先进PID控制MATLAB仿真（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘金琨　 著

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• PID控制
• MATLAB
• 仿真
• 控制系统
• 自动控制
• 算法
• 第四版
• 工程控制
• 数学建模
• 信号处理
• 现代控制

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121288463

版次：4

商品编码：11963130

包装：平装

丛书名： 电子工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：544

字数：870400

正文语种：中文

内容简介

全书共分17章，包括基本的PID控制、PID控制器的整定、时滞系统PID控制、基于微分器的PID控制、基于观测器的PID控制、自抗扰控制器及其PID控制、PD鲁棒自适应控制、专家PID控制和模糊PD控制、神经网络PID控制、基于差分进化的PID控制、伺服系统PID控制、迭代学习PID控制、挠性及奇异摄动系统的PD控制、机械手PID控制、飞行器双闭环PD控制、倒立摆系统的控制及GUI动画演示，以及其他控制方法的设计。每种方法都给出了算法推导、实例分析和相应的MATLAB仿真设计程序。

作者简介

　　　　刘金琨 辽宁人，1965年生。分别于1989年7月，1994年3月和1997年3月获东北大学工学学士、工学硕士和工学博士学位。1997年3月至1998年12月在浙江大学工业控制技术研究所做博士后研究工作。1999年1月至1999年7月在香港科技大学从事合作研究。1999年11月至今在北京航空航天大学自动化学院从事教学与科研工作，现任教授，博士导师。主讲《智能控制》、《先进控制系统设计》和《系统辨识》等课程。研究方向为控制理论与应用。自从从事研究工作以来，主持国家自然基金等科研项目10余项，以*一作者发表学术论文100余篇。曾出版《智能控制》、《机器人控制系统的设计与Matlab仿真》、《滑模变结构控制Matlab仿真》、《RBF神经网络自适应控制Matlab仿真》、《系统辨识》和《微分器设计与应用—信号滤波与求导》等著作。

