PID控制器解析设计

第1章 控制概论
1.1 概述
1.2 积分控制的魔力
1.3 PID控制器设计方法综述
1.3.1 PID控制器结构
1.3.2 PID控制器模型
1.3.3 经典的PID控制器整定
1.3.4 PID控制器整定方法
1.4 积分器饱和
1.4.1 设定值限幅
1.4.2 反向计算与跟踪
1.4.3 条件积分器
1.5 控制的起伏
1.5.1 二次型 化和鲁棒性
1.5.2 H∞ 控制
1.5.3 布莱克放大器：高增益反馈的鲁棒性
1.5.4 高阶控制器的脆弱性
1.6 现代PID控制器
1.7 注释
参考文献
部分 PID稳定集合的计算
第2章 线性时不变连续系统的稳定集
2.1 概述
2.2 稳定集
2.3 特征数公式
2.4 无时滞P控制系统的稳定集计算
2.5 无时滞PI控制系统的稳定集计算
2.6 无时滞PID控制系统的稳定集计算
2.7 σ-赫尔维茨稳定性
2.7.1 σ-赫尔维茨PID稳定集
2.7.2 可达σ的计算
2.8 无时滞一阶控制系统的稳定集计算
2.8.1 根分布的不变域
2.8.2 一阶稳定集的计算过程
2.9 注释
参考文献
第3章 Ziegler-Nichols系统的稳定集
3.1 概述
3.2 Ziegler-Nichols系统的PI控制稳定集
3.2.1 开环稳定的Ziegler-Nichols系统
3.2.2 开环不稳定的Ziegler-Nichols系统
3.3 Ziegler-Nichols系统的PID控制稳定集
3.3.1 开环稳定的Ziegler-Nichols系统
3.3.2 开环不稳定的Ziegler-Nichols系统
3.4 注释
参考文献
第4章 线性时不变离散系统的稳定集
4.1 概述
4.2 预备知识
4.3 切比雪夫表达式和根簇
4.3.1 实多项式的切比雪夫表达式
4.3.2 根簇的交错条件和Schur稳定
4.3.3 有理函数的切比雪夫表达式
4.4 根计数公式
4.4.1 相位差和根分布
4.4.2 根计数和切比雪夫表达式
4.5 数字PI、PD和PID控制器
4.6 稳定集的计算
4.7 PI控制器
4.8 PID控制器
4.8.1 有限拍控制
4.8.2 延时容限设计
4.9 注释
参考文献
第5章 基于频率响应数据的稳定集计算
5.1 概述
5.2 数学预备知识
5.3 相角、特征数、极点、零点和波特图
5.4 无时滞连续时间系统的PID综合
5.5 基于频率响应数据PID稳定集计算方法
5.6 时滞系统的PID综合
5.7 一阶控制器的无模型综合
5.8 基于数据与基于模型的设计法对比
参考文献
第二部分 基于幅值裕度和相角裕度的鲁棒设计
第6章 基于幅值和相角裕度的连续时间系统设计
6.1 概述
6.2 幅值和相角轨迹
6.2.1 PI控制器
6.2.2 PID控制器
6.2.3 一阶控制器
6.3 可达幅值-相角裕度设计曲线
6.4 延时容限
6.5 同步性能指标和检索控制器增益
6.6 基于幅值-相角裕度的无时滞系统控制器设计
6.7 应用举例
6.8 时滞系统的控制器设计
参考文献
第7章 基于幅值-相角裕度的离散时间控制器设计
7.1 概述
7.2 PI控制器
7.3 PID控制器
参考文献
第8章 多变量系统的PID控制
8.1 概述
8.2 设计方法
8.2.1 多变量系统传递函数的史密斯-麦克米伦形变换
8.2.2 对角控制器矩阵的多输入多输出控制器变换
8.3 举例：多变量PI控制器设计
8.4 注释
参考文献
第三部分 H∞优化PID控制
第9章 连续时间系统H∞优化综合
9.1 概述
9.2 H∞ 控制与稳定裕度
9.3 PI控制器集合Sγ的计算
9.4 PID控制器集合Sγ的计算
9.5 注释
参考文献
0章 离散时间系统H∞优化综合
10.1 概述
10.2 数字PI控制器集合Sγ的计算
10.3 数字PID控制器集合Sγ的计算
参考文献
附录A 应用实例
A.1 概述
A.2 交流驱动器
A.3 半桥电压源逆变器
A.3.1 稳定集计算
A.3.2 可达幅值-相角裕度设计曲线的绘制
A.3.3 同步性能指标和检索控制器增益
A.4 谐波失真的选择性抑制
A.5 金属板位置控制
A.5.1 计算稳定集S
A.5.2 计算（W0，W1）空间中的椭圆簇
A.5.3 椭圆簇映射到（K0，K1，K2）空间及固定K0时计算Sγ
A.5.4 遍历K0并计算Sγ
A.5.5 满足性能指标的控制器选择
A.6 注释
参考文献
附录B MATLAB代码示例
B.1 连续时间系统的MATLAB代码
B.1.1 PI控制器稳定集
B.1.2 PI控制器幅值裕度和相角裕度设计曲线
B.1.3 基于H∞准则的PI控制器
B.1.4 PID控制器稳定集
B.1.5 PID控制器幅值裕度和相角裕度设计曲线
B.1.6