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預(yù)期動態(tài)的PID控制

包郵 預(yù)期動態(tài)的PID控制

出版社：清華大學(xué)出版社出版時間：2024-06-01
開本： 16開 頁數(shù)： 264
本類榜單：教材銷量榜
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預(yù)期動態(tài)的PID控制 版權(quán)信息

  • ISBN：9787302664567
  • 條形碼：9787302664567 ; 978-7-302-66456-7
  • 裝幀：精裝
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

預(yù)期動態(tài)的PID控制 本書特色

本書是一本控制理論與控制工程領(lǐng)域的書籍，其內(nèi)容是作者多年來的獨(dú)立研究成果。本書介紹了一種基于預(yù)期動態(tài)方程的PID控制器整定方法，旨在改良PID控制器動態(tài)性能和解決參數(shù)整定問題。該方法以預(yù)期動態(tài)響應(yīng)為基準(zhǔn)進(jìn)行PID控制器參數(shù)整定，顯著提升了控制系統(tǒng)動態(tài)性能，并簡化了控制器整定流程。書中詳細(xì)論述了預(yù)期動態(tài)整定方法的原理和操作流程，給出了許多標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)仿真算例，并通過小型實驗和大型工業(yè)試驗驗證了其有效性。此外，書中還介紹了針對單變量、多變量和分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的PID參數(shù)整定，并提出了預(yù)期動態(tài)和模型預(yù)測的復(fù)合控制方法。

預(yù)期動態(tài)的PID控制 內(nèi)容簡介

本書源自作者多年來在控制理論與控制工程領(lǐng)域的獨(dú)立研究成果。本書介紹了一種基于預(yù)期動態(tài)方程的PID控制器整定方法，旨在改良PID控制器動態(tài)性能和解決參數(shù)整定問題。該方法以預(yù)期動態(tài)響應(yīng)為基準(zhǔn)進(jìn)行PID控制器參數(shù)整定，顯著提升了控制系統(tǒng)動態(tài)性能，并簡化了控制器整定流程。書中詳細(xì)論述了預(yù)期動態(tài)整定方法的原理和操作流程，給出了許多標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)仿真算例，并通過小型實驗和大型工業(yè)試驗驗證了其有效性。此外，書中還介紹了針對單變量、多變量和分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的PID參數(shù)整定，并提出了預(yù)期動態(tài)和模型預(yù)測的復(fù)合控制方法。
本書對于從事PID控制器設(shè)計和整定的研究人員和工程師具有重要的理論意義和實用價值，特別適用于大型工業(yè)系統(tǒng)控制的應(yīng)用場景。

