

有了一定的經(jīng)驗之后，可以開始專攻飛控了，整一臺小四軸，花一上午把相關(guān)的資料看個半懂，然后開始研究相關(guān)的任務(wù)，循序漸進地進行操作。

由于我本科飛控這一塊只做控制一個普通巡檢無人機自主進行無線充電的項目（而且我是負責設(shè)計電路的），對于飛控其他的方面不太了解，您可以參閱 @阿木實驗室 相關(guān)的帖子和其他飛控的帖子。

圖像（cv）這一部分是我本科期間主攻的技術(shù)之一，由于cv相對于NLP等其他AI技術(shù)來說，具有非常成體系的豐富的資源，網(wǎng)上很多入門進階教程，這里我不贅述。需要注意的是，競賽中所使用的CV算法大多是使用成熟的框架，所以需要把常用的深度學習框架擼透，我們實驗室有些同學跑了個例程就覺得自己會了，結(jié)果校賽的時候他在里面改造一個功能就出一堆bug。

然后需要說的是，我這里有很多相關(guān)的進階知識沒有具體介紹，如：機器人中涉及到的的路徑規(guī)劃，建圖（這兩個統(tǒng)稱為slam方向），協(xié)同控制（多智能體協(xié)同），信息傳輸（上下位機通信問題）等，這些內(nèi)容我更多的是在競賽當中，根據(jù)任務(wù)需要去參考相關(guān)書籍，學習它的原理和用法。然后馬上在比賽中應(yīng)用，如果您對這方面有興趣，也可以在算法和數(shù)學知識入門之后直接從ROS學起，把SLAM和集群控制等作為主攻方向。

硬件設(shè)計

硬件（電子電路、電源）設(shè)計是我大學主攻的方向，也是我在競賽中常常負責的部分，這里的硬件設(shè)計放在飛控里面說的話，主要就是指飛控的主控板和相關(guān)的控制電路。

學習的過程也分為理論和實踐兩個部分：

理論的話，書本主要包括電路基礎(chǔ)、模電、數(shù)電、電力電子技術(shù)、開關(guān)電源、拉扎維等等電子信息專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中包含的內(nèi)容。這些教材（除了拉扎維，這本書真的太難了）上所有涉及到的電路模型，我全部自己推導了一遍并完整做了一遍仿真（普通電路模型主要用multisim，信號部分主要用Matlab，電力電子部分用saber）。當然主做控制的話不用學這么多，而應(yīng)當把更多的精力放在學習算法和設(shè)計控制系統(tǒng)上面，電路這一塊掌握常見模塊（如總鉆風攝像頭，Openmv，機械臂，無刷電機等）的使用方法，熟悉常用主控的引腳功能和功能庫就可以了。

實踐這邊建議快于理論學習，在網(wǎng)上或者根據(jù)實驗室的安排迅速掌握相關(guān)技能并大量實踐。

做硬件要的是這樣一種精神，別的都不說，擼起袖子就干，買電烙鐵、洞洞板、基本元器件，網(wǎng)上找電路圖（一般是從最小系統(tǒng)開始練習焊接），照圖練一下焊接。熟練焊接了之后，速速學AD（哪個版本都可以，我用的AD18）， 一邊學一遍畫板，學完基本操作手擼一個兩層板應(yīng)該沒問題了，然后發(fā)到廠里打出來（單層板自己在實驗室腐就可以了），把元器件焊上去，小芯片多買幾個，因為一般第一次用熱風槍焊芯片都emmmmm，一言難盡。雙層板能熟練畫了之后，開始畫四層板，畫控制電路，畫驅(qū)動，畫電源，最后能畫集成板（在這里的畫是指，從制圖到做出實物到調(diào)試成功全流程）一般來說本科這個技能天花板的水平大概是獨立完成六層高速PCB板并調(diào)試成功（或者是設(shè)計出流片級別的芯片，有個華科關(guān)系很好的朋友達到了這個水平，然后保研到清華微電子方向去了）。

機械設(shè)計

我在這一方面可能經(jīng)驗跟您差不多，并沒有特別扎實的結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)（現(xiàn)在認識到這個問題正在學習），在競賽中負責給搞機械的隊友遞工具，按照他的要求在solidworks里面建一些非常簡單的模型，然后3D打印出來（結(jié)構(gòu)力學和機械設(shè)計知識匱乏的我淚流滿面......）所以這一塊可能您需要參考一下其他答主，但是我個人覺得機械原理和機械設(shè)計有必要了解一下，需要會基本的軟件，能照葫蘆畫瓢地把大佬的簡單的模型抄下來。

