数字PID控制与应用探索

本书深入探讨了数字PID控制及其在各种控制系统中的应用，涵盖了从基本的PID控制原理到复杂的控制算法，以及与之相关的仿真技术。书中详细阐述了不同类型的PID控制算法，包括位置式、增量式、积分分离、抗积分饱和、梯形积分、变速积分、带滤波器、不完全微分、微分先行、带死区、基于前馈补偿和步进式等，并通过实例进行了仿真分析。 第一章主要介绍数字PID控制，讲解了PID控制的基本概念和工作原理，以及如何将模拟PID控制转换为数字形式。通过连续系统的模拟PID仿真，读者可以理解PID控制器如何影响系统性能。同时，本章详细讨论了离散系统的数字PID控制，包括多种数字PID算法的实现和仿真，如增量式、积分分离、抗积分饱和、梯形积分、变速积分等，这些算法有助于改善控制系统的响应速度和稳定性。 第二章关注常用的PID控制系统，如单回路PID控制和串级PID控制。串级PID控制章节深入探讨了其工作原理和仿真程序，对于处理具有纯滞后特性的系统，还介绍了大林控制算法和Smith预估控制，这两种方法在处理延迟问题上表现出色，通过仿真程序进行了效果分析。 第三章涉及专家PID控制和模糊PID控制，讲解了如何利用专家系统和模糊逻辑来优化PID参数整定，提高控制性能。专家PID控制结合了领域专家的知识，而模糊自适应整定PID控制则利用模糊逻辑进行动态调整，模糊免疫PID控制算法则结合了模糊逻辑和免疫理论，这些方法都能在不确定性和复杂性环境下提供更优的控制策略。 第四章转向神经PID控制，讨论了神经网络在PID控制中的应用。单神经元网络的PID智能控制被介绍，包括不同的学习规则和自适应PID控制方法。此外，还研究了基于BP神经网络和RBF神经网络的PID控制，以及神经网络模型参考自适应控制，这些方法利用神经网络的非线性映射能力，能自适应地调整PID参数，以适应系统的变化。 这本书是关于PID控制的综合指南，涵盖了从基础到高级的PID控制技术和应用，对于理解和设计数字PID控制系统，以及在实际工程中应用PID控制有着极高的价值。无论是对控制系统设计工程师还是对自动化领域的学者，这都是一个宝贵的参考资料。