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第1章 绪论1

1.1 PID控制器的发展史1

1.2 PID控制器的设计和参数整定6

1.3 PID控制器的未来发展7

本章小结8

第2章 低阶控制器的基本调节原理9

2.1 PID控制器的调节原理9

2.1.1 反馈原理9

2.1.2 比例环节的作用11

2.1.3 PID控制13

2.1.4 积分环节的作用13

2.1.5 微分环节的作用16

2.2 Ziegler-Nichols参数整定19

2.3 相位超前／滞后补偿器的调节原理22

2.3.1 相位超前补偿器22

2.3.2 相位滞后补偿器25

本章小结27

第3章 时滞系统及其特性28

3.1 概述28

3.2 时滞系统的特点31

3.2.1 时滞对系统的影响31

3.2.2 时滞系统特征根的分布33

3.2.3 滞后因子的Pade近似35

3.2.4 时滞系统的Nyquist曲线36

3.3 时滞特征方程的稳定性38

3.4 在控制系统中的应用41

3.4.1 稳定性分析41

3.4.2 一个例子45

本章小结61

第4章 参数空间图解法62

4.1 概述62

4.2 参数平面稳定域63

4.3 图解稳定性准则66

4.4 PI控制器参数稳定域70

本章小结73

第5章 时滞系统PID控制74

5.1 概述74

5.2 典型滞后过程PID控制75

5.2.1 一阶滞后过程PID控制76

5.2.2 具有实极点的二阶滞后过程PID控制83

5.2.3 具有复极点的二阶滞后过程PID控制89

5.2.4 高阶滞后过程PID控制94

5.3 积分滞后过程PID控制97

5.3.1 纯积分（链）滞后过程PID控制98

5.3.2 一阶加积分滞后过程PID控制104

5.3.3 一阶加双积分滞后过程PID控制109

5.4 一般高阶全极点滞后过程PID控制112

5.5 带零点的高阶滞后过程PID控制119

5.5.1 问题的描述120

5.5.2 函数△+i1（s）的一些性质122

5.5.3 参数稳定域124

5.6 性能设计问题133

5.6.1 幅值-相角裕度测试器133

5.6.2 经典性能设计135

5.6.3 现代性能设计144

本章小结149

第6章 时滞系统相位超前／滞后补偿150

6.1 试凑法150

6.2 解析法151

6.2.1 参数整定方法152

6.2.2 算例155

6.3 图解法157

6.3.1 问题的描述158

6.3.2 参数稳定域158

6.3.3 曲线C± n的性质和增益Kc的取值范围161

6.3.4 幅值裕度和相角裕度设计166

本章小结171

第7章 在液位控制系统中的应用172

7.1 单容水箱液位控制172

7.1.1 单容水箱的数学模型172

7.1.2 仿真与实验175

7.2 双容水箱液位控制177

7.2.1 双容水箱的数学模型177

7.2.2 仿真与实验180

本章小结182

参考文献183