PID控制器解析設(shè)計(jì)

第1章 控制概論
1.1 概述
1.2 積分控制的魔力
1.3 PID控制器設(shè)計(jì)方法綜述
1.3.1 PID控制器結(jié)構(gòu)
1.3.2 PID控制器模型
1.3.3 經(jīng)典的PID控制器整定
1.3.4 PID控制器整定方法
1.4 積分器飽和
1.4.1 設(shè)定值限幅
1.4.2 反向計(jì)算與跟蹤
1.4.3 條件積分器
1.5 控制的起伏
1.5.1 二次型 化和魯棒性
1.5.2 H∞ 控制
1.5.3 布萊克放大器：高增益反饋的魯棒性
1.5.4 高階控制器的脆弱性
1.6 現(xiàn)代PID控制器
1.7 注釋
參考文獻(xiàn)
部分 PID穩(wěn)定集合的計(jì)算
第2章 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定集
2.1 概述
2.2 穩(wěn)定集
2.3 特征數(shù)公式
2.4 無(wú)時(shí)滯P控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計(jì)算
2.5 無(wú)時(shí)滯PI控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計(jì)算
2.6 無(wú)時(shí)滯PID控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計(jì)算
2.7 σ-赫爾維茨穩(wěn)定性
2.7.1 σ-赫爾維茨PID穩(wěn)定集
2.7.2 可達(dá)σ的計(jì)算
2.8 無(wú)時(shí)滯一階控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計(jì)算
2.8.1 根分布的不變域
2.8.2 一階穩(wěn)定集的計(jì)算過(guò)程
2.9 注釋
參考文獻(xiàn)
第3章 Ziegler-Nichols系統(tǒng)的穩(wěn)定集
3.1 概述
3.2 Ziegler-Nichols系統(tǒng)的PI控制穩(wěn)定集
3.2.1 開環(huán)穩(wěn)定的Ziegler-Nichols系統(tǒng)
3.2.2 開環(huán)不穩(wěn)定的Ziegler-Nichols系統(tǒng)
3.3 Ziegler-Nichols系統(tǒng)的PID控制穩(wěn)定集
3.3.1 開環(huán)穩(wěn)定的Ziegler-Nichols系統(tǒng)
3.3.2 開環(huán)不穩(wěn)定的Ziegler-Nichols系統(tǒng)
3.4 注釋
參考文獻(xiàn)
第4章 線性時(shí)不變離散系統(tǒng)的穩(wěn)定集
4.1 概述
4.2 預(yù)備知識(shí)
4.3 切比雪夫表達(dá)式和根簇
4.3.1 實(shí)多項(xiàng)式的切比雪夫表達(dá)式
4.3.2 根簇的交錯(cuò)條件和Schur穩(wěn)定
4.3.3 有理函數(shù)的切比雪夫表達(dá)式
4.4 根計(jì)數(shù)公式
4.4.1 相位差和根分布
4.4.2 根計(jì)數(shù)和切比雪夫表達(dá)式
4.5 數(shù)字PI、PD和PID控制器
4.6 穩(wěn)定集的計(jì)算
4.7 PI控制器
4.8 PID控制器
4.8.1 有限拍控制
4.8.2 延時(shí)容限設(shè)計(jì)
4.9 注釋
參考文獻(xiàn)
第5章 基于頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定集計(jì)算
5.1 概述
5.2 數(shù)學(xué)預(yù)備知識(shí)
5.3 相角、特征數(shù)、極點(diǎn)、零點(diǎn)和波特圖
5.4 無(wú)時(shí)滯連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的PID綜合
5.5 基于頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)PID穩(wěn)定集計(jì)算方法
5.6 時(shí)滯系統(tǒng)的PID綜合
5.7 一階控制器的無(wú)模型綜合
5.8 基于數(shù)據(jù)與基于模型的設(shè)計(jì)法對(duì)比
參考文獻(xiàn)
第二部分 基于幅值裕度和相角裕度的魯棒設(shè)計(jì)
第6章 基于幅值和相角裕度的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1 概述
6.2 幅值和相角軌跡
6.2.1 PI控制器
6.2.2 PID控制器
6.2.3 一階控制器
6.3 可達(dá)幅值-相角裕度設(shè)計(jì)曲線
6.4 延時(shí)容限
6.5 同步性能指標(biāo)和檢索控制器增益
6.6 基于幅值-相角裕度的無(wú)時(shí)滯系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)
6.7 應(yīng)用舉例
6.8 時(shí)滯系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第7章 基于幅值-相角裕度的離散時(shí)間控制器設(shè)計(jì)
7.1 概述
7.2 PI控制器
7.3 PID控制器
參考文獻(xiàn)
第8章 多變量系統(tǒng)的PID控制
8.1 概述
8.2 設(shè)計(jì)方法
8.2.1 多變量系統(tǒng)傳遞函數(shù)的史密斯-麥克米倫形變換
8.2.2 對(duì)角控制器矩陣的多輸入多輸出控制器變換
8.3 舉例：多變量PI控制器設(shè)計(jì)
8.4 注釋
參考文獻(xiàn)
第三部分 H∞優(yōu)化PID控制
第9章 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)H∞優(yōu)化綜合
9.1 概述
9.2 H∞ 控制與穩(wěn)定裕度
9.3 PI控制器集合Sγ的計(jì)算
9.4 PID控制器集合Sγ的計(jì)算
9.5 注釋
參考文獻(xiàn)
0章 離散時(shí)間系統(tǒng)H∞優(yōu)化綜合
10.1 概述
10.2 數(shù)字PI控制器集合Sγ的計(jì)算
10.3 數(shù)字PID控制器集合Sγ的計(jì)算
參考文獻(xiàn)
附錄A 應(yīng)用實(shí)例
A.1 概述
A.2 交流驅(qū)動(dòng)器
A.3 半橋電壓源逆變器
A.3.1 穩(wěn)定集計(jì)算
A.3.2 可達(dá)幅值-相角裕度設(shè)計(jì)曲線的繪制
A.3.3 同步性能指標(biāo)和檢索控制器增益
A.4 諧波失真的選擇性抑制
A.5 金屬板位置控制
A.5.1 計(jì)算穩(wěn)定集S
A.5.2 計(jì)算（W0，W1）空間中的橢圓簇
A.5.3 橢圓簇映射到（K0，K1，K2）空間及固定K0時(shí)計(jì)算Sγ
A.5.4 遍歷K0并計(jì)算Sγ
A.5.5 滿足性能指標(biāo)的控制器選擇
A.6 注釋
參考文獻(xiàn)
附錄B MATLAB代碼示例
B.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的MATLAB代碼
B.1.1 PI控制器穩(wěn)定集
B.1.2 PI控制器幅值裕度和相角裕度設(shè)計(jì)曲線
B.1.3 基于H∞準(zhǔn)則的PI控制器
B.1.4 PID控制器穩(wěn)定集
B.1.5 PID控制器幅值裕度和相角裕度設(shè)計(jì)曲線
B.1.6