先進PID控制MATLAB仿真（第3版）

第1章 基本的PID控制
1.1 PID控制原理
1.2 連續(xù)系統的模擬PID仿真
1.2.1 基本的PID控制
1.2.2 線性時變系統的PID控制
1.3 數字PID控制
1.3.1 位置式PID控制算法
1.3.2 連續(xù)系統的數字PID控制仿真
1.3.3 離散系統的數字PID控制仿真
1.3.4 增量式PID控制算法及仿真
1.3.5 積分分離PID控制算法及仿真
1.3.6 抗積分飽和PID控制算法及仿真
1.3.7 梯形積分PID控制算法
1.3.8 變速積分PID算法及仿真
1.3.9 帶濾波器的PID控制仿真
1.3.10 不完全微分PID控制算法及仿真
1.3.11 微分先行PID控制算法及仿真
1.3.12 帶死區(qū)的PID控制算法及仿真
1.3.13 基于前饋補償的PID控制算法及仿真
1.3.14 步進式PID控制算法及仿真
1.3.15 PID控制的方波響應
1.3.16 基于卡爾曼濾波器的PID控制
1.4 S函數介紹
1.4.1 S函數簡介
1.4.2 S函數使用步驟
1.4.3 S函數的基本功能及重要參數設定
1.4.4 實例說明
1.5 PID研究新進展
第2章 PID控制器的整定
2.1 概述
2.2 基于響應曲線法的PID整定
2.2.1 基本原理
2.2.2 仿真實例
2.3 基于Ziegler-Nichols的頻域響應PID整定
2.3.1 連續(xù)Ziegler-Nichols方法的PID整定
2.3.2 仿真實例
2.3.3 離散Ziegler-Nichols方法的PID整定
2.3.4 仿真實例
2.4 基于頻域分析的PD整定
2.4.1 基本原理
2.4.2 仿真實例
2.5 基于相位裕度整定的PI控制
2.5.1 基本原理
2.5.2 仿真實例
2.6 基于極點配置的穩(wěn)定PD控制
2.6.1 基本原理
2.6.2 仿真實例
2.7 基于臨界比例度法的PID整定
2.7.1 基本原理
2.7.2 仿真實例
2.8 一類非線性整定的PID控制
2.8.1 基本原理
2.8.2 仿真實例
2.9 基于優(yōu)化函數的PID整定
2.9.1 基本原理
2.9.2 仿真實例
2.10 基于NCD優(yōu)化的PID整定
2.10.1 基本原理
2.10.2 仿真實例
2.11 基于NCD與優(yōu)化函數結合的PID整定
2.11.1 基本原理
2.11.2 仿真實例
2.12 傳遞函數的頻域測試
2.12.1 基本原理
2.12.2 仿真實例
第3章 時滯系統的PID控制
3.1 單回路PID控制系統
3.2 串級PID控制
3.2.1 串級PID控制原理
3.2.2 仿真實例
3.3 純滯后系統的大林控制算法
3.3.1 大林控制算法原理
3.3.2 仿真實例
3.4 純滯后系統的Smith控制算法
3.4.1 連續(xù)Smith預估控制
3.4.2 仿真實例
3.4.3 數字Smith預估控制
3.4.4 仿真實例
第4章 基于微分器的PID控制
4.1 基于全程快速微分器的PID控制
4.1.1 全程快速微分器
4.1.2 仿真實例
4.2 基于Levant微分器的PID控制
4.2.1 Levant微分器
4.2.2 仿真實例
第5章 基于觀測器的PID控制
5.1 基于慢干擾觀測器補償的PID控制
5.1.1 系統描述
5.1.2 觀測器設計
5.1.3 仿真實例
5.2 基于干擾觀測器的PID控制
5.2.1 干擾觀測器基本原理
5.2.2 干擾觀測器的性能分析
5.2.3 干擾觀測器魯棒穩(wěn)定性
5.2.4 低通濾波器 的設計
5.2.5 仿真實例
5.3 基于擴張觀測器的PID控制
5.3.1 擴張觀測器的設計
5.3.2 擴張觀測器的分析
5.3.3 仿真實例
5.4 基于輸出延遲觀測器的PID控制
5.4.1 系統描述
5.4.2 輸出延遲觀測器的設計
5.4.3 延遲觀測器的分析
5.4.4 仿真實例
第6章 自抗擾控制器及其PID控制
6.1 非線性跟蹤微分器
6.1.1 微分器描述
6.1.2 仿真實例
6.2 安排過渡過程及PID控制
6.2.1 安排過渡過程
6.2.2 仿真實例
6.3 基于非線性擴張觀測器的PID控制
6.3.1 系統描述
6.3.2 非線性擴張觀測器
6.3.3 仿真實例
6.4 非線性PID控制
6.4.1 非線性PID控制算法
6.4.2 仿真實例
6.5 自抗擾控制
6.5.1 自抗擾控制結構
6.5.2 仿真實例
第7章 PD魯棒自適應控制
7.1 撓性航天器穩(wěn)定PD魯棒控制
7.1.1 撓性航天器建模
7.1.2 PD控制器的設計
7.1.3 仿真實例
7.2 基于名義模型的機械手PI魯棒控制
7.2.1 問題的提出
7.2.2 魯棒控制律的設計
7.2.3 穩(wěn)定性分析
7.2.4 仿真實例
7.3 基于Anti-windup的PID控制
