PID參數整定與復雜控制

1  概述 1
1.1  PID仿人智能控制器 4
1.2  復雜控制和先進控制 5
1.3  全書構成 7
2  過程控制基本原理 8
2.1  過程和過程控制 10
2.2  過程控制目的 12
2.2.1  安全第一 12
2.2.2  效益優(yōu)先 12
2.3  過程控制方式 14
2.3.1  開環(huán)控制 14
2.3.2  閉環(huán)控制 14
2.4  動態(tài)過程模型 16
2.4.1  過程階次 16
2.4.2  一階過程 17
2.4.3  高階過程 21
2.4.4  過程作用與控制器作用 23
2.5  過程類型 23
2.5.1  自衡過程 23
2.5.2  積分過程 24
2.5.3  過程類型的閉環(huán)判斷 26
2.6  控制系統(tǒng)性能評估 27
2.6.1  系統(tǒng)過渡過程評估 28
2.6.2  目視最優(yōu)閉環(huán)響應 30
3  PID控制器 31
3.1  PID控制器發(fā)展簡史 32
3.1.1  PID與飛球式調速器 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 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參數整定 54
4.2  整定的目標 56
4.3  自衡對象特性參數對PID參數的影響 57
4.3.1  純滯后時間對控制性能的影響 58
4.3.2  模型特性對控制性能的影響 62
4.3.3  自衡對象純比例控制器整定方法 65
4.3.4  自衡對象比例積分控制器整定方法 66
4.4  自衡對象Lambda整定方法 68
4.4.1  自衡對象Lambda整定 69
4.4.2  自衡對象控制模型計算 70
4.4.3  自衡對象Lambda整定實例 72
4.5  積分對象Lambda整定方法 75
4.6  關于Lambda整定工程方法 80
5  PID參數整定實操 83
5.1  自衡對象響應曲線分析 85
5.2  積分對象響應曲線分析 87
5.3  控制回路振蕩的根源 88
5.4  PID參數整定實例 91
5.4.1  讀懂設定值階躍響應曲線 91
5.4.2  流量控制回路PID參數整定 93
5.4.3  比例增益嚴重依賴于量程 95
5.4.4  液位控制誤區(qū) 96
5.5  PID參數整定新口訣 98
5.6  控制回路整定優(yōu)化流程 100
5.7  λ選擇準則 104
6  復雜控制 105
6.1  概述 106
6.2  串級控制 107
6.2.1  串級控制設計準則 108
6.2.2  串級控制方案 109
6.2.3  串級控制特點 110
6.2.4  串級控制應用 112
6.2.5  串級控制總結 113
6.3  前饋控制 115
6.3.1  前饋控制的應用與定義 115
6.3.2  手動前饋控制 116
6.3.3  自動前饋控制 117
6.3.4  前饋控制設計準則 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  閥位控制應用 135
6.8  控制方案設計案例 137
6.8.1  一個測量值兩個最終控制元件 139
6.8.2  兩個測量值一個最終控制元件 142
6.8.3  控制方案設計原則 145
6.9  結論 146
附錄 149
附錄1  Lambda整定方法推導 150
1．自衡對象Lambda整定方法推導 150
2．積分對象Lambda整定方法推導 153
3．積分對象純比例控制 154
4．積分對象比例積分控制 155
附錄2  基于響應曲線的控制模型辨識工程方法 156
附錄3  Lambda整定方法的頻域分析 159
附錄4  Lambda整定方法的補充 162
參考文獻 164
后記 165