本书系统地介绍了PID控制的几种设计方法，是作者多年来从事控制系统教学和科研工作的结晶，同时融入了国内外同行近年来所取得的最新成果。
全书共18章，包括基本的PID控制、PID控制器的整定、时滞系统的PID控制、基于微分器的PID控制、基于观测器的PID控制、自抗扰控制器及其PID控制、PD鲁棒自适应控制、模糊PD控制和专家PID控制、神经网络PID控制、基于差分进化的PID控制、伺服系统PID控制、迭代学习PID控制、挠性及奇异摄动系统的PD控制、机械手PID控制、飞行器双闭环PD控制、小车倒立摆系统的控制及GUI动画演示、自适应容错PD控制和基于事件驱动及输入延迟的PID控制。每种方法都给出了算法推导、实例分析和相应的MATLAB仿真设计程序。
本书各部分内容既相互联系又相互独立。读者可根据自己的需要选择学习。本书适合从事生产过程自动化、计算机应用、机械电子和电气自动化领域工作的工程技术人员阅读，也可作为大专院校工业自动化、自动控制、机械电子、自动化仪表、计算机应用等专业的教学参考书。

第1章 基本的PID控制
1.1 PID控制原理
1.2 连续系统的PID仿真
1.2.1 基本的PID控制
1.2.2 线性时变系统的PID控制
1.3 数字PID控制
1.3.1 位置式PID控制算法
1.3.2 连续系统的数字PID控制算法
1.3.3 离散系统的数字PID控制算法
1.3.4 增量式PID控制算法
1.3.5 积分分离PID控制算法
1.3.6 抗积分饱和PID控制算法
1.3.7 梯形积分PID控制算法
1.3.8 变速积分PID控制算法
1.3.9 带滤波器的PID控制算法
1.3.10 不完全微分PID控制算法
1.3.11 微分先行PID控制算法
1.3.12 带死区的PID控制算法
1.3.13 基于前馈补偿的PID控制算法
1.3.14 步进式PID控制算法
1.3.15 PID控制的方波响应
1.3.16 基于卡尔曼滤波器的PID控制算法
1.4 S函数介绍
1.4.1 S函数简介
1.4.2 S函数使用步骤
1.4.3 S函数的基本功能及重要参数设定
1.4.4 实例说明
1.5 PID研究新进展
参考文献
第2章 PID控制器的整定
2.1 概述
2.2 基于响应曲线法的PID整定
2.2.1 基本原理
2.2.2 仿真实例
2.3 基于Ziegler-Nichols的频域响应PID整定
2.3.1 连续Ziegler-Nichols方法的PID整定
2.3.2 仿真实例
2.3.3 离散Ziegler-Nichols方法的PID整定
2.3.4 仿真实例
2.4 基于频域分析的PD整定
2.4.1 基本原理
2.4.2 仿真实例
2.5 基于相位裕度整定的PI控制
2.5.1 基本原理
2.5.2 仿真实例
2.6 基于极点配置的稳定PD控制
2.6.1 基本原理
2.6.2 仿真实例
2.7 基于临界比例度法的PID整定
2.7.1 基本原理
2.7.2 仿真实例
2.8 一类非线性整定的PID控制
2.8.1 基本原理
2.8.2 仿真实例
2.9 基于优化函数的PID整定
2.9.1 基本原理
2.9.2 仿真实例
2.10 基于NCD优化的PID整定
2.10.1 基本原理
2.10.2 仿真实例
2.11 基于NCD与优化函数结合的PID整定
2.11.1 基本原理
2.11.2 仿真实例
2.12 传递函数的频域测试
2.12.1 基本原理
2.12.2 仿真实例
参考文献
第3章 时滞系统的PID控制
3.1 单回路PID控制系统
3.2 串级PID控制
3.2.1 串级PID控制原理
3.2.2 仿真实例
3.3 纯滞后系统的大林控制算法
3.3.1 大林控制算法原理
3.3.2 仿真实例
3.4 纯滞后系统的Smith控制算法
3.4.1 连续Smith预估控制
3.4.2 仿真实例
3.4.3 数字Smith预估控制
3.4.4 仿真实例
参考文献
第4章 基于微分器的PID控制
4.1 基于全程快速微分器的PD控制
4.1.1 全程快速微分器
4.1.2 仿真实例
4.2 基于Levant微分器的PID控制
4.2.1 Levant微分器
4.2.2 仿真实例
参考文献
第5章 基于观测器的PID控制
5.1 基于慢干扰观测器补偿的PID控制
5.1.1 系统描述
5.1.2 观测器设计
5.1.3 仿真实例
5.2 基于指数收敛干扰观测器的PID控制
5.2.1 系统描述
5.2.2 指数收敛干扰观测器的问题提出
5.2.3 指数收敛干扰观测器的设计
5.2.4 PID控制器的设计及分析
5.2.5 仿真实例
5.3 基于名义模型干扰观测器的PID控制
5.3.1 干扰观测器基本原理
5.3.2 干扰观测器的性能分析
5.3.3 干扰观测器鲁棒稳定性
5.3.4 低通滤波器Q（s）的设计
5.3.5 仿真实例
5.4 基于扩张观测器的PID控制
5.4.1 扩张观测器的设计
5.4.2 扩张观测器的分析
5.4.3 仿真实例
5.5 基于输出延迟观测器的PID控制
5.5.1 系统描述
5.5.2 输出延迟观测器的设计
5.5.3 仿真实例
5.6 基于鲁棒观测器的PD控制
5.6.1 系统描述
5.6.2 鲁棒观测器的设计
5.6.3 鲁棒观测器收敛性分析
5.6.4 仿真实例
参考文献
第6章 自抗扰控制器及其PID控制
6.1 非线性跟踪微分器
6.1.1 微分器描述
6.1.2 仿真实例
6.2 安排过渡过程及PID控制
6.2.1 安排过渡过程
6.2.2 仿真实例
6.3 基于非线性扩张观测器的PID控制
6.3.1 系统描述
6.3.2 非线性扩张观测器
6.3.3 仿真实例
6.4 非线性PID控制
6.4.1 非线性PID控制算法
6.4.2 仿真实例
6.5 自抗扰控制
6.5.1 自抗扰控制结构
6.5.2 仿真实例
参考文献
第7章 PD鲁棒自适应控制
7.1 稳定的PD控制算法
7.1.1 问题的提出
7.1.2 PD控制律的设计
7.1.3 仿真实例
7.2 基于模型的PI鲁棒控制
7.2.1 问题的提出
7.2.2 PD控制律的设计
7.2.3 稳定性分析
7.2.4 仿真实例
7.3 基于名义模型的机械手PI鲁棒控制
7.3