7.3.1 Anti-windup基本原理
7.3.2 基于Anti-windup的PID控制
7.3.3 仿真實例
7.4 基于PD增益自適應調節(jié)的模型參考自適應控制
7.4.1 問題描述
7.4.2 控制律的設計與分析
7.4.3 仿真實例
第8章 模糊PD控制和專家PID控制
8.1 倒立擺穩(wěn)定的PD控制
8.1.1 系統描述
8.1.2 控制律設計
8.1.3 仿真實例
8.2 基于自適應模糊補償的倒立擺PD控制
8.2.1 問題描述
8.2.2 自適應模糊控制器設計與分析
8.2.3 穩(wěn)定性分析
8.2.4 仿真實例
8.3 基于模糊規(guī)則表的模糊PD控制
8.3.1 基本原理
8.3.2 仿真實例
8.4 模糊自適應整定PID控制
8.4.1 模糊自適應整定PID控制原理
8.4.2 仿真實例
8.5 專家PID控制
8.5.1 專家PID控制原理
8.5.2 仿真實例
第9章 神經PID控制
9.1 基于單神經元網絡的PID智能控制
9.1.1 幾種典型的學習規(guī)則
9.1.2 單神經元自適應PID控制
9.1.3 改進的單神經元自適應PID控制
9.1.4 仿真實例
9.1.5 基于二次型性能指標學習算法的單神經元自適應PID控制
9.1.6 仿真實例
9.2 基于RBF神經網絡整定的PID控制
9.2.1 RBF神經網絡模型
9.2.2 RBF網絡PID整定原理
9.2.3 仿真實例
9.3 基于自適應神經網絡補償的倒立擺PD控制
9.3.1 問題描述
9.3.2 自適應神經網絡設計與分析
9.3.3 仿真實例
第10章 基于遺傳算法整定的PID控制
10.1 遺傳算法的基本原理
10.2 遺傳算法的優(yōu)化設計
10.2.1 遺傳算法的構成要素
10.2.2 遺傳算法的應用步驟
10.3 遺傳算法求函數極大值
10.3.1 二進制編碼遺傳算法求函數極大值
10.3.2 實數編碼遺傳算法求函數極大值
10.4 基于遺傳算法的PID整定
10.4.1 基于遺傳算法的PID整定原理
10.4.2 基于實數編碼遺傳算法的PID整定
10.4.3 基于二進制編碼遺傳算法的PID整定
10.4.4 基于自適應在線遺傳算法整定的PD控制
10.5 基于摩擦模型補償的PD控制
10.5.1 摩擦模型辨識
10.5.2 仿真實例
第11章 伺服系統PID控制
11.1 基于LuGre摩擦模型的PID控制
11.1.1 伺服系統的摩擦現象
11.1.2 伺服系統的LuGre摩擦模型
11.1.3 仿真實例
11.2 基于Stribeck摩擦模型的PID控制
11.2.1 Stribeck摩擦模型描述
11.2.2 一個典型伺服系統描述
11.2.3 仿真實例
11.3 伺服系統三環(huán)的PID控制
11.3.1 伺服系統三環(huán)的PID控制原理
11.3.2 仿真實例
11.4 二質量伺服系統的PID控制
11.4.1 二質量伺服系統的PID控制原理
11.4.2 仿真實例
11.5 伺服系統的模擬PD+數字前饋控制
11.5.1 伺服系統的模擬PD+數字前饋控制原理
11.5.2 仿真實例
第12章 迭代學習PID控制
12.1 迭代學習控制方法介紹
12.2 迭代學習控制基本原理
12.3 基本的迭代學習控制算法
12.4 基于PID型的迭代學習控制
12.4.1 系統描述
12.4.2 控制器設計
12.4.3 仿真實例
第13章 其他控制方法的設計與仿真
13.1 單級倒立擺建模
13.2 倒立擺PD控制
13.2.1 系統描述
13.2.2 仿真實例
13.3 單級倒立擺的全狀態(tài)反饋控制
13.3.1 系統描述
13.3.2 全狀態(tài)反饋控制
13.3.3 仿真實例
13.4 輸入/輸出反饋線性化
13.4.1 系統描述
13.4.2 控制律設計
13.4.3 仿真實例
13.5 倒立擺反演控制
13.5.1 系統描述
13.5.2 控制律設計
13.5.3 仿真實例
13.6 倒立擺滑模控制
13.6.1 問題描述
13.6.2 控制律設計
13.6.3 仿真實例
13.7 自適應魯棒控制
13.7.1 問題的提出
13.7.2 自適應控制律的設計
13.7.3 仿真實例
13.8 單級倒立擺的H∞控制
13.8.1 系統描述
13.8.2 H∞控制器要求
13.8.3 基于Riccati方程的H∞控制
13.8.4 基于LMI的H∞控制
13.8.5 仿真實例
13.9 基于GUI的倒立擺控制動畫演示
13.9.1 GUI介紹
13.9.2 演示程序的構成
13.9.3 主程序的實現
13.9.4 演示界面的GUI設計
13.9.5 演示步驟
第14章 PID實時控制的C++語言 設計及應用
14.1 控制系統仿真的C++實現
14.2 基于C++的三軸飛行模擬轉臺伺服系統PID實時控制
14.2.1 控制系統構成
14.2.2 實時控制程序分析
14.2.3 仿真實例
附錄A 常用符號說明
參考文獻