目录

,第1章 基本的PID控制 1
1．1 PID控制原理 1
1．2 连续系统的模拟PID仿真 2
1．2．1 基本的PID控制 2
1．2．2 线性时变系统的PID控制 8
1．3 数字PID控制 12
1．3．1 位置式PID控制算法 12
1．3．2 连续系统的数字PID控制仿真 13
1．3．3 离散系统的数字PID控制仿真 18
1．3．4 增量式PID控制算法及仿真 25
1．3．5 积分分离PID控制算法及仿真 26
1．3．6 抗积分饱和PID控制算法及仿真 31
1．3．7 梯形积分PID控制算法 34
1．3．8 变速积分PID算法及仿真 34
1．3．9 带滤波器的PID控制仿真 38
1．3．10 不完全微分PID控制算法及仿真 44
1．3．11 微分先行PID控制算法及仿真 48
1．3．12 带死区的PID控制算法及仿真 51
1．3．13 基于前馈补偿的PID控制算法及仿真 55
1．3．14 步进式PID控制算法及仿真 57
1．3．15 PID控制的方波响应 60
1．3．16 基于卡尔曼滤波器的PID控制 62
1．4 S函数介绍 71
1．4．1 S函数简介 71
1．4．2 S函数使用步骤 72
1．4．3 S函数的基本功能及重要参数设定 72
1．4．4 实例说明 72
1．5 PID研究新进展 73
参考文献 73
第2章 PID控制器的整定 75
2．1 概述 75
2．2 基于响应曲线法的PID整定 75
2．2．1 基本原理 75
2．2．2 仿真实例 76
2．3 基于Ziegler-Nichols的频域响应PID整定 79
2．3．1 连续Ziegler-Nichols方法的PID整定 79
2．3．2 仿真实例 80
2．3．3 离散Ziegler-Nichols方法的PID整定 83
2．3．4 仿真实例 83
2．4 基于频域分析的PD整定 87
2．4．1 基本原理 87
2．4．2 仿真实例 87
2．5 基于相位裕度整定的PI控制 89
2．5．1 基本原理 89
2．5．2 仿真实例 92
2．6 基于极点配置的稳定PD控制 94
2．6．1 基本原理 94
2．6．2 仿真实例 95
2．7 基于临界比例度法的PID整定 97
2．7．1 基本原理 97
2．7．2 仿真实例 98
2．8 一类非线性整定的PID控制 100
2．8．1 基本原理 100
2．8．2 仿真实例 102
2．9 基于优化函数的PID整定 104
2．9．1 基本原理 104
2．9．2 仿真实例 104
2．10 基于NCD优化的PID整定 106
2．10．1 基本原理 106
2．10．2 仿真实例 106
2．11 基于NCD与优化函数结合的PID整定 109
2．11．1 基本原理 109
2．11．2 仿真实例 110
2．12 传递函数的频域测试 111
2．12．1 基本原理 111
2．12．2 仿真实例 112
参考文献 115
第3章 时滞系统的PID控制 116
3．1 单回路PID控制系统 116
3．2 串级PID控制 116
3．2．1 串级PID控制原理 116
3．2．2 仿真实例 117
3．3 纯滞后系统的大林控制算法 121
3．3．1 大林控制算法原理 121
3．3．2 仿真实例 121
3．4 纯滞后系统的Smith控制算法 123
3．4．1 连续Smith预估控制 123
3．4．2 仿真实例 125
3．4．3 数字Smith预估控制 127
3．4．4 仿真实例 128
参考文献 133
第4章 基于微分器的PID控制 134
4．1 基于全程快速微分器的PD控制 134
4．1．1 全程快速微分器 134
4．1．2 仿真实例 134
4．2 基于Levant微分器的PID控制 143
4．2．1 Levant微分器 143
4．2．2 仿真实例 144
参考文献 155
第5章 基于观测器的PID控制 156
5．1 基于慢干扰观测器补偿的PID控制 156
5．1．1 系统描述 156
5．1．2 观测器设计 156
5．1．3 仿真实例 157
5．2 基于指数收敛干扰观测器的PID控制 162
5．2．1 系统描述 163
5．2．2 指数收敛干扰观测器的问题提出 163
5．2．3 指数收敛干扰观测器的设计 163
5．2．4 PID控制器的设计及分析 164
5．2．5 仿真实例 164
5．3 基于名义模型干扰观测器的PID控制 171
5．3．1 干扰观测器基本原理 171
5．3．2 干扰观测器的性能分析 172
5．3．3 干扰观测器鲁棒稳定性 173
5．3．4 低通滤波器Q(s)的设计 175
5．3．5 仿真实例 176
5．4 基于扩张观测器的PID控制 181
5．4．1 扩张观测器的设计 181
5．4．2 扩张观测器的分析 181
5．4．3 仿真实例 184
5．5 基于输出延迟观测器的PID控制 198
5．5．1 系统描述 198
