PID控制器:理论、设计与调整(第二版)

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"PID Controllers: Theory, Design, and Tuning (Karl J. Astrom, Tore Hagglund)" 这本书是关于比例积分微分(PID)控制器的理论、设计与调校的专业著作,由Karl J. Astrom和Tore Hagglund合著。第二版针对数字PID控制器的新发展进行了更新,旨在帮助用户、制造商以及教育工作者深入理解PID控制原理,提升控制回路性能,从而提高产品质量。 PID控制器是自动控制领域最常用的反馈控制算法,它通过结合比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分来实现对系统输出的精确控制。比例项负责快速响应误差,积分项用于消除稳态误差,而微分项则有助于减小系统的振荡。 书中详细探讨了PID控制器的建模方法,包括如何建立被控对象的数学模型,这对于控制器的设计至关重要。作者还讨论了PID控制器的实现细节,涵盖了硬件和软件实现的不同方案,以及在不同环境和应用中的适用性。此外,书中提供了问题解决技巧,指导读者如何根据具体的应用场景调整PID参数,以达到最优的控制效果。 在实际应用中,PID参数的自动整定是确保控制器性能的关键。书中可能包含了各种自动整定算法,如Ziegler-Nichols法则、响应曲线法和遗传算法等,这些方法可以帮助用户快速找到合适的PID参数设置,减少手动调整的工作量。 同时,书中的内容可能还包括了对PID控制器的性能分析,比如稳定性分析、超调量和上升时间等指标的计算,以及如何处理非线性系统和时变系统的情况。此外,书中可能还涵盖了现代控制理论与PID控制器的集成,例如模糊逻辑和神经网络在PID控制中的应用,以增强控制器的自适应能力和鲁棒性。 《PID Controllers: Theory, Design, and Tuning》是PID控制技术的一部权威著作,对于想要深入理解和应用PID控制的工程师和学者来说,是一本不可或缺的参考书籍。书中丰富的理论知识和实践经验将帮助读者提升控制系统的性能,解决实际工程问题。