先进PID控制及其MATLAB仿真

内容简介

　　本书从MATLAB仿真角度系统地介绍了PID控制的基本理论、基本方法和应用技术，是作者多年来从事控制系统教学和科研工作的结晶，同时融入了国内外同行近年来所取得的新成果。全书共分10章，包括连续系统和离散系统的PID控制；常用数字PID控制；专家PID和模糊PID控制；神经PID控制；遗传算法PID控制；多变量解耦PID控制；几种先进的PID控制；灰色PID控制；伺服系统PID控制；PID实时控制等内容。每种方法都通过MATLAB仿真程序进行了说明，所有仿真程序均存储在光盘中，读者可以直接调用。本书各部分内容既相互联系又相互独立，读者可根据自己需要选择学习。本书适用于从事生产过程自动化、计算机应用、机械电子和电气自动化领域工作的工程技术人员及研究生阅读，也可作为大专院校工业自动化、自动控制、机械电子、自动化仪表以及计算机应用等专业的教学参考书。

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图书目录

第1章  数字PID控制
1.1  PID控制原理
1.2  连续系统的模拟PID仿真
1.3  数字PID控制
1.3.1  位置式PID控制算法
1.3.2  连续系统的数字PID控制仿真
1.3.3  离散系统的数字PID控制仿真
1.3.4  增量式PID控制算法及仿真
1.3.5  积分分离PID控制算法及仿真
1.3.6  抗积分饱和PID控制算法及仿真
1.3.7  梯形积分PID控制算法
1.3.8  变速积分PID算法及仿真
1.3.9  带滤波器的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  带死区的PID控制算法及仿真
1.3.13  基于前馈补偿的PID控制算法及仿真
1.3.14  步进式PID控制算法及仿真
第2章  常用的PID控制系统
2.1  单回路PID控制系统
2.2  串级PID控制
2.2.1  串级PID控制原理
2.2.2  仿真程序及分析
2.3  纯滞后系统的大林控制算法
2.3.1  大林控制算法原理
2.3.2  仿真程序及分析
2.4  纯滞后系统的Smith控制算法
2.4.1  连续Smith预估控制
2.4.2  仿真程序及分析
2.4.3  数字Smith预估控制
2.4.4  仿真程序及分析
第3章  专家PID控制和模糊PID控制
3.1  专家PID控制
3.1.1  专家PID控制原理
3.1.2   仿真程序及分析
3.2  模糊自适应整定PID控制
3.2.1  模糊自适应整定PID控制原理
3.2.2  仿真程序及分析
3.3  模糊免疫PID控制算法
3.3.1  模糊免疫PID控制算法原理
3.3.2  仿真程序及分析
第4章  神经PID控制
4.1  基于单神经元网络的PID智能控制
4.1.1  几种典型的学习规则
4.1.2  单神经元自适应PID控制
4.1.3  改进的单神经元自适应PID控制
4.1.4  仿真程序及分析
4.1.5  基于二次型性能指标学习算法的单神经元自适应PID控制
4.1.6  仿真程序及分析
4.2  基于BP神经网络整定的PID控制
4.2.1  基于BP神经网络的PID整定原理
4.2.2  仿真程序及分析
4.3  基于RBF神经网络整定的PID控制
4.3.1  RBF神经网络模型
4.3.2  RBF网络PID整定原理
4.3.3  仿真程序及分析
4.4  基于RBF神经网络辨识的单神经元PID模型参考自适应控制
4.4.1  神经网络模型参考自适应控制原理
4.4.2  仿真程序及分析
4.5  基于CMAC（神经网络）与PID的并行控制
4.5.1  CMAC概述
4.5.2  CMAC与PID复合控制算法
4.5.3  仿真程序及分析
4.6  CMAC与PID并行控制的Simulink仿真