5．5．2 输出延迟观测器的设计 198
5．5．3 仿真实例 199
参考文献 208
第6章 自抗扰控制器及其PID控制 209
6．1 非线性跟踪微分器 209
6．1．1 微分器描述 209
6．1．2 仿真实例 209
6．2 安排过渡过程及PID控制 214
6．2．1 安排过渡过程 214
6．2．2 仿真实例 214
6．3 基于非线性扩张观测器的PID控制 220
6．3．1 系统描述 220
6．3．2 非线性扩张观测器 220
6．3．3 仿真实例 221
6．4 非线性PID控制 233
6．4．1 非线性PID控制算法 233
6．4．2 仿真实例 234
6．5 自抗扰控制 236
6．5．1 自抗扰控制结构 236
6．5．2 仿真实例 237
参考文献 246
第7章 PD鲁棒自适应控制 247
7．1 稳定的PD控制算法 247
7．1．1 问题的提出 247
7．1．2 PD控制律的设计 247
7．1．3 仿真实例 248
7．2 基于模型的PI鲁棒控制 251
7．2．1 问题的提出 251
7．2．2 PD控制律的设计 251
7．2．3 稳定性分析 252
7．2．4 仿真实例 252
7．3 基于名义模型的机械手PI鲁棒控制 256
7．3．1 问题的提出 256
7．3．2 鲁棒控制律的设计 257
7．3．3 稳定性分析 257
7．3．4 仿真实例 258
7．4 基于Anti-windup的PID控制 266
7．4．1 Anti-windup基本原理 266
7．4．2 基于Anti-windup的PID控制 266
7．4．3 仿真实例 267
7．5 基于PD增益自适应调节的模型参考自适应控制 271
7．5．1 问题描述 271
7．5．2 控制律的设计与分析 271
7．5．3 仿真实例 272
参考文献 280
第8章 模糊PD控制和专家PID控制 281
8．1 倒立摆稳定的PD控制 281
8．1．1 系统描述 281
8．1．2 控制律设计 281
8．1．3 仿真实例 282
8．2 基于自适应模糊补偿的倒立摆PD控制 285
8．2．1 问题描述 285
8．2．2 自适应模糊控制器设计与分析 286
8．2．3 稳定性分析 287
8．2．4 仿真实例 288
8．3 基于模糊规则表的模糊PD控制 295
8．3．1 基本原理 295
8．3．2 仿真实例 296
8．4 模糊自适应整定PID控制 299
8．4．1 模糊自适应整定PID控制原理 299
8．4．2 仿真实例 301
8．5 专家PID控制 307
8．5．1 专家PID控制原理 307
8．5．2 仿真实例 308
参考文献 310
第9章 神经网络PID控制 311
9．1 基于单神经元网络的PID智能控制 311
9．1．1 几种典型的学习规则 311
9．1．2 单神经元自适应PID控制 311
9．1．3 改进的单神经元自适应PID控制 312
9．1．4 仿真实例 313
9．2 基于二次型性能指标学习算法的单神经元自适应PID控制 316
9．2．1 控制律的设计 316
9．2．2 仿真实例 317
9．3 基于自适应神经网络补偿的PD控制 320
9．3．1 问题描述 320
9．3．2 自适应神经网络设计与分析 321
9．3．3 仿真实例 323
参考文献 328
第10章 基于差分进化的PID控制 329
10．1 差分进化算法的基本原理 329
10．1．1 差分进化算法的提出 329
10．1．2 标准差分进化算法 329
10．1．3 差分进化算法的基本流程 330
10．1．4 差分进化算法的参数设置 331
10．2 基于差分进化算法的函数优化 332
10．3 基于差分进化整定的PD控制 335
10．3．1 基本原理 336
10．3．2 基于差分进化的PD整定 336
10．4 基于摩擦模型辨识和补偿的PD控制 340
10．4．1 摩擦模型的在线参数辨识 340
10．4．2 仿真实例 341
10．5 基于最优轨迹规划的PID控制 345
10．5．1 问题的提出 345
10．5．2 一个简单的样条插值实例 345
10．5．3 最优轨迹的设计 347
10．5．4 最优轨迹的优化 347
10．5．5 仿真实例 348
参考文献 354
第11章 伺服系统PID控制 355
11．1 基于Lugre摩擦模型的PID控制 355
11．1．1 伺服系统的摩擦现象 355
11．1．2 伺服系统的LuGre摩擦模型 355
11．1．3 仿真实例 356
11．2 基于Stribeck摩擦模型的PID控制 358
11．2．1 Stribeck摩擦模型描述 358
11．2．2 一个典型伺服系统描述 359
11．2．3 仿真实例 359
11．3 伺服系统三环的PID控制 367
11．3．1 伺服系统三环的PID控制原理 367
11．3．2 仿真实例 368
