任何一个实际的工程系统都或多或少地存在一定程度的不确定性。一方面,设计者并不一定能够准确获取被控对象数学模型的结构和参数;另一方面,外部环境这一干扰因素即使可用扰动环节进行等效代替,但总是难以预测的。面对客观存在的各式各样的不确定性,如何设计性能良好的控制作用,这便是自适应控制研究的重点。作为现代控制中广泛应用的一种控制策略,PID控制器设计中的参数整定问题至今尚未形成完善的理论体系,从而导致其工程应用在很大程度上受到限制。因此,结合自适应控制与经典的PID组合控制,在此基础上探讨控制器的参数整定方法,这无疑具有深厚的理论研究及实际应用意义。本文针对上述PID控制器参数整定领域现存的缺陷,提出了一种基于鲁棒自适应理论设计的PD和PI控制策略,所设计控制器的参数能够根据被控二阶系统的跟踪误差单独且自动地进行实时调整。本文的主要工作总结如下:首先,给出本文的两类研究对象。以单质点模型的受力分析结合牛顿第二定律作为出发点,给出基本的动力学方程。在此基础上,考虑两种情况:第一种,主体部分对系统状态变量的二阶偏导数等于非零常数,选取其中一种特殊的情况,得到本文的第一类研究对象;第二种,主体部分对系统状态变量的二阶偏导数等于0,直接得到该情况下的一般性表达式,也就是本文的第二类研究对象;其次,针对上述两类研究对象,分别设计自适应PD/PI控制器。本文选取合适且具有创新形式的滤波器变量、构造合理的放缩不等式,最终得到控制器系数的自适应律和参数的在线更新律。一旦有扰动因素产生,这种自适应跟踪控制算法就能够及时检测到不确定信号并立即自动调整控制器增益,从而达到消除跟踪误差的目的;最后,本文结合李雅普诺夫直接法稳定性理论给出了完整的自适应控制算法的稳定性证明。此外,分别选定符合条件的工程背景进行Matlab仿真实验,仿真结果亦证明了算法的有效性。