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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)結(jié)合作者多年的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入講解了PID控制器參數(shù)整定方法和復(fù)雜控制方案設(shè)計(jì)策略。書(shū)中首先介紹了PID控制器的基礎(chǔ)知識(shí)，包括過(guò)程控制基本原理、PID控制器發(fā)展簡(jiǎn)史、PID參數(shù)影響分析、PID算法改進(jìn)等，之后結(jié)合實(shí)操案例重點(diǎn)講述了PID參數(shù)的Lambda整定方法，最后給出了串級(jí)控制、前饋控制、比值控制、超馳控制、分程控制和閥位控制等常見(jiàn)的復(fù)雜控制方案。本書(shū)總結(jié)了被實(shí)踐廣泛證明的PID參數(shù)整定工程技術(shù)方法，有助于推動(dòng)PID參數(shù)整定工作的科學(xué)化和規(guī)范化，可供流程工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員閱讀使用，也可作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生和研究生學(xué)習(xí)PID整定、工業(yè)自動(dòng)化、智能控制的入門(mén)參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　馮少輝，高級(jí)工程師，上海華理自動(dòng)化系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理，2003年博士畢業(yè)于浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，2005年華東理工大學(xué)博士后。 2005年起主要從事先進(jìn)控制的項(xiàng)目實(shí)施、管理和咨詢等工作。擅長(zhǎng)石化、化工、煤化工、精細(xì)化工等領(lǐng)域的先進(jìn)控制及控制回路優(yōu)化。近些年致力于“以科學(xué)化和規(guī)范化使PID 整定大眾化”的工作。

圖書(shū)目錄

1 概述 1
1.1 PID仿人智能控制器 4
1.2 復(fù)雜控制和先進(jìn)控制 5
1.3 全書(shū)構(gòu)成 7
2 過(guò)程控制基本原理 8
2.1 過(guò)程和過(guò)程控制 10
2.2 過(guò)程控制目的 12
2.2.1 安全第一 12
2.2.2 效益優(yōu)先 12
2.3 過(guò)程控制方式 14
2.3.1 開(kāi)環(huán)控制 14
2.3.2 閉環(huán)控制 14
2.4 動(dòng)態(tài)過(guò)程模型 16
2.4.1 過(guò)程階次 16
2.4.2 一階過(guò)程 17
2.4.3 高階過(guò)程 21
2.4.4 過(guò)程作用與控制器作用 23
2.5 過(guò)程類(lèi)型 23
2.5.1 自衡過(guò)程 23
2.5.2 積分過(guò)程 24
2.5.3 過(guò)程類(lèi)型的閉環(huán)判斷 26
2.6 控制系統(tǒng)性能評(píng)估 27
2.6.1 系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程評(píng)估 28
2.6.2 目視最優(yōu)閉環(huán)響應(yīng) 30
3 PID控制器 31
3.1 PID控制器發(fā)展簡(jiǎn)史 32
3.1.1 PID與飛球式調(diào)速器 33
3.1.2 從發(fā)明到創(chuàng)新 35
3.1.3 PID控制器大事記 37
3.2 PID參數(shù)影響分析 39
3.2.1 比例控制 40
3.2.2 積分控制 42
3.2.3 比例積分控制 43
3.2.4 微分控制 44
3.2.5 PID控制 45
3.3 PID算法改進(jìn) 46
3.3.1 PID的形式 46
3.3.2 兩自由度PID 49
3.3.3 不完全微分 51
3.3.4 積分飽和 51
3.3.5 變比例增益PID 52
4 Lambda整定方法 53
4.1 PID參數(shù)整定 54
4.2 整定的目標(biāo) 56
4.3 自衡對(duì)象特性參數(shù)對(duì)PID參數(shù)的影響 57
4.3.1 純滯后時(shí)間對(duì)控制性能的影響 58
4.3.2 模型特性對(duì)控制性能的影響 62
4.3.3 自衡對(duì)象純比例控制器整定方法 65
4.3.4 自衡對(duì)象比例積分控制器整定方法 66
4.4 自衡對(duì)象Lambda整定方法 68
4.4.1 自衡對(duì)象Lambda整定 69
4.4.2 自衡對(duì)象控制模型計(jì)算 70
4.4.3 自衡對(duì)象Lambda整定實(shí)例 72
4.5 積分對(duì)象Lambda整定方法 75
4.6 關(guān)于Lambda整定工程方法 80
5 PID參數(shù)整定實(shí)操 83
5.1 自衡對(duì)象響應(yīng)曲線分析 85
5.2 積分對(duì)象響應(yīng)曲線分析 87
5.3 控制回路振蕩的根源 88
5.4 PID參數(shù)整定實(shí)例 91
5.4.1 讀懂設(shè)定值階躍響應(yīng)曲線 91
5.4.2 流量控制回路PID參數(shù)整定 93
5.4.3 比例增益嚴(yán)重依賴于量程 95
5.4.4 液位控制誤區(qū) 96
5.5 PID參數(shù)整定新口訣 98
5.6 控制回路整定優(yōu)化流程 100
5.7 λ選擇準(zhǔn)則 104
6 復(fù)雜控制 105
6.1 概述 106
6.2 串級(jí)控制 107
6.2.1 串級(jí)控制設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 108
6.2.2 串級(jí)控制方案 109
6.2.3 串級(jí)控制特點(diǎn) 110
6.2.4 串級(jí)控制應(yīng)用 112
6.2.5 串級(jí)控制總結(jié) 113
6.3 前饋控制 115
6.3.1 前饋控制的應(yīng)用與定義 115
6.3.2 手動(dòng)前饋控制 116
6.3.3 自動(dòng)前饋控制 117
6.3.4 前饋控制設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 117
6.3.5 前饋-反饋聯(lián)合控制 119
6.4 比值控制 122
6.5 超馳控制 126
6.6 分程控制 129
6.7 閥位控制 132
6.7.1 閥位控制的選擇 135
6.7.2 閥位控制應(yīng)用 135
6.8 控制方案設(shè)計(jì)案例 137
6.8.1 一個(gè)測(cè)量值兩個(gè)最終控制元件 139
6.8.2 兩個(gè)測(cè)量值一個(gè)最終控制元件 142
6.8.3 控制方案設(shè)計(jì)原則 145
6.9 結(jié)論 146
附錄 149
附錄1 Lambda整定方法推導(dǎo) 150
1．自衡對(duì)象Lambda整定方法推導(dǎo) 150
2．積分對(duì)象Lambda整定方法推導(dǎo) 153
3．積分對(duì)象純比例控制 154
4．積分對(duì)象比例積分控制 155
附錄2 基于響應(yīng)曲線的控制模型辨識(shí)工程方法 156
附錄3 Lambda整定方法的頻域分析 159
附錄4 Lambda整定方法的補(bǔ)充 162
參考文獻(xiàn) 164
后記 165