PID控制器解析設計

第1章 控制概論
1.1 概述
1.2 積分控制的魔力
1.3 PID控制器設計方法綜述
1.3.1 PID控制器結構
1.3.2 PID控制器模型
1.3.3 經典的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 設定值限幅
1.4.2 反向計算與跟蹤
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 現代PID控制器
1.7 注釋
參考文獻
部分 PID穩(wěn)定集合的計算
第2章 線性時不變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定集
2.1 概述
2.2 穩(wěn)定集
2.3 特征數公式
2.4 無時滯P控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計算
2.5 無時滯PI控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計算
2.6 無時滯PID控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計算
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σ的計算
2.8 無時滯一階控制系統(tǒng)的穩(wěn)定集計算
2.8.1 根分布的不變域
2.8.2 一階穩(wěn)定集的計算過程
2.9 注釋
參考文獻
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
第4章 線性時不變離散系統(tǒng)的穩(wěn)定集
4.1 概述
4.2 預備知識
4.3 切比雪夫表達式和根簇
4.3.1 實多項式的切比雪夫表達式
4.3.2 根簇的交錯條件和Schur穩(wěn)定
4.3.3 有理函數的切比雪夫表達式
4.4 根計數公式
4.4.1 相位差和根分布
4.4.2 根計數和切比雪夫表達式
4.5 數字PI、PD和PID控制器
4.6 穩(wěn)定集的計算
4.7 PI控制器
4.8 PID控制器
4.8.1 有限拍控制
4.8.2 延時容限設計
4.9 注釋
參考文獻
第5章 基于頻率響應數據的穩(wěn)定集計算
5.1 概述
5.2 數學預備知識
5.3 相角、特征數、極點、零點和波特圖
5.4 無時滯連續(xù)時間系統(tǒng)的PID綜合
5.5 基于頻率響應數據PID穩(wěn)定集計算方法
5.6 時滯系統(tǒng)的PID綜合
5.7 一階控制器的無模型綜合
5.8 基于數據與基于模型的設計法對比
參考文獻
第二部分 基于幅值裕度和相角裕度的魯棒設計
第6章 基于幅值和相角裕度的連續(xù)時間系統(tǒng)設計
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 可達幅值-相角裕度設計曲線
6.4 延時容限
6.5 同步性能指標和檢索控制器增益
6.6 基于幅值-相角裕度的無時滯系統(tǒng)控制器設計
6.7 應用舉例
6.8 時滯系統(tǒng)的控制器設計
參考文獻
第7章 基于幅值-相角裕度的離散時間控制器設計
7.1 概述
7.2 PI控制器
7.3 PID控制器
參考文獻
第8章 多變量系統(tǒng)的PID控制
8.1 概述
8.2 設計方法
8.2.1 多變量系統(tǒng)傳遞函數的史密斯-麥克米倫形變換
8.2.2 對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控制器設計
8.4 注釋
參考文獻
第三部分 H∞優(yōu)化PID控制
第9章 連續(xù)時間系統(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的計算
9.4 PID控制器集合Sγ的計算
9.5 注釋
參考文獻
0章 離散時間系統(tǒng)H∞優(yōu)化綜合
10.1 概述
10.2 數字PI控制器集合Sγ的計算
10.3 數字PID控制器集合Sγ的計算
參考文獻
附錄A 應用實例
A.1 概述
A.2 交流驅動器
A.3 半橋電壓源逆變器
A.3.1 穩(wěn)定集計算
A.3.2 可達幅值-相角裕度設計曲線的繪制
A.3.3 同步性能指標和檢索控制器增益
A.4 諧波失真的選擇性抑制
A.5 金屬板位置控制
A.5.1 計算穩(wěn)定集S
A.5.2 計算（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時計算Sγ
A.5.4 遍歷K0并計算Sγ
A.5.5 滿足性能指標的控制器選擇
A.6 注釋
參考文獻
附錄B MATLAB代碼示例
B.1 連續(xù)時間系統(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計曲線
B.1.3 基于H∞準則的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計曲線
B.1.6