针对煤矿井下排水系统存在的非线性、参数时变、处理器运算能力相对较弱等问题,构建出基于数字信号处理器(DSP)的煤矿井下排水监控系统,提出一种带有前馈PD(比例和微分)补偿的单神经元自适应PID控制算法。在Simulink中建立算法的仿真模型,并与常规控制算法进行仿真对比分析,搭建排水系统的实验平台验证算法实际应用效果。仿真和实际应用结果表明,带前馈的单神经元自适应PID算法具有调节时间短、自适应性好、抗干扰能力强等显著优点,能有效提高煤矿井下排水监控系统的工作效率。