預(yù)期動態(tài)的PID控制 目錄

第1章緒論1
1.1熱力系統(tǒng)控制研究現(xiàn)狀2
1.2PID控制器的整定問題4
1.2.1基于PM的PID控制器整定方法4
1.2.2無PM的PID控制器整定方法5
1.2.3復(fù)合PID控制器整定方法6
1.2.4小結(jié)7
1.3蒙德福瑞控制思想7
1.4預(yù)期動態(tài)PID控制9
1.4.1基本原理9
1.4.2研究現(xiàn)狀12
1.5本書主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)14
參考文獻(xiàn)15 第2章單變量控制系統(tǒng)參數(shù)整定24
2.1引言25
2.2問題描述25
2.3參數(shù)穩(wěn)定域27
2.3.1開環(huán)D分割法27
2.3.2DDEPI的參數(shù)穩(wěn)定域計算原理28
2.3.3DDEPID的參數(shù)穩(wěn)定域計算原理30
2.3.4參數(shù)穩(wěn)定域計算仿真算例32
2.4性能魯棒性評價33
2.5參數(shù)整定步驟33
2.6仿真研究34
2.6.1典型過程控制對象34
2.6.2線性傳熱系統(tǒng)溫度控制37
2.6.3循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制39
2.7本章小結(jié)42
參考文獻(xiàn)42〖1〗〖1〗〖2〗預(yù)期動態(tài)的PID控制〖1〗目錄〖2〗第3章多變量控制系統(tǒng)參數(shù)整定44
3.1引言45
3.2問題描述45
3.3控制器設(shè)計方法47
3.3.1預(yù)期特性方程選取47
3.3.2分散DDEPID控制器參數(shù)整定步驟49
3.4典型多變量系統(tǒng)仿真研究49
3.4.12×2模型50
3.4.23×3模型53
3.4.34×4模型55
3.4.410×10模型57
3.5ALSTOM氣化爐分散控制系統(tǒng)參數(shù)整定64
3.5.1問題描述65
3.5.2基于ALSTOM氣化爐線性模型的分散控制67
3.5.3基于ALSTOM氣化爐非線性模型的分散控制79
3.6四水箱液位分散控制系統(tǒng)參數(shù)整定87
3.6.1K.H.Johansson標(biāo)準(zhǔn)水箱液位控制問題描述87
3.6.2K.H.Johansson水箱的分散控制89
3.7雙容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計及實驗92
3.7.1Feedback雙容水箱實驗裝置介紹93
3.7.2雙容水箱液位控制實驗94
3.8本章小結(jié)97
參考文獻(xiàn)98 第4章分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)參數(shù)整定101
4.1引言102
4.2分?jǐn)?shù)階微分方程與分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)102
4.2.1分?jǐn)?shù)階微積分定義102
4.2.2分?jǐn)?shù)階微分方程及分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)描述103
4.3分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)103
4.4仿真研究104
4.4.1典型分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)104
4.4.2完全相同的DDEPID控制10個不同的分?jǐn)?shù)階模型108
4.4.3分?jǐn)?shù)階永磁同步電機(jī)模型113
4.5本章小結(jié)115
參考文獻(xiàn)115 第5章基于過程響應(yīng)的預(yù)期動態(tài)選擇研究117
5.1引言118
5.2問題描述118
5.3參數(shù)變化對控制效果的影響119
5.4基于過程響應(yīng)的預(yù)期動態(tài)選擇122
5.4.1參數(shù)初始化122
5.4.2精確跟蹤預(yù)期動態(tài)響應(yīng)的判定條件124
5.4.3預(yù)期動態(tài)選擇125
5.5仿真研究129
5.5.1預(yù)期動態(tài)的極限129
5.5.2控制效果對比133
5.6實驗臺驗證140
5.6.1控制效果對比140
5.6.2實驗結(jié)果140
5.7現(xiàn)場應(yīng)用驗證146
5.7.1過程描述146
5.7.2試驗結(jié)果147
5.8本章小結(jié)153
參考文獻(xiàn)153 第6章基于前饋補(bǔ)償?shù)念A(yù)期動態(tài)控制設(shè)計與研究155
6.1引言156
6.2問題描述157
6.3基于前饋補(bǔ)償?shù)念A(yù)期動態(tài)控制160
6.4參數(shù)整定161
6.5仿真研究162
6.5.1跟蹤與抗擾分離調(diào)試162
6.5.2控制效果對比165
6.6實驗臺驗證171
6.6.1水箱水位控制171
6.6.2燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速控制173
6.7現(xiàn)場應(yīng)用驗證176
6.8本章小結(jié)178
參考文獻(xiàn)178 第7章基于預(yù)期動態(tài)的模型預(yù)測復(fù)合控制設(shè)計與研究181
7.1引言182
7.2問題描述182
7.3基于預(yù)期動態(tài)的模型預(yù)測復(fù)合控制184
7.3.1設(shè)計思路184
7.3.2設(shè)計原理185
7.4參數(shù)整定186
7.5仿真研究187
7.5.1傳遞函數(shù)模型188
7.5.2FBC機(jī)組非線性模型191
7.6現(xiàn)場應(yīng)用驗證201
7.6.1過程描述201
7.6.2過程描述202
7.7本章小結(jié)207
參考文獻(xiàn)207 第8章高階無自衡系統(tǒng)的預(yù)期動態(tài)控制設(shè)計與研究209
8.1引言210
8.2問題描述210
8.3廣義預(yù)期動態(tài)PID控制設(shè)計211
8.3.1基本原理211
8.3.2廣義微分器的定義與性質(zhì)212
8.4參數(shù)穩(wěn)定域分析215
8.5參數(shù)整定217
8.6仿真研究218
8.6.1高階純積分系統(tǒng)218
8.6.2高階RHP極點(diǎn)系統(tǒng)221
8.6.3四質(zhì)量彈簧動力系統(tǒng)225
8.7實驗臺驗證230
8.7.1實驗裝置與過程描述230
8.7.2實驗結(jié)果231
8.8本章小結(jié)232
參考文獻(xiàn)232 第9章總結(jié)與展望234
9.1內(nèi)容總結(jié)235
9.2需進(jìn)一步開展的工作236附錄A預(yù)期動態(tài)法與概率魯棒法的PID整定對比237
A.1魯棒設(shè)計PID概述238
A.2PR方法研究進(jìn)展238
A.3單變量系統(tǒng)仿真對比研究239
A.3.1單變量系統(tǒng)的PRPID設(shè)計方法240
A.3.2仿真結(jié)果241
A.4多變量系統(tǒng)仿真對比研究244
A.4.1多變量系統(tǒng)的PRPID設(shè)計方法244
A.4.2仿真結(jié)果245
A.5小結(jié)249
參考文獻(xiàn)250
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預(yù)期動態(tài)的PID控制 作者簡介

