用C/C++实现下列对象的P、PD、PI、PID、积分器饱和PID、不完全微分PID、微分先行PID控制G(s)=(1.151*s+0.1774)/(s^3+0.739*s^2+0.921*s);

实现这些对象需要先确定控制器的采样周期，然后进行离散化，最终得到控制器的差分方程。由于本题中的G(s)为三阶系统，因此需要使用三阶控制器。以下是各种控制器的实现方法：

1. P控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k)

代码实现：

double PController(double error, double Kp) {
    return Kp * error;
}

2. PD控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Kd * (e(k) - e(k-1))/T

代码实现：

double PDController(double error, double last_error, double Kp, double Kd, double T) {
    return Kp * error + Kd * (error - last_error) / T;
}

3. PI控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2

代码实现：

double PIController(double error, double last_error, double Kp, double Ki, double T, double &sum_error) {
    sum_error += (error + last_error) * T / 2;
    return Kp * error + Ki * sum_error;
}

4. PID控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2 + Kd * (e(k) - e(k-1))/T

代码实现：

double PIDController(double error, double last_error, double Kp, double Ki, double Kd, double T, double &sum_error) {
    sum_error += (error + last_error) * T / 2;
    double derivative = (error - last_error) / T;
    return Kp * error + Ki * sum_error + Kd * derivative;
}

5. 积分器饱和PID控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2 + Kd * (e(k) - e(k-1))/T
其中，Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2 部分加入了积分器饱和限制

代码实现：

double SaturatedPIDController(double error, double last_error, double Kp, double Ki, double Kd, double T, double &sum_error, double max_output) {
    sum_error += (error + last_error) * T / 2;
    double integral = Ki * sum_error;
    if (integral > max_output) {
        integral = max_output;
        sum_error = integral / Ki;
    } else if (integral < -max_output) {
        integral = -max_output;
        sum_error = integral / Ki;
    }
    double derivative = (error - last_error) / T;
    return Kp * error + integral + Kd * derivative;
}

6. 不完全微分PID控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2 + Kd * (a*T*e(k) - b*T*e(k-1))/T

代码实现：

double IncompleteDifferentialPIDController(double error, double last_error, double Kp, double Ki, double Kd, double T, double a, double b, double &last_derivative) {
    double derivative = a * T * error - b * T * last_error;
    double output = Kp * error + Ki * (error + last_error) * T / 2 + Kd * derivative;
    last_derivative = derivative;
    return output;
}

7. 微分先行PID控制器：

差分方程：u(k) = Kp * e(k) + Ki * T * (e(k) + e(k-1))/2 + Kd * (a*T*e(k) - b*T*e(k-1))/T + Kd * c * u(k-1)

代码实现：

double PrecedingDifferentialPIDController(double error, double last_error, double Kp, double Ki, double Kd, double T, double a, double b, double c, double last_output, double &last_derivative) {
    double derivative = a * T * error - b * T * last_error + c * last_output;
    double output = Kp * error + Ki * (error + last_error) * T / 2 + Kd * derivative;
    last_derivative = derivative;
    return output;
}

需要注意的是，这里的变量名与差分方程中的变量名不完全相同，需要根据具体情况进行调整。另外，差分方程中的a、b、c等系数需要根据系统的具体参数进行计算，这里不再赘述。