本资料是一本关于PID控制器的英文原版教材，其标题为《PID controllers：theory design and tuning》，由Karl J. Åström和Tore Hägglund所著。该书第二版的电子版包含高清晰度的文字和图片，并附有目录。本书不仅对PID控制器的理论、设计和调校进行了深入阐述，还反映了作者在PID控制器自动调节领域的实践经验总结。从1988年出版的《Automatic Tuning of PID Controllers》一书内容出发，本书大幅度扩展了原有内容，并由原书的编辑和作者共同撰写。书中加入了作者近十年来在PID控制器研究和工业应用发展方面的大量知识和体会。
该教材对提升实践中的PID控制质量有着重要贡献，并且对未来制造品质的提高将产生显著影响。书中通过引用最新的工业技术状态，对自动化领域中PID控制的现有状态进行了详尽的描述。作者写作本书的主要目的是为了增进对PID控制的理解，同时也因为关于PID控制的信息在控制文献中比较分散，该领域的研究在过去的几十年里并没有获得太多关注，且在标准的控制教材中常常覆盖不足。因此，本书对于PID控制器的用户和制造商以及教育工作者都将非常有用。
对于大学反馈控制的入门课程来说，教授PID控制极为重要，作者希望本书能提供帮助。此外，本书还对PID控制器的自动调节原理和设计原则进行了详细阐释，讨论了PID控制器在工业自动化中扮演的关键角色以及其在现代控制系统中的重要性。
PID控制器是工业控制领域中使用最广泛的控制形式之一，尤其适用于那些响应速度较快的系统。它们因结构简单、工作可靠以及对模型参数依赖度较低而受到青睐。PID控制器包含了比例（P）、积分（I）和微分（D）三个控制部分，通过组合这三种作用来实现对系统动态性能的优化调节。
比例控制单元负责依据偏差（error）信号的大小进行输出，是调节器的基础。积分控制单元则根据偏差信号的累积（即总误差）来调整输出，有助于消除稳态误差。微分控制单元则关注偏差的变化率，能够预测偏差的未来趋势，从而提高系统的响应速度和稳定性，但也增加了系统对噪声的敏感度。
PID控制器的参数调整，或者称为“调参”是确保控制效果的关键步骤。调参过程通常需要根据控制对象的特性以及控制目标来调整比例、积分和微分三个参数的大小，从而达到最佳的控制效果。调参方法有很多，包括手动调整、试凑法、以及利用各种优化算法进行自适应调节。书中提出了基于模型的方法以及一些简单的经验规则，帮助工程师们快速有效地找到合适的控制器参数。
本书还讨论了PID控制器设计的理论基础，包括稳定性分析、鲁棒性设计以及控制系统性能评估。作者深入探讨了PID控制器的设计原则，以及如何在面对不同类型和复杂度的控制系统时设计出适用的控制器。这为读者提供了全面而深入的理论支持，帮助读者不仅能够实现PID控制器的设计，还能够理解其背后的原理。
此外，本书还涵盖了一些先进的控制概念，如在控制系统中加入预设值滤波器，以改善控制性能；还有如何将PID控制器与现代计算机控制系统相结合，以达到更高层次的自动化控制。
《PID controllers：theory design and tuning》是一本集理论深度与实用价值于一体的教科书，适合希望深入理解PID控制器原理与应用的工程师、学生和教师。通过对本书的学习，读者将能够掌握如何设计、实施和调整PID控制器，以及如何将其应用于各种不同的工业控制系统中，从而提高自动化控制系统的性能和稳定性。