11．4 二质量伺服系统的PID控制 371
11．4．1 二质量伺服系统的PID控制原理 371
11．4．2 仿真实例 372
11．5 伺服系统的模拟PD+数字前馈控制 375
11．5．1 伺服系统的模拟PD+数字前馈控制原理 375
11．5．2 仿真实例 376
参考文献 377
第12章 迭代学习PID控制 378
12．1 迭代学习控制方法介绍 378
12．2 迭代学习控制基本原理 378
12．3 基本的迭代学习控制算法 379
12．4 基于PID型的迭代学习控制 379
12．4．1 系统描述 379
12．4．2 控制器设计 379
12．4．3 仿真实例 380
参考文献 385
第13章 挠性及奇异摄动系统的PD控制 386
13．1 基于输入成型的挠性机械系统PD控制 386
13．1．1 系统描述 386
13．1．2 控制器设计 386
13．1．3 输入成型器基本原理 386
13．1．4 仿真实例 388
13．2 基于奇异摄动理论的P控制 393
13．2．1 问题描述 394
13．2．2 模型分解 394
13．2．3 控制律设计 394
13．2．4 仿真实例 395
13．3 柔性机械臂的偏微分方程动力学建模 398
13．3．1 柔性机械臂的控制问题 398
13．3．2 柔性机械臂的偏微分方程建模 398
13．4 柔性机械臂分布式参数边界控制 402
13．4．1 模型描述 402
13．4．2 边界PD控制律设计 403
13．4．3 仿真实例 405
参考文献 412
第14章 机械手PID控制 413
14．1 机械手独立PD控制 413
14．1．1 控制律设计 413
14．1．2 收敛性分析 413
14．1．3 仿真实例 413
14．2 工作空间中机械手末端轨迹PD控制 417
14．2．1 工作空间直角坐标与关节角位置的转换 418
14．2．2 机械手在工作空间的建模 419
14．2．3 PD控制器的设计 419
14．2．4 仿真实例 420
14．3 工作空间中机械手末端的阻抗PD控制 426
14．3．1 问题的提出 426
14．3．2 阻抗模型的建立 427
14．3．3 控制器的设计 428
14．3．4 仿真实例 428
14．4 移动机器人的P+前馈控制 438
14．4．1 移动机器人运动学模型 439
14．4．2 位置控制律设计 439
14．4．3 姿态控制律设计 440
14．4．4 闭环系统的设计关键 441
14．4．5 仿真实例 441
参考文献 448
第15章 飞行器双闭环PD控制 450
15．1 基于双环设计的VTOL飞行器轨迹跟踪PD控制 450
15．1．1 VTOL模型描述 450
15．1．2 针对第一个子系统的控制 451
15．1．3 针对第二个子系统的控制 452
15．1．4 仿真实例 452
15．2 基于内外环的四旋翼飞行器的PD控制 459
15．2．1 四旋翼飞行器动力学模型 459
15．2．2 位置控制律设计 460
15．2．3 虚拟姿态角度的求解 461
15．2．4 姿态控制律设计 462
15．2．5 闭环系统的设计关键 463
15．2．6 仿真实例 464
参考文献 473
第16章 小车倒立摆系统的控制及GUI动画演示 474
16．1 小车倒立摆的H∞控制 474
16．1．1 系统描述 474
16．1．2 H∞控制器要求 475
16．1．3 基于Riccati方程的H∞控制 475
16．1．4 LMI及其MATLAB求解 476
16．1．5 基于LMI的H∞控制 477
16．1．6 仿真实例 477
16．2 单级倒立摆控制系统的GUI动画演示 485
16．2．1 GUI介绍 485
16．2．2 演示程序的构成 485
16．2．3 主程序的实现 485
16．2．4 演示界面的GUI设计 486
16．2．5 演示步骤 486
参考文献 488
第17章 其他控制方法的设计与仿真 489
17．1 单级倒立摆建模 489
17．2 倒立摆PD控制 490
17．2．1 系统描述 490
17．2．2 仿真实例 491
17．3 小车倒立摆的全状态反馈控制 494
17．3．1 系统描述 494
17．3．2 全状态反馈控制 494
17．3．3 仿真实例 495
17．4 输入/输出反馈线性化 503
17．4．1 系统描述 503
17．4．2 控制律设计 503
17．4．3 仿真实例 504
17．5 倒立摆反演控制 507
17．5．1 系统描述 508
17．5．2 控制律设计 508
17．5．3 仿真实例 509
17．6 倒立摆滑模控制 512
17．6．1 问题描述 512
17．6．2 控制律设计 512
17．6．3 仿真实例 513
17．7 自适应鲁棒滑模控制 518
17．7．1 问题的提出 518
17．7．2 自适应控制律的设计 518
17．7．3 仿真实例 519
参考文献 526