三種技能的聯(lián)系

這里本科學習的建議是，精通一項技能，了解另外兩項技能，能獨立完成另外兩項技能的簡單任務(wù)。因為在實踐中這些技術(shù)之間是相互聯(lián)系的：機械結(jié)構(gòu)決定了你的控制策略；硬件電路決定了你輸入輸出信號的端口。要是競賽的過程中看不懂隊友的機械建模，又可能就不知道使用差速還是用阿克曼策略來控制；如果電路原理圖看不懂，拿著隊友辛辛苦苦做的一套板子也無從下手，這樣的話之后的發(fā)展范圍也會變得很窄，因為做不了實際工程，只能做理論仿真。

關(guān)于工程（研究生橫向科研）

工程和競賽的難度差距之大，猶如鴻溝。

我本科期間只做過一個工程項目，關(guān)于多傳感器融合定位系統(tǒng)的無人車，簡單來說做的我吐血。

工程比競賽簡單的地方在于，有成熟的結(jié)構(gòu)和模塊可以供你使用，畢竟是工業(yè)級的主控和傳感器，還有64線雷達任君挑選。

工程難的地方在于，要處理的情況和信息量真的太多了。

跟研究中心那邊的師兄師姐們一起肝了大半年才完成整車功能的實現(xiàn)（我是半途加入的，老師和師兄師姐們已經(jīng)做完絕大多數(shù)內(nèi)容了）。

所以不是學的東西跟實踐相差大，確實是這個本科學的東西太基礎(chǔ)，遠遠達不到實踐的需求。（因此還是建議讀研）

4. 總結(jié)

核心任務(wù)：保（考）研（當然如果更想早日進入工程項目，到公司就業(yè)的話，按前文所述找到答主：YY碩老師的機器人工程師學習計劃 - 知乎 (zhihu.com)，從頭到尾肝就完事了，另外記得提前多找實習）

主要觀點：

1. 績點和貴校該專業(yè)的評級決定了保研的上限，獲得良好的成績也是實力的一部分體現(xiàn)（畢竟在模電考60的情況下還自稱有極高的電路設(shè)計水平，總會讓人有點尷尬）

2. 理論水平來源于數(shù)理基礎(chǔ)，對專著的掌握程度，閱讀（泛、精讀）文獻的數(shù)量，以及最重要的來自于學校的支持和資源。

3. 競賽是從理論走向?qū)嵺`最輕松的道路，只有控制過無人機才能知道飛控是腫么回事，否則就都是紙上談兵。

4. 最終建議：在保持優(yōu)良績點的基礎(chǔ)上，盡早利用起學校（甚至鄰校）的資源，做好規(guī)劃，理論和工程能力選擇一項主攻，一項副攻，并按照規(guī)劃設(shè)定周期目標，主副攻相輔相成。

實施范例（以理帶踐，以踐研理）

1. 以學術(shù)為主攻：學習英語（可參加大學生英語競賽），加入課題組（提前結(jié)識老師，直系學長學姐），閱讀綜述（可練習排版軟件，選擇自己主攻的具體方向），復現(xiàn)文獻（需要學習相關(guān)算法，學習科研軟件，實現(xiàn)仿真結(jié)果），輸出文獻（可練習英文寫作，完整做完相關(guān)領(lǐng)域的一套實驗，發(fā)表論文、申請軟著等），組會復盤（與大佬交流，總結(jié)得失，與專業(yè)知識相照應(yīng)）（警惕！?。〔灰撐牟灰撐牟灰撐模。?！有些同學在掌握流程之后瘋狂水會議，如果以后專攻學術(shù)方向，領(lǐng)域內(nèi)專家把你的論文搜出來一看發(fā)現(xiàn)全是水文，履歷會非常不好看）

2. 以科研項目、競賽為主攻：練習焊接，DIY小產(chǎn)品（實踐課本所學，加深理解，產(chǎn)品可以送對象）；加入實驗室（獲得競賽大佬的指導，有規(guī)劃好的學習路線，可以白嫖一些器件）；組隊參加校賽（結(jié)識志同道合的伙伴，一起當肝帝）；組隊參加省賽和國賽（獲得相應(yīng)的獎項，難忘的經(jīng)歷，積累實踐的經(jīng)驗）；省賽和國賽獲獎（獲獎作品用于申請專利，軟著，獲獎報告進行深入理論推導改寫成論文；或者與隊友在一起，收獲愛情）

5. 推薦的參考資料：

5.1 教材or專著：

5.1.1 數(shù)學部分：

初等：《數(shù)學分析》（復旦陳紀修）；《微積分學教程》俄.菲赫金哥爾茨；《高等代數(shù)》（北大丘維聲）；《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》（科大陳希孺）

另：以下課程來自清華大學自動化系本科培養(yǎng)方案（侵刪），選用教材均為清華大學指定教材：《復變函數(shù)引論》；《隨機數(shù)學與統(tǒng)計》；《數(shù)值分析與算法》

