考虑无源被控系统,设计基于稳态数据的逻辑积分PI切换跟踪控制器。PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,至今仍有90%左右的控制回路采用PID结构。工业中很多的控制问题都需要系统的输出无超调跟踪参考信号,但是大部分无超调控制都需要用到被控系统的数学解析模型,这在实际应用中往往难以满足。本文在无系统解析数学模型的情况下,利用稳态数据配合比例和逻辑积分控制实现对设定值的无差跟踪,主要工作如下:（1）分析了跟踪过程中积分的作用及其对系统动态性能超调的影响,提出了基于稳态数据的逻辑PI跟踪控制器的设计方法。设定值变化后的动态过程中,用被控过程输入输出稳态对应关系取代积分作用,配合比例完成调节,避免控制量过调;在稳态阶段加入积分,抵消各种常值扰动影响,确保系统鲁棒性。应用所提出的控制方法,对一阶线性系统的超调进行了定量分析,对于有输入延迟的情况,给出了线性系统超调和控制参数之间的关系。（2）将逻辑PI控制应用于无模型的非线性无源系统。基于被控系统输入输出稳态数据,利用插值算法和神经网络拟合系统输入输出之间的稳态映射关系。对于无延迟的一阶无源非线性系统,能够从理论上确保系统的响应快速性和无超调性能。采用非线性单容水箱和部件级航空发动机模型作为被控系统,仿真研究了无超调的控制性能,并与传统积分分离PI控制对比,说明了控制效果与系统参数和设定值幅度的无关性。（3）基于DCS系统,进行半实物仿真实验。对控制系统进行组态,搭建常规PI控制CFC回路进行实验,并利用常规PI控制实验获得稳态数据;搭建基于稳态数据的CFC控制回路,并设计SFC流程,研究了本文算法的无差无超调控制效果。