PID控制系統設計——使用MATLAB和Simulink仿真與分析

內容簡介

本書為學生、研究者和工業實踐者提供了可供選擇的主題，他們希望學習具有操作約束的PID控制系統的設計和實現。這本書由三部分組成。第一部分介紹了PID控制系統的結構、經典的整定規則和基於模型的設計方法。第二部分介紹了作者的先進設計、分析和實現材料，包括基於頻域的設計、帶運算約束和量化誤差的實現、增益調度PID控制、串級PID控制、前饋PID控制等，PID控制的自動整定。在所有的高級設計材料中也會強調處理操作限制。第3部分說明了應用程式的設計和實現過程，包括板上球、無人機（四旋翼機控制、固定翼飛機控制）。

圖書目錄

第1章PID控制基礎

1.1引言

1.2PID控制器的結構

1.2.1比例控制器

1.2.2比例微分控制器

1.2.3比例積分控制器

1.2.4PID控制器

1.2.5商用PID控制器結構

1.2.6進一步思考

1.3PID控制器的經典整定規則

1.3.1基於ZieglerNichols振盪的整定規則

1.3.2基於一階延遲模型的整定

1.3.3進一步思考

1.4基於模型的PID控制器的整定規則

1.4.1IMCPID控制器整定規則

1.4.2PadulaVisioli整定規則

1.4.3WangCluett整定規則

1.4.4進一步思考

1.5整定規則評估示例

1.5.1評估整定規則的示例

1.5.2火焰加熱器控制示例

1.6小結

1.7進一步閱讀

問題

第2章閉環性能和穩定性

2.1簡介

2.2RouthHurwitz穩定性判據

2.2.1閉環極點的確定

2.2.2穩定性判據

2.2.3進一步思考

2.3奈奎斯特穩定性判據

2.3.1奈奎斯特圖

2.3.2基於整定規則的PID控制器修改

2.3.3進一步思考

2.4控制系統結構和靈敏度函式

2.4.1一自由度控制系統結構

2.4.2二自由度設計

2.4.3反饋控制中的靈敏度函式

2.4.4進一步思考

2.5給定值跟蹤和擾動抑制

2.5.1閉環頻寬

2.5.2PID控制器的給定值跟蹤與擾動抑制

2.5.3基於諧振控制器的給定值跟蹤與擾動抑制

2.5.4進一步思考

2.6擾動抑制和噪聲衰減

2.6.1擾動抑制與噪聲衰減的矛盾

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基本介紹

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