在工业过程领域,PID控制是应用最为广泛的控制策略。然而,在越来越复杂的控制系统中,会存在各种不确定性因素。对于这种被控对象,采用常规的PID控制器很难达到理想的控制效果。为了增强常规PID控制器对模型不确定性的容忍能力,即鲁棒性,本文研究了三种不同的鲁棒PID控制器的设计方法,并且通过仿真研究获得了比较好的控制效果。 本文第二章研究了基于内模控制的鲁棒PID控制器(IMC-PID)。对于不确定界已知的模型族和不确定性有界的模型,文本文分别给出了相应的鲁棒PID控制器的整定方法。由于IMC-PID控制器的设计是基于系统的鲁棒性,所以,该方法整定出的PID控制器具有很好的鲁棒性。对于采用内模控制的鲁棒PID的控制品质,本文分别对一阶加滞后(FOPDT)对象进行了Matlab仿真研究和借助模拟机进行物理仿真研究。 本文第三章研究了基于H_∞控制理论的鲁棒PID控制器整定方法。该方法是在Youla参数化原理的基础上,通过优化系统的灵敏度函数实现对PID控制器的整定。在对模型时滞环节的处理上,通常采用的是一阶Pade近似的方法,本文采用二阶非对称Pade近似。该方法能够使系统的近似误差大为减小,同时使系统的动态性能和鲁棒性得到明显改善。对FOPDT对象和大滞后对象的仿真研究,验证了采用二阶