先进PID控制MATLAB仿真 高清文字版 刘金琨 刘金琨 高清文字版 pdf

简介: 

目录: 

第1章 数字PID控制12
1.1 PID控制原理12
1.2 连续系统的模拟PID仿真13
1.2.1 基本的PID控制13
1.2.2 线性时变系统的PID控制18
1.3 数字PID控制21
1.3.1 位置式PID控制算法21
1.3.2 连续系统的数字PID控制仿真22
1.3.3 离散系统的数字PID控制仿真27
1.3.4 增量式PID控制算法及仿真34
1.3.5 积分分离PID控制算法及仿真36
1.3.6 抗积分饱和PID控制算法及仿真40
1.3.7 梯形积分PID控制算法44
1.3.8 变速积分PID算法及仿真44
1.3.9 带滤波器的PID控制仿真47
1.3.10 不完全微分PID控制算法及仿真54
1.3.11 微分先行PID控制算法及仿真58
1.3.12 带死区的PID控制算法及仿真62
1.3.13 基于前馈补偿的PID控制算法及仿真66
1.3.14 步进式PID控制算法及仿真69
1.3.15 PID控制的方波响应72
1.3.16 一种离散微分
跟踪器76
第2章 常用的PID控制系统82
2.1 单回路PID控制系统82
2.2 串级PID控制82
2.2.1 串级PID控制原理82
2.2.2 仿真程序及分析83
2.3 纯滞后系统的大林控制算法87
2.3.1 大林控制算法原理87
2.3.2 仿真程序及分析87
2.4 纯滞后系统的Smith控制算法89
2.4.1 连续Smith行预估控制90
2.4.2 仿真程序及分析91
2.4.3 数字Smith行预估控制92
2.4.4 仿真程序及分析92
2.5 基于Ziegler
Nichols方法的PID整定97
2.5.1 连续Ziegler
Nichols方法的PID整定97
2.5.2 仿真程序及分析97
2.5.3 离散Ziegler
Nichols方法的PID整定100
2.5.4 仿真程序及分析101
第3章 专家PID控制和模糊PID控制105
3.1 专家PID控制105
3.1.1 专家PID控制原理105
3.1.2 仿真程序及分析106
3.2 一个典型的模糊控制器的设计113
3.2.1 模糊控制的基本原理113
3.2.2 模糊控制器设计步骤115
3.2.3 模糊控制器设计实例117
3.2.4 模糊控制位置跟踪121
3.3 模糊自适应整定PID控制126
3.3.1 模糊自适应整定PID控制原理126
3.3.2 仿真程序及分析129
3.4 模糊免疫PID控制算法140
3.4.1 模糊免疫PID控制算法原理140
3.4.2 仿真程序及分析141
3.5 基于Sugeno的模糊控制145
3.5.1 Sugeno模糊模型145
3.5.2 Sugeno模糊模型的建立146
3.5.3 基于Sugeno的倒立摆模糊控制148
3.6 基于控制规则表的模糊PD控制157
3.6.1 模糊控制器的原理157
3.6.2 仿真程序及分析157
第4章 神经PID控制164
4.1 基于单神经元网络的PID智能控制164
4.1.1 几种典型的学习规则164
4.1.2 单神经元自适应PID控制164
4.1.3 改进的单神经元自适应PID控制165
4.1.4 仿真程序及分析165
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169
4.1.6 仿真程序及分析170
4.2 基于BP神经网络整定的PID控制173
4.2.1 基于BP神经网络的PID整定原理173
4.2.2 仿真程序及分析176
4.3 基于RBF神经网络整定的PID控制181
4.3.1 RBF神经网络模型181
4.3.2 RBF网络PID整定原理183
4.3.3 仿真程序及分析183
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189
4.4.1 神经网络模型参考自适应控制原理189
4.4.2 仿真程序及分析189
4.5 基于CMAC(神经网络)与PID的并行控制194
4.5.1 CMAC概述194
4.5.2 一种典型CMAC算法及其仿真195
4.5.3 仿真程序及分析197
4.5.4 CMAC与PID复合控制算法199
4.5.5 仿真程序及分析200
4.6 CMAC与PID并行控制的Simulink仿真204
4.6.1 Simulink仿真方法204
4.6.2 仿真程序及分析204
4.7 基于Hopfield网络的PID模型参考自适应控制208
4.7.1 系统描述208
4.7.2 基于Hopfield网络的控制器优化209
4.7.3 仿真程序及分析211
4.8 基于模糊RBF网络整定的PID控制214
4.8.1 模糊神经网络结构214
4.8.2 仿真程序及分析216
第5章 基于遗传算法整定的PID控制221
5.1 遗传算法的基本原理221
5.2 遗传算法的优化设计222
5.2.1 遗传算法的构成要素222
5.2.2 遗传算法的应用步骤222
5.3 遗传算法求函数极大值223
5.3.1 二进制编码遗传算法求函数极大值223
5.3.2 仿真程序225
5.3.3 实数编码遗传算法求函数极大值227
5.3.4 仿真程序229
5.4 基于遗传算法的PID整定231
5.4.1 基于遗传算法的PID整定原理232
5.4.2 基于实数编码遗传算法的PID整定234
5.4.3 仿真程序235
5.4.4 基于二进制编码遗传算法的PID整定239
5.4.5 仿真程序240
5.4.6 基于自适应在线遗传算法整定的PID控制244
5.4.7 仿真程序246
5.5 基于遗传算法摩擦模型参数辨识的PID控制250
5.5.1 辨识原理及仿真实例250
5.5.2 仿真程序252