前言/序言

前 言

PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于过程控制和运动控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。然而实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定性，难以建立精确的数学模型，应用常规PID控制器不能达到理想的控制效果，而且在实际生产现场中，由于受到参数整定方法繁杂的困扰，常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差。

计算机技术和智能控制理论的发展为复杂动态不确定系统的控制提供了新的途径。采用智能控制技术，可设计智能PID和进行PID的智能整定。

有关智能PID控制等新型PID控制理论及其工程应用，近年来已有大量的论文发表。作者多年来一直从事智能控制方面的研究和教学工作，为了促进PID控制和自动化技术的进步，反映PID控制设计与应用中的最新研究成果，并使广大工程技术人员能了解、掌握和应用这一领域的最新技术，学会用MATLAB语言进行PID控制器的设计，作者编写了这本书，以抛砖引玉，供广大读者学习参考。

本书是在总结作者多年研究成果的基础上，进一步理论化、系统化、规范化、实用化而成的，其特点如下。

（1）PID控制算法取材新颖，内容先进，重点置于学科交叉部分的前沿研究和介绍一些有潜力的新思想、新方法和新技术，取材着重于基本概念、基本理论和基本方法。

（2）针对每种PID算法给出了完整的MATLAB仿真程序，这些程序都可以在线运行，并给出了程序的说明和仿真结果。具有很强的可读性，很容易转化为其他各种实用语言。

（3）着重从应用领域角度出发，突出理论联系实际，面向广大工程技术人员，具有很强的工程性和实用性。书中有大量应用实例及其结果分析，为读者提供了有益的借鉴。

（4）所给出的各种PID算法完整，程序设计力求简单明了，便于自学和进一步开发。

本书共分17章。第1章介绍连续系统PID控制和离散系统数字PID控制的几种基本方法，通过仿真和分析进行了说明；第2章介绍了PID控制器整定的几种方法；第3章介绍了时滞系统的PID控制，包括串级计算机控制系统的PID控制、纯滞后控制系统Dahlin算法和基于Smith预估的PID控制；第4章介绍了基于微分器的PID控制，包括基于全程快速微分器和基于Levant微分器的PID控制；第5章介绍了基于观测器的PID控制，包括基于干扰观测器、扩张观测器和输出延迟观测器的PID控制；第6章介绍了自抗扰控制器及其PID控制，包括非线性跟踪微分器、安排过渡过程及PID控制、基于非线性扩张观测器的PID控制、非线性PID控制和自抗扰控制；第7章介绍了几种PID鲁棒自适应控制方法，包括一种稳定的PD控制算法、基于模型的PI鲁棒控制、基于名义模型的机械手PI鲁棒控制、基于Anti-windup的PID抗饱和控制和基于增益自适应调节的模型参考自适应PD控制；第8章介绍了专家PID和模糊PID整定方法，其中模糊PID包括自适应模糊补偿的倒立摆PD控制、基于模糊规则表的模糊PD控制和模糊自适应整定PID控制；第9章介绍了神经网络PID控制，包括基于单神经元网络的PID控制、基于二次型性能指标学习算法的单神经元自适应PID控制和基于自适应神经网络补偿的倒立摆PD控制；第10章介绍了基于差分进化的PID控制，主要包括基于差分进化整定的PID控制和基于差分进化摩擦模型参数辨识的PID控制；第11章介绍了伺服系统的PID控制，包括伺服系统在低速摩擦条件下的PID控制、单质量伺服系统PID控制和二质量伺服系统PID控制；第12章介绍了迭代学习PID控制，包括迭代学习PID控制基本原理和基本设计方法；第13章介绍了挠性及奇异摄动系统的PD控制，包括基于输入成型的挠性机械系统PD控制和基于奇异摄动理论的P控制；第14章介绍了机械手的PID控制，包括机械手独立PD控制、工作空间中机械手末端轨迹PD控制、工作空间中机械手末端的阻抗PD控制和移动机器人的P控制；第15章介绍了飞行器的双闭环PD控制，包括基于双环设计的VTOL飞行器轨迹跟踪PD控制和基于内外环的四旋翼飞行器的PD控制；第16章介绍了倒立摆系统的一种控制方法及GUI动画演示；第17章介绍了其他控制方法，针对每种方法给出了实例说明。

本书是基于MATLAB环境下开发的，各个章节的内容具有很强的独立性，读者可以结合自己的方向深入地进行研究。

北京航空航天大学尔联洁教授在伺服系统设计方面提出了许多宝贵意见，东北大学徐心和教授、薛定宇教授给予了大力支持和帮助，作者在控制系统的分析中，有许多方面得益于作者与研究生的探讨，在此一并表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在一些不足和错误之处，欢迎广大读者批评指正。

刘金琨 　

北京航空航天大学

2016年3月10日

第4版说明

在第3版的基础上主要增加了以下内容：挠性及奇异摄动系统的PD控制、机械手PID控制、飞行器双闭环PD控制，将第3版第10章“基于遗传算法整定的PID控制”改为“基于差分进化的PID控制”，并针对第3版中的部分内容进行了更新，对书中的某些错误进行了修改。

