PID控制器,其以结构简单,易于应用等优点,已广泛应用于工业控制中。但对于一些非线性特性明显或干扰影响大的受控对象,PID控制器存在着快速性与超调量之间矛盾,抗干扰能力不强等缺点。因此论文以提高PID控制性能为目的,对PID控制进行了深入分析与研究,并提出了一种自学习非线性PID抗扰控制方法。论文具体研究内容如下:(1)介绍了PID控制的研究现状及其国内外发展趋势。从PID控制基本原理着手,介绍与分析了几种常见的数字PID控制方法,并对PID控制器中最重要的参数整定方法进行了介绍与总结。(2)由于PID控制对具有时变、非线性与强扰动等特性的受控系统,不能很好地满足其控制性能要求。论文对具有较强抗扰性与鲁棒性的自抗扰控制器的各组成部分进行了深入分析与仿真验证,并提出了其改进方向。(3)提出了一种自学习非线性PID抗扰控制方法。针对扩张状态观测器的非线性组合幂次函数fal会使系统存在高频抖振的问题,使用一种非线性光滑函数),x(gσ代替了非线性组合幂次函数,不仅完全消除了抖振现象,而且也有利于对扩张状态观测器的观测精度。针对非线性误差反馈律结构复杂,难以理解和参数较多的问题,根据PID控制过程中,比例、积分、微分三个增益参数分别随误差变化的规律曲线,提出了将传统线性PID控制律转化为非线性PID控制律的控制思想,并使用自学习算法实时调整三个非线性增益函数的增益系数,实现了非线性PID自学习控制。构建了自学习非线性PID抗扰控制的系统结构,其主要由跟踪微分器,基于非线性光滑函数的扩张状态观测器和非线性PID自学习控制器组成。并且通过仿真对比表明了自学习非线性PID抗扰控制方法的有效性和优越性。