在现实的工业生产过程中,特别是过程控制系统的应用中,PID由于其简单可靠、易于实现、鲁棒性较好的优点,获得了广泛的应用。但是实际工业过程的控制对象往往是非线性、具有延迟、带有一定的不确定性的,用固定参数的常规PID控制器往往得不到很好的控制效果。为了增强常规PID控制器对不确定性的容忍能力,即鲁棒性,鲁棒PID控制器的研究就显得很有意义了。然而在鲁棒PID控制系统的研究中,它们几乎都是采用完全微分PID。众所周知,完全微分PID的微分作用只持续一个周期,微分作用相当于不怎么起作用,从而不能达到有效超前控制误差的目的。同时由于该周期幅值过大,很容易造成计算机中数据的溢出,甚至会给系统的执行机构带来不利的影响。为了克服这些不利影响,有必要研究鲁棒不完全微分PID控制器。本文的研究内容如下:一、介绍了不完全微分PID控制器,同时以不完全微分PID控制器为基础,综合遗传算法,对控制器的参数进行优化,设计出了基于遗传算法的鲁棒不完全微分PID控制器,利用优化得到的PID控制器参数使系统取得了很好的控制效果。二、利用youla参数化理论、Pade近似、综合运用灵敏度极小化原理设计了基于H_∞的鲁棒不完全微分PID控制器,给出了该控制器的参数化表达式,这种控制器只需要整定一个参数,方便了控制器的整定过程。由于在设计时考虑了系统的鲁棒性,所以利用该鲁棒PID控制器所控制的系统具有较高的鲁棒性。三、将上述两种方法应用于工业过程,对于带有一定不确定性的工业控制过程进行仿真,研究结果表明上述两种方法设计的鲁棒PID控制器具有较高的鲁棒性,能满足实际工业的需要,改善了控制系统的性能。