《现代精密控制系统设计与MATLAB实现》 内容简介： 本书聚焦于现代控制理论在工程实践中的应用，特别是如何利用MATLAB强大的仿真和分析工具，高效地设计、分析和优化复杂的控制系统。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解并掌握现代控制技术的核心理念，并将其转化为实际的工程解决方案。 第一部分：现代控制理论基础与MATLAB建模 本部分将系统梳理现代控制理论的核心概念，并着重介绍如何在MATLAB环境中进行系统建模。我们将从系统的状态空间描述入手，详细讲解线性时不变（LTI）系统的建模方法，包括连续时间和离散时间系统的表示。读者将学习如何将实际的物理系统（如机械、电气、热力系统等）转化为数学模型，并利用MATLAB的Simulink和Symbolic Math Toolbox等工具进行直观、高效的建模。 状态空间分析： 深入探讨状态向量、输入向量和输出向量的定义，以及如何建立系统的状态方程和输出方程。我们将讲解传递函数与状态空间表示之间的转换，为后续的控制设计奠定基础。 系统辨识： 对于难以精确建模的复杂系统，本书将介绍基于实验数据的系统辨识方法。读者将学习如何通过采集系统输入输出数据，利用MATLAB的System Identification Toolbox来估计系统模型，从而为控制器设计提供可靠的模型依据。 多输入多输出（MIMO）系统建模： 扩展至更广泛的工程应用，本书将详细阐述MIMO系统的建模技术，包括如何表示和处理耦合的系统动态，为设计能够同时控制多个输出的控制器做好准备。 第二部分：现代控制器的设计原理与MATLAB实现 本部分将深入探讨各种现代控制器的设计原理，并结合MATLAB进行仿真实现。我们将从经典控制理论的思想出发，逐步引入更先进的控制策略。 极点配置（Pole Placement）： 讲解如何通过状态反馈，将系统的闭环极点配置到期望的位置，从而达到期望的动态性能（如响应速度、稳定性等）。我们将展示如何利用MATLAB的`place`或`acker`函数来实现极点配置。 状态观测器设计： 考虑到并非所有状态变量都能直接测量，本书将详细介绍状态观测器的设计。我们将讲解Luenberger观测器和扩展卡尔曼滤波器（EKF）等类型，以及如何利用MATLAB实现这些观测器，以估计系统的未知状态。 线性二次型调节器（LQR）与线性二次型高斯（LQG）控制： LQR控制器是一种最优控制方法，它能够在满足性能指标的同时，最小化二次型性能指标。本书将深入讲解LQR的原理，并展示如何利用MATLAB的`lqr`函数来设计最优状态反馈控制器。进一步，LQG控制器将系统的不确定性（噪声）和观测器误差纳入考虑，实现更鲁棒的最优控制，我们将介绍其设计步骤和MATLAB实现。 模型预测控制（MPC）： 作为一种先进的优化控制策略，MPC能够在每个采样时刻，利用预测模型，对未来一段时间内的系统行为进行预测，并求解一个优化问题，以确定最优的控制序列。本书将详细阐述MPC的设计原理，包括预测模型、代价函数、约束条件等，并利用MATLAB的Model Predictive Control Toolbox进行仿真和调优。 第三部分：先进控制策略与鲁棒控制 本部分将进一步拓展到更复杂的控制问题，并介绍能够应对系统不确定性和外部扰动的鲁棒控制技术。 滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）： SMC是一种非线性控制策略，具有对模型不确定性和外部扰动不敏感的优点。本书将介绍滑模面的设计、滑模控制律的构建，以及如何利用MATLAB进行SMC的仿真验证。 自适应控制（Adaptive Control）： 对于系统参数随时间变化的系统，自适应控制能够根据系统性能的反馈，实时调整控制器参数，以维持系统的性能。我们将介绍多种自适应控制算法，如梯度下降法、Lyapunov方法等，并展示如何在MATLAB中实现自适应控制系统。 模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control, FLC）： FLC利用模糊逻辑推理，将人的专家知识转化为控制策略。本书将详细讲解模糊化、模糊推理和解模糊的过程，并介绍如何利用MATLAB的Fuzzy Logic Toolbox设计和仿真模糊控制器。 神经网络控制（Neural Network Control, NNC）： NNC利用神经网络的强大逼近能力，实现对复杂非线性系统的控制。我们将介绍不同类型的神经网络结构，以及如何将神经网络应用于控制器设计，并利用MATLAB进行仿真。 H-无穷（H-infinity）控制： H-无穷控制是一种性能指标明确的鲁棒控制方法，它旨在最小化系统在所有可能的不确定性下，输出对输入的加权范数。本书将详细讲解H-无穷控制的设计理论，并利用MATLAB的Robust Control Toolbox进行H-无穷控制器的设计和分析。 