4.6.1  Simulink仿真方法
4.6.2  仿真程序及分析
第5章  基于遗传算法整定的PID控制
5.1  遗传算法的基本原理
5.2  遗传算法的优化设计
5.2.1  遗传算法的构成要素
5.2.2  遗传算法的应用步骤
5.3  遗传算法求函数极大值
5.3.1  遗传算法求函数极大值实例
5.3.2  仿真程序
5.4  基于遗传算法的PID整定
5.4.1  基于遗传算法的PID整定原理
5.4.2  基于实数编码遗传算法的PID整定
5.4.3  仿真程序
5.4.4  基于二进制编码遗传算法的PID整定
5.4.5  仿真程序
5.5  基于遗传算法摩擦模型参数辨识的PID控制
5.5.1  仿真实例
5.5.2  仿真程序
第6章  先进PID多变量解耦控制
6.1  PID多变量解耦控制
6.1.1  PID解耦控制原理
6.1.2  仿真程序及分析
6.2  单神经元PID解耦控制
6.2.1  单神经元PID解耦控制原理
6.2.2  仿真程序及分析
6.3  基于DRNN神经网络整定的PID解耦控制
6.3.1  基于DRNN神经网络参数自学习PID解耦控制原理
6.3.2  DRNN神经网络的Jacobian信息辨识
6.3.3  仿真程序及分析
第7章  几种先进PID控制方法
7.1  基于干扰观测器的PID控制
7.1.1  干扰观测器设计原理
7.1.2  连续系统的控制仿真
7.1.3  离散系统的控制仿真
7.2  非线性系统的PID鲁棒控制
7.2.1  基于NCD优化的非线性优化PID控制
7.2.2  基于NCD与优化函数结合的非线性优化PID控制
7.3  一类非线性PID控制器设计
7.3.1  非线性控制器设计原理
7.3.2  仿真程序及分析
7.4  基于重复控制补偿的高精度PID控制
7.4.1  重复控制原理
7.4.2  基于重复控制补偿的PID控制
7.4.3  仿真程序及分析
7.5  基于零相差前馈补偿的PID控制
7.5.1  零相差控制原理
7.5.2  基于零相差前馈补偿的PID控制
7.5.3  仿真程序及分析
7.6  基于卡尔曼滤波器的PID控制
7.6.1  卡尔曼滤波器原理
7.6.2  仿真程序及分析
7.6.3  基于卡尔曼滤波器的PID控制
7.6.4  仿真程序及分析
7.7  单级倒立摆的PID控制
7.7.1  单级倒立摆建模
7.7.2  单级倒立摆控制
7.7.3  仿真程序及分析
7.8  吊车-双摆系统的控制
7.8.1  吊车-双摆系统的建模
7.8.2  吊车-双摆系统的仿真
第8章  灰色PID控制
8.1  灰色控制原理
8.1.1  生成数列
8.1.2  GM灰色模型
8.2  灰色PID控制
8.2.1  灰色PID控制的理论基础
8.2.2  连续系统灰色PID控制
8.2.3  仿真程序及分析
8.2.4  离散系统灰色PID控制
8.2.5  仿真程序及分析
8.3  灰色PID的位置跟踪
8.3.1  连续系统灰色PID位置跟踪
8.3.2  仿真程序及分析
8.3.3  离散系统灰色PID位置跟踪
8.3.4  仿真程序及分析
第9章  伺服系统PID控制
9.1  伺服系统低速摩擦条件下PID控制
9.1.1  Stribeck摩擦模型描述
9.1.2  一个典型伺服系统描述
9.1.3  仿真程序及分析
9.2  伺服系统三环的PID控制
9.2.1  伺服系统三环的PID控制原理
9.2.2  仿真程序及分析
9.3  二质量伺服系统的PID控制
9.3.1  二质量伺服系统的PID控制原理
9.3.2  仿真程序及分析
第10章  PID实时控制的Ｃ＋＋语言设计及应用
10.1  M语言的C＋＋转化
10.2  基于C＋＋的三轴飞行模拟转台伺服系统PID实时控制
10.2.1  控制系统构成
10.2.2  系统各部分功能的软件设计
10.2.3  仿真程序及分析
参考文献