第6章 先进PID多变量控制258
6.1 PID多变量控制258
6.1.1 PID控制原理258
6.1.2 仿真程序及分析258
6.1.3 多变量PID控制的Simulink仿真261
6.2 单神经元PID控制265
6.2.1 单神经元PID控制原理265
6.2.2 仿真程序及分析265
6.2.3 多变量单神经元PID控制的Simulink仿真269
6.3 基于DRNN神经网络整定的PID控制274
6.3.1 基于DRNN神经网络参数自学习PID控制原理274
6.3.2 DRNN神经网络的Jacbian信息辨识276
6.3.3 仿真程序及分析277
第7章 几种先进PID控制方法286
7.1 基于干扰观测器的PID控制286
7.1.1 干扰观测器设计原理286
7.1.2 连续系统的控制仿真288
7.1.3 离散系统的控制仿真290
7.2 非线性系统的PID鲁棒控制295
7.2.1 基于NCD优化的非线性优化PID控制295
7.2.2 基于NCD与优化函数结合的非线性优化PID控制297
7.3 一类非线性PID控制器设计299
7.3.1 非线性控制器设计原理299
7.3.2 仿真程序及分析300
7.4 基于重复控制补偿的高精度PID控制305
7.4.1 重复控制原理305
7.4.2 基于重复控制补偿的PID控制305
7.4.3 仿真程序及分析306
7.5 基于零相差前馈补偿的PID控制311
7.5.1 零相差控制原理311
7.5.2 基于零相差前馈补偿的PID控制312
7.5.3 仿真程序及分析313
7.6 基于卡尔曼滤波器的PID控制325
7.6.1 卡尔曼滤波器原理325
7.6.2 仿真程序及分析326
7.6.3 基于卡尔曼滤波器的PID控制331
7.6.4 仿真程序及分析332
7.7 单级倒立摆的PID控制334
7.7.1 单级倒立摆建模334
7.7.2 单级倒立摆控制336
7.7.3 仿真程序及分析336
7.8 吊车
双摆系统的控制341
7.8.1 吊车
双摆系统的建模341
7.8.2 吊车
双摆系统的仿真342
7.9 基于Anti
windup的PID控制347
7.9.1 Anti
windup的基本原理347
7.9.2 仿真程序及分析348
7.10 基于PD增益自适应调节的模型参考自适应控制354
7.10.1 控制器的设计354
7.10.2 稳定性分析355
7.10.3 仿真程序及分析356
第8章 灰色PID控制360
8.1 灰色控制原理360
8.1.1 生成数列360
8.1.2 GM模型361
8.2 干扰信号的灰色估计361
8.2.1 灰色估计的理论基础361
8.2.2 仿真实例364
8.3 灰色PID控制366
8.3.1 灰色PID控制的理论基础366
8.3.2 连续系统灰色PID控制367
8.3.3 仿真程序及分析369
8.3.4 离散系统灰色PID控制373
8.3.5 仿真程序及分析374
8.4 灰色PID的位置跟踪378
8.4.1 连续系统灰色PID位置跟踪378
8.4.2 仿真程序及分析380
8.4.3 离散系统灰色PID位置跟踪383
8.4.4 仿真程序及分析385
第9章 伺服系统PID控制389
9.1 基于Lugre摩擦模型的PID控制389
9.1.1 伺服系统的摩擦现象389
9.1.2 伺服系统的Lugre摩擦模型389
9.1.3 仿真程序及分析390
9.2 基于Stribeck摩擦模型的PID控制395
9.2.1 Stribeck摩擦模型描述395
9.2.2 一个典型伺服系统描述396
9.2.3 仿真程序及分析396
9.3 伺服系统三环的PID控制407
9.3.1 伺服系统三环的PID控制原理407
9.3.2 仿真程序及分析408
9.4 二质量伺服系统的PID控制413
9.4.1 二质量伺服系统的PID控制原理413
9.4.2 仿真程序及分析414
9.5 伺服系统的模拟PD+数字前馈控制418
9.5.1 伺服系统的模拟PD十数字前馈控制原理418
9.5.2 仿真程序及分析419
第10章 机器人的PID控制422
10.1 确定性单臂机械手的PD+前馈控制422
10.1.1 单臂机械手的运动方程422
10.1.2 控制器的设计422
10.1.3 仿真程序及分析422
10.2 不确定性单臂机械手的PD+前馈控制427
10.2.1 不确定性单臂机械手的运动方程427
10.2.2 仿真程序及分析428
10.3 不确定性单臂机械手的PD鲁棒控制430
10.3.1 控制器设计430
10.3.2 稳定性分析430
10.3.3 仿真程序及分析433
10.4 基于PD的N关节机器人控制436
10.4.1 N关节机器人运动方程437
10.4.2 PD控制437
10.4.3 PD控制+前馈控制437
10.4.4 PD控制+修正前馈控制437
10.4.5 仿真程序及分析437
10.5 机器人的鲁棒自适应PD控制442
10.5.1 机器人动力学模型及其结构特性442
10.5.2 控制器的设计443
10.5.3 仿真程序及分析447
第11章 PID实时控制的C++语言设计及应用460
11.1 M语言的C++转化460
11.2 基于C++的三轴飞行模拟转台伺服系统PID实时控制463
11.2.1 控制系统构成463
11.2.2 实时控制程序分析464
11.2.3 仿真程序及分析467

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内容介绍：

本书包括连续系统和离散系统的PID控制；常用数字PID控制；遗传算法PID控制；多变量PID控制；机器人的PID控制等内容。

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