μ-综合分析与设计： μ-综合分析是一种更精确的鲁棒性分析方法，它能够更有效地评估系统在不确定性模型下的稳定性裕度和性能。本书将介绍μ-综合分析的基本概念，以及如何利用MATLAB的Robust Control Toolbox进行μ-综合分析和控制器设计。 第四部分：系统分析、仿真与优化 本部分将重点介绍如何利用MATLAB对设计好的控制系统进行全面而深入的分析，并进行仿真优化。 系统稳定性分析： 详细讲解各种稳定性判据，如Routh-Hurwitz判据、Nyquist判据、根轨迹等，并演示如何利用MATLAB的控制系统工具箱进行可视化分析。 性能指标评估： 介绍各种性能指标，如超调量、上升时间、调节时间、稳态误差等，并展示如何在MATLAB中进行仿真计算和评估。 鲁棒性分析： 除了H-无穷控制和μ-综合分析，本书还将介绍其他鲁棒性评估方法，如参数不确定性下的稳定性分析，以及如何利用MATLAB进行不确定性模型的仿真。 Simulink仿真实践： Simulink作为MATLAB的图形化仿真环境，在控制系统设计中发挥着至关重要的作用。本书将通过大量实例，展示如何利用Simulink搭建各种控制系统模型，进行仿真测试，并观察系统响应。我们将深入讲解Simulink中常用的模块，如传递函数模块、状态空间模块、控制器模块、信号源模块等，以及如何利用它们构建复杂的控制系统。 代码生成与硬件部署： 探讨如何利用MATLAB/Simulink的代码生成工具，将仿真模型转化为C/C++等嵌入式代码，为实际硬件部署提供便利。 附录 MATLAB常用命令速查 控制系统设计案例集锦 本书内容丰富，理论与实践相结合，通过大量的MATLAB仿真算例，帮助读者深入理解现代控制理论的精髓，并掌握利用MATLAB进行复杂控制系统设计、分析和优化的实用技能。无论您是从事自动化、机器人、航空航天、过程控制等领域的工程师，还是相关专业的学生，本书都将是您不可多得的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》绝对是我近期阅读过的最实用、最有价值的工程类书籍之一。我是一名在工业自动化领域工作多年的工程师，虽然在工作中经常接触PID控制，但总感觉对一些更深入的理论和高级控制策略掌握不够扎实。这本书的内容，特别是关于模型预测控制（MPC）和模糊PID的章节，让我眼前一亮。我之前一直认为MPC是一种非常复杂的控制算法，难以在实际应用中落地，但书中通过MATLAB仿真，将MPC的设计流程、约束处理以及性能分析都讲得非常透彻。通过书中提供的源代码，我能够一步步地复现和修改，理解MPC是如何根据系统模型和约束条件来优化控制输出的。这一点对于我来说尤为重要，因为在我的工作中，经常会遇到需要考虑输入输出约束的复杂系统，比如化工过程控制或电网调度。而模糊PID的部分，则提供了另一种解决非线性系统和参数不确定性问题的思路。书中详细讲解了模糊逻辑控制器的设计，包括隶属度函数的选择、模糊规则的制定以及如何将其与PID控制器结合，实现更智能、更鲁棒的控制。我尤其欣赏书中关于如何根据系统特性来设计模糊规则的指导，这比传统的试凑法要科学高效得多。总的来说，这本书不仅更新了我的PID控制理论知识，更重要的是，它为我解决实际工程中的难题提供了强大的工具和方法论支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的可以称得上是PID控制领域的“宝典”！我是一位研究生，正在进行一项与机器人动力学相关的研究，PID控制是其中的关键部分。在查找相关文献的时候，我偶然发现了《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》，然后就彻底被它吸引住了。与其他书籍不同，这本书的讲解非常系统化，从PID控制的基本原理到各种高级控制策略，几乎涵盖了PID控制的方方面面。我特别喜欢书中关于PID控制器参数整定方法的梳理，比如Ziegler-Nichols方法、临界比例度法，以及更高级的遗传算法和粒子群优化算法在PID参数整定中的应用。书中不仅给出了算法的原理，还提供了详细的MATLAB代码示例，我可以直接运行和修改，这大大节省了我自己编写代码的时间，也让我更容易理解这些优化算法是如何工作的。我之前在调试一个多自由度机械臂的关节控制时，遇到了参数整定困难的问题，总是难以找到一组最优参数。这本书中关于遗传算法和粒子群优化算法在PID参数整定中的应用，为我提供了全新的思路。我根据书中的方法，将优化算法与MATLAB仿真结合，成功地找到了更优的PID参数，显著提升了机械臂的跟踪精度和稳定性。此外，书中关于抗干扰能力和鲁棒性分析的内容，也为我深入理解PID控制器的性能提供了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

