PID參數(shù)整定與復(fù)雜控制

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  全書構(gòu)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(yīng) 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(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  自衡對象特性參數(shù)對PID參數(shù)的影響 57
4.3.1  純滯后時(shí)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(jì)算 70
4.4.3  自衡對象Lambda整定實(shí)例 72
4.5  積分對象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  自衡對象響應(yīng)曲線分析 85
5.2  積分對象響應(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  串級控制 107
6.2.1  串級控制設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 108
6.2.2  串級控制方案 109
6.2.3  串級控制特點(diǎn) 110
6.2.4  串級控制應(yīng)用 112
6.2.5  串級控制總結(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  手動前饋控制 116
6.3.3  自動前饋控制 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)測量值兩個(gè)最終控制元件 139
6.8.2  兩個(gè)測量值一個(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．自衡對象Lambda整定方法推導(dǎo) 150
2．積分對象Lambda整定方法推導(dǎo) 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(yīng)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(bǔ)充 162
參考文獻(xiàn) 164
后記 165