拔高部分參見其他帖子或者機器人工程師培養(yǎng)計劃（見前文科研競賽部分推薦的答主）大四年級部分。

5.1.2 控制部分：

初等：《自動控制原理》（胡壽松第七版），

按照飛控涉及的二級學科，根據(jù)方向不同，本科選修的拔高課程如下（來自清華大學自動化系本科培養(yǎng)方案，所用教材均為清華大學指定教材）

雙控：《線性控制系統(tǒng)工程》，《非線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)控制入門》，《智能機器人》，《系統(tǒng)辨識基礎(chǔ)》，《智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用》

（我的額外用書：《機器人學導論》《機器人仿真與編程技術(shù)》《現(xiàn)代機器人學》）

模式識別與智能系統(tǒng)：《數(shù)字圖像處理》，《數(shù)字視頻基礎(chǔ)與應(yīng)用》

（我額外用過的書：《計算機視覺—算法與應(yīng)用》《機器學習（西瓜）》《深度學習（圣經(jīng)）》《學習OpenCV3》）

系統(tǒng)工程：《系統(tǒng)工程導論》《智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)導論》《復雜系統(tǒng)建模與分析》《基于模型的系統(tǒng)工程》

導航與制導：《導航、制導與控制》

（額外用過的書：《SLAM十四講》，《機器人SLAM導航》，《ROS機器人開發(fā)實踐》）

更高水平：參見?@系統(tǒng)與控制?控制理論學習書單 - 知乎 (zhihu.com)

5.1.3 電路部分：

初等：電路原理（清華于歆杰，華科汪建），模電（清華童詩白），數(shù)電（清華閻石）

拔高：《電路設(shè)計、仿真與PCB設(shè)計》《精通開關(guān)電源設(shè)計》（圖靈電子）《模擬CMOS集成電路設(shè)計》（拉扎維）《電力電子學》（華科）

競賽實踐：電賽和飛思卡爾輔導書，德州儀器技術(shù)手冊，ADI技術(shù)手冊等

5.1.4 算法：

初等：?《C語言程序設(shè)計》（譚浩強）《Python從入門到實踐》《C++Primer Plus》

拔高：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》（清華嚴版）+刷題實踐

（注：學習C語言應(yīng)該有更好的書，但是學院競賽團隊招新推薦用書是譚浩強老師編的。）

5.2 線上媒體資源

這個不贅述，每個方向網(wǎng)上都是一大堆，只列舉我用的多的。

數(shù)學：b站 Maki's Lab團隊；數(shù)學考研競賽群

控制：競賽官方網(wǎng)站，大疆官網(wǎng)，英偉達官網(wǎng)，知乎博主?

@YY碩、 @系統(tǒng)與控制、@阿木實驗室（專門做無人機的） 、 @稚暉

電路：德州官網(wǎng)，嘉立創(chuàng)，競賽贊助商官網(wǎng)，公眾號：ADI智庫

算法：公眾號：嵌入式技術(shù)，專知，TechBeat人工智能社區(qū)等

5.3 專業(yè)資源

這個不多說，您進實驗室課題組之后就會了解了。

還有一些雜項，比如電子書導航的網(wǎng)站呀，Overleaf呀等等，這個在學習過程中慢慢了解吧。

5.4 用過的知乎帖

控制理論學習書單 - 知乎 (zhihu.com)

如何挑選一本適合自己的《數(shù)學分析》教科書？ - 知乎 (zhihu.com)

截至目前 LaTeX 入門最好資料 - 知乎 (zhihu.com)

(5 條消息) 怎么查所在領(lǐng)域的優(yōu)秀課題組? - 知乎 (zhihu.com)

機器人工程師學習計劃 - 知乎 (zhihu.com)

(5 條消息) 本科數(shù)學基礎(chǔ)差的感覺 SLAM 很難，如何去提高? - 知乎 (zhihu.com)

機器人學入門參考書目 - 知乎 (zhihu.com)

機器人學習書籍推薦 - 知乎 (zhihu.com)

(5 條消息) 現(xiàn)在的大學生沒有經(jīng)過任何的論文寫作訓練，應(yīng)該如何寫論文？ - 知乎 (zhihu.com)

(5 條消息) 大一自動化大類專業(yè)學生，在寒假可以學一點什么呢?推薦一兩本書好嗎? - 知乎 (zhihu.com)（AI類競賽指導）

(5 條消息) 請問如何高效學習拉扎維的《模擬CMOS集成電路設(shè)計》? - 知乎 (zhihu.com)

無人機入門知識匯總 - 知乎 (zhihu.com)

(5 條消息) 電子設(shè)計初學者如何入門? - 知乎 (zhihu.com)

以上所有問題帖均是指打開之后的那一條回答，其他回答我可能沒看過。

我這個回答只是拋磚引玉，希望各位讀者能博采眾長，按照自己的規(guī)劃度過美好的大學生活。

畢竟一直開開心心的，才是最重要的事呀！