李東海，清華大學(xué)能源與動力工程系副教授，博士生導(dǎo)師。1994年獲清華大學(xué)控制理論博士學(xué)位，曾在韓國首爾國立大學(xué)和香港科技大學(xué)訪學(xué)。1997年偶然閱讀韓京清先生的講稿后開始研究自抗擾控制，指導(dǎo)博士生與協(xié)作單位技術(shù)人員完成了一系列熱力過程ADRC試驗，在多個大型火電廠獲得成功應(yīng)用。在Automatica、IEEE Transactions on Industrial Electronics、Control Engineering Practice、ISA Transactions、Applied Energy等刊物發(fā)表論文多篇，申請了16項發(fā)明專利。主持國家自然科學(xué)基金、參加重大課題和企業(yè)課題共40項。指導(dǎo)碩士生30名，博士生14名，博士后7名，本科生15名，訪問學(xué)者2名。 史耕金，中國電力國際發(fā)展有限公司科技信息與新興產(chǎn)業(yè)中心經(jīng)理，工程師。2023年4月畢業(yè)于清華大學(xué)能源與動力工程系動力工程及工程熱物理專業(yè)，獲工學(xué)博土學(xué)位。研究方向為PID控制、自抗擾控制、大型熱力系統(tǒng)控制等，曾在ISA Transactions、International Journal of Robust and Nonlinear Control等期刊上發(fā)表10余篇論文，獲授權(quán)3項發(fā)明專利。 王維杰，女，工學(xué)碩士。2009年7月畢業(yè)于清華大學(xué)熱能工程系動力工程及工程熱物理專業(yè)，F(xiàn)就職于ABB公司，擔(dān)任主管工程師及項目經(jīng)理等職，從事能源行業(yè)過程控制及自動化工程工作多年。 劉韶杰，清華大學(xué)能源與動力工程系動力工程及工程熱物理專業(yè)博士生，研究方向為自抗擾控制、能源動力系統(tǒng)控制與優(yōu)化、燃燒振蕩控制等，曾在Control Engineer-ing Practice、International Journal of Robust and Nonlinear Control、Journal of Energy Storage等國際期刊上發(fā)表多篇論文，獲授權(quán)多項發(fā)明專利。

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