初次接触PID控制，是在本科的自动控制原理课程上，那时脑海里对PID的理解仅停留在理论公式的层面，而《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》这本书，却以一种极其生动的方式，把我从书本的象牙塔里拉了出来。我记得最清楚的是书中关于增量式PID和位置式PID的对比分析，不仅仅是公式的推导，作者更是通过大量的MATLAB仿真图例，直观地展示了这两种方法的区别和适用场景。特别是书中对积分饱和和抗积分饱和方法的详细讲解，以及如何通过调整参数来避免这些问题，让我第一次深刻体会到理论与实践结合的魅力。很多教材在讲到离散化时，往往是一笔带过，而这本书却花了相当大的篇幅，从不同的离散化方法，比如前向欧拉、后向欧拉、梯形公式，一一讲解了它们的原理、优缺点，并且在MATLAB中进行了仿真对比，这对于我这样的初学者来说，简直是量身定做的福音。我曾经在自己尝试搭建一个简单的电机控制系统时，遇到了模型不准确导致PID控制器效果不佳的问题，当时束手无策。翻阅这本书时，我惊喜地发现了关于系统辨识和自适应PID的内容，虽然当时我对系统辨识的了解也有限，但书中循序渐进的讲解，从模型建立的基本原理到各种辨识算法的介绍，再到如何将辨识结果应用到PID参数整定中，给了我很大的启发。尽管我还没有完全掌握所有的系统辨识技巧，但这本书为我打开了一扇新的大门，让我看到了解决实际工程问题的更多可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于“一本教科书”那么简单，它更像是一位经验丰富的导师，一步步引导读者探索PID控制的奥秘。《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》的精彩之处在于，它将理论知识与实际操作完美地结合起来。我是一位喜欢动手实践的学生，在学习PID控制理论时，总是渴望能够通过仿真来验证和加深理解。这本书的MATLAB仿真部分做得非常出色，几乎每一个重要的PID控制概念，无论是基础的P、I、D环节的作用，还是更高级的死区补偿、前馈控制，书中都提供了完整的MATLAB代码，并且对代码的每一部分都进行了详细的解释。这让我能够轻松地运行代码，观察不同参数设置下系统的响应曲线，从而直观地理解PID控制的原理和影响。我曾经在学习“增量式PID”和“位置式PID”时，理论上理解了它们的区别，但通过书中提供的仿真，我能够清晰地看到它们在实际控制过程中，控制输出的计算方式和含义是不同的，这一点对于我理解底层控制逻辑非常有帮助。此外，书中关于“PID控制器性能指标”的讲解，如超调量、调节时间、稳态误差等，并教我如何通过MATLAB的仿真工具来计算和评估这些指标，这让我能够更客观、更量化地评价控制系统的性能，也为我进行系统优化提供了明确的方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力系统领域工作的技术人员，我发现《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》是一本不可多得的参考书。在电力系统中，稳定性和快速响应是至关重要的，而PID控制在其中扮演着举足轻重的角色。这本书对PID控制的深入剖析，让我对如何在实际电力系统应用中优化PID控制器有了更深刻的理解。我尤其关注书中关于“抗积分饱和”和“抗微分饱和”的章节。在电力系统的很多应用中，例如自动电压调节器（AVR）或调速器，由于系统输入或输出的限制，很容易出现积分饱和现象，导致控制器性能下降甚至系统不稳定。书中提供的多种抗积分饱和策略，如增量式PID的改进、抗积分饱和反馈等，并辅以MATLAB仿真来验证其效果，这对于我解决实际工程问题非常有指导意义。另外，书中关于PID控制器在新能源接入（如风电、光伏）中的应用探讨，也让我对如何利用PID控制来提高电网对新能源的接纳能力有了更直观的认识。虽然书中没有直接给出针对特定新能源设备的控制方案，但其提供的PID控制原理和仿真方法，可以很容易地迁移和应用到我的工作中，为我设计和优化相关控制策略提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

书被拆了，应该是退货的，不过不影响使用。

评分☆☆☆☆☆

封面和页底的白纸太脏了，看着特别糟心，书角上也有磨损的痕迹，也不知道是不是退换货过的书，一起买了很多书，这本书最差。要不是急着用，都想退货了！

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可以

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东西不错，价格实惠，goooooood！

评分☆☆☆☆☆

收到后看了一下，很受益。其中有些思路在我们在电源设计中用得到。

评分☆☆☆☆☆

还行，需要一定基础

评分☆☆☆☆☆

方便快捷，只是质量属于一般，可以看！

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感觉很不错，不止一次购买了

评分☆☆☆☆☆

经典控制matlab书籍，方便查阅，正版，质量不错