具体描述
本书详细介绍了日本三菱公司生产的FX2系列可编程控制器(PLC)的工作原理和使用方法.全书共分7章,第1章介绍了液压控制系统的基本结构和特点。第2章主要介绍了PLC与液压控制系统之间的连接方式，并给出了常见的接口形式。第3章介绍了PLC的硬件配置和安装方法，以及各输入输出接点的物理性能。第4章讲述了PLC的各种编程软元件，包括输入输出点、计时器、计数器、状态元件、常数等等。本章还介绍了PLC的全部基本指令的形式、特点及使用方法。第5章介绍PLC的步进顺控指令，包括步进顺控指令的特点、应用方法等内容。第6章的主要内容是FX2系列PLC的功能指令。该章的篇幅较大，掌握该章的内容是熟练应用PLC的重点。第7章给出了一此实际应用实例，包括硬件设计、软件设计、编程技巧等内容。
本书的主要对象是那些初步涉及PLC的科技人员或大地心院校非自控专业的学生，因此，在对PLC的介绍上本书力求内容完整、条理清楚、叙述详细、通俗易懂。
本书特别适合于初学者使用，对研究PLC应用的工程技术人员也有一定的参考价值。
图书简介 书名：《现代控制理论基础与先进PID算法》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代控制理论框架，并在此基础上重点剖析当前工业界和学术研究中应用最为广泛的PID控制器的性能优化与高级设计方法。本书内容紧密围绕控制系统的数学建模、稳定性分析、以及面向实际应用的先进控制策略展开，力求在理论深度与工程实践之间搭建坚实的桥梁。 第一部分：控制系统的数学基础与经典理论 本部分首先回顾了自动控制理论的基石——系统的数学描述。我们将详细阐述线性时不变（LTI）系统的状态空间表示法，并对比传递函数模型的优感与局限性。重点内容包括系统的能控性与可观测性分析，这是设计有效状态反馈控制器和观测器的前提条件。 随后，我们深入探讨系统的时域与频域分析方法。在时域中，本书详细讲解了系统的瞬态响应特性（如超调量、调节时间），并引入了如林奈斯（Routh-Hurwitz）判据和根轨迹法等经典稳定性分析工具。频域分析部分，我们将重点介绍波德图、奈奎斯特图的绘制与解读，使读者能够直观地理解系统的频率特性及其稳定性裕度（增益裕度和相位裕度）。这是设计高可靠性控制系统的关键所在。 第二部分：经典PID控制器设计与局限性剖析 PID控制器作为工业控制的“万金油”，其重要性不言而喻。本部分将系统梳理比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环节的物理意义、对系统响应的影响机制。我们将详细介绍Ziegler-Nichols等经典的试凑法和基于性能指标的参数整定方法。 然而，本书并未止步于经典整定。我们深入剖析了传统PID在面对非线性、大延迟、高阶系统时的固有局限性，例如积分饱和问题、微分项对噪声的过度放大效应，以及在系统模型不确定性下的鲁棒性不足。通过对这些局限性的透彻分析，为后续引入先进控制策略奠定理论基础。 第三部分：先进PID控制器的设计与优化 本部分是本书的核心与亮点，专注于提升PID控制器的性能与适应性。 1. 预测与前馈技术： 我们介绍了如何利用系统模型或历史数据，设计前馈控制器来抵消可测干扰和参考输入的瞬时影响，从而显著改善系统的动态响应速度和精度，减轻反馈控制器的负担。 2. 模糊PID与自适应PID： 针对参数整定依赖于准确模型的问题，本书详细阐述了模糊逻辑PID（FPID）的设计思路，即利用专家经验规则来实时调整P、I、D增益，以应对参数时变或轻微非线性系统。此外，我们还探讨了基于系统误差或模型残差的自适应增益调整机制，使控制器参数能够根据运行工况动态优化。 3. 串级与多回路控制结构： 针对复杂被控对象，本书深入讲解了串级控制的应用，如何通过内环快速抑制扰动，外环实现慢速精确跟踪，这在具有内部动态耦合的系统中尤为有效。 4. 增量式PID与死区补偿： 针对伺服机构中常见的控制信号饱和和摩擦（死区）现象，我们引入了增量式PID的实现方式，以及特定的非线性补偿技术，确保控制输出的平滑性和精确性。 5. 智能优化算法在PID整定中的应用： 鉴于传统整定方法的局限性，本书引入了诸如粒子群优化（PSO）和遗传算法（GA）等现代优化技术，用于在给定的性能指标（如最小化ISE或IAE）约束下，全局搜索最优的PID参数组合。 第四部分：面向复杂系统的鲁棒性与抗干扰控制 本部分着眼于提升控制系统在实际工程中的可靠性。我们引入了Smith预估器的设计原理，用于有效补偿系统中的大延迟环节，这对于远距离控制或过程控制至关重要。 同时，本书还专门开辟章节介绍抗饱和与抗积分锁死（Anti-Windup）策略。我们将详尽分析饱和反馈对系统稳定性的负面影响，并介绍如“备份积分器法”、“谢尔比法”等多种先进的抗饱和算法的实现细节与性能对比。 总结： 本书集合了控制理论的严谨性与工程实践的实用性，不仅仅教授读者如何应用基础PID，更重要的是引导他们掌握如何通过先进的算法和控制结构，将一个基础的PID控制器升级为高性能、高鲁棒性的工业控制核心。本书适合控制工程、机电一体化、自动化专业的本科高年级学生、研究生，以及致力于提升工业过程控制水平的工程师和技术人员阅读。通过研读本书，读者将能够熟练驾驭从经典到现代的控制技术，设计出满足严苛性能要求的自动化解决方案。
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