ａ ｃ ｎｄ ｉ Ｓｃ ｎｔｏ ｉｎ ｌａ ｅ ｓ ｔｓ ｅ ｎ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ ｌｓｇ ａ ｒ ａｉｆ ｄ．Ａｔｌｓ ，ｓｍｕｌｔｏ ｘ ｍｐ ｅ ｒ ｏ ｕ ｅ ｏ ｓ ｏ ｔ ｅ ｖ ｌｄ ｔ ｉ ａ ｔ ｉ ａｉｎ ｅ ａ ｌ ｓｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｄ ｔ ｈ ｗ ｈ ａｉ ｉｙ ｏ ｈ ｎ ｉｎ ｄ ｍｅ ｈ ｄ． ｆｔ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｔ ｏ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ： Ｄ ｏ ｔｏ ；ａ ｃ ｌｒ ｔｏ ｏ ｔｏ ；ｓｅ ｄ ｆｓ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ＰＩ ｃ ｎ ｒ ｌ ｃ ｅ ｅ ａｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ａ ｙ ｏｆｅ ；ｗｅｇ ｔｎ ａ ｔｒ ｉｈ ｉ ｇ ｆ ｃｏ
该 算法提 供 了更 大的超 前相 角 ， 改善 了 系统 阻尼 特性 和稳 定性 ， 但造 成控 制 量过 大。通 过 引入 加 权
因子 ， 构成 加权 ＰＤ ＩＡ控 制 ， 不仅 有 效改善 了控 制 品质 而且 获得 满 意的控 制 信 号 。 最后 通过 对 比仿
真 实验 验证 了 ＰＤ Ｉ Ａ控 制算 法 的有效 性 。
１ Ｐ ＤＡ 基 本 控 制原 理 Ｉ
ＰＤ ＩＡ控制是在 ＰＤ控制 的基础 上增 加加 速度项 Ｉ （ 二重微分项 ）ＰＤ ，ＩＡ控制器基本结构如 图 １所示 ：
回路 采用 ＰＤ结 构 ， 见 其 强 大 的 生命 力 ＿ 。然 而 Ｉ 可 ５ Ｊ 在对 控制 品质 要求 较 高 时 以及 遇 到 稳 定 性 差 、 阻 低 尼振 荡 系 统 时 ，Ｉ 控 制 算 法 往 往 显 得 能 力 不 足 。 ＰＤ
Ｚ ＨＡＯ Ｍｅ ｇ ｎ
（ ｈｎ ａ ｑｕＣ ｎｒｃｉ Ｃ ｉ Ｈｕ ｎｉ ｏ ｔ ｔ ｇ＆ Ｅｎｉｅｒ ｇ Ｃｒｏａｉｎ ｅｉ ００ ８。ｈｎ ） ａ ａ ｎ ｇｎｅｉ ｏ ｒｔ ，Ｂ ｉ ｇ １０ ２ Ｃ ｉａ ｎ ｐ ｏ ｊ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｏ Ｉ ｏ ｔ ｌ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｌｏ ｉ ｍ ａ ｄ Ｐ Ｄ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒ ｍａ ｃ ｆ Ｄ ｃ ｎ ｒ ，ａ ｎ ｗ ｏ ｔ ｇ ｒ ｈ ｎ ｍｅ Ｉ Ａ ｏ Ｐ ｏ ｏ ａ ｔ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｂ ｄ ｉ ｇ ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌｔ Ｉ ｏ ｔｏｌｒ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｙ ａ ｄ ｎ ｃ ｅｅ ａ ｉ ｏ ｔ ｏ Ｐ Ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ．Ｃｏ ａ ｅ ｉ Ｉ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｉ ｏ ｏ ｅ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ Ｐ Ｄ ｏ ｔｏｌ ，Ｐ ＤＡ ｌｏ ｈ ｅ ａｇ － ｒ ｈ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ｍｏ ｅ ｐ ａ ｅ ｌ ａ ｉ ｍ ａ ｒ ｖｄ ｒ ｈ ｓ ｅ ｄ，ｍｏ ｅ ｄ ｍｐ ｎ ｎ ｙ ｔ ｍ ｔｂ ｌ ｙ ｕ ｔ ａ ｓ ｉ ｏ ｔｏｌｒ Ｓｏ ｔ ｔ ｒ ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｓ ｓｅ ｓ ｉ ｔ ，ｂ ｔ ｕ ｅ ｂ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｕ － ａ ｉ ｉｃ ｅ ｐ ｔ ｈ ｏ ｇ ｎ ｒ ｄ ｃｎ ｅ ｇ ｔ ｇ ｆ ｃｏ ｓ ｅ ｇ ｔ Ｉ ｕ ．Ｔ ｒ ｕ ｈ ｉ ｔ ｕ ｉ ｇ ｗ ｉｈ ｉ ｔ ｒ ，ｗ ｉｈ ＤＡ ｏ ｔ ｌ ｓ ｆｒ ｄ Ｔ ｅ ｗ ｉｈ Ｉ ｅ ｏ — ｏ ｎ ａ Ｐ ｃ ｎ ｒ ｍｅ ． ｈ ｅ ｇ ｔ ＤＡ Ｓｐ ｒ ｒ ｏ ｉ ｏ Ｐ ｆ ｍ
２１ ０ ０年第 １ 期
工业仪表与 自动化装置
・ ３・
Ｐ Ｄ 控 制 算法及 仿 真 研 究 ＩＡ
赵 猛
（ 中国寰球 工程公 司 ， 京 １０ ２ ） 北 ０ ０ ８
摘要 ： 为了提高 ＰＤ算 法的控制 品质 ， 其基础上增加 了加速度项 ， 出了 ＰＤ Ｉ 在 提 ＩＡ控 制算法。
０ 引言
ＰＤ控 制 是 一种 经 典 的控 制 算 法 ， 提 供 了基 Ｉ 它 本 的反馈 形式 ， 通过 积分 消 除稳 态误差 ， 过微 分 并 通 预测 未 来 ¨ ２。ＰＤ控 制 具有 原 理 简单 、 －］ Ｉ 结构 简 明 、 易于 设计 和实 现 、 棒 性 好 、 靠 性 高 、 要 较 少 过 鲁 可 需 程对 象 的信息 等 特 点 Ｊ至 今 ＰＤ仍 为 最 通 用 的 ， Ｉ
而新 的控 制理 论 和方法 并不 能在 解 决这些 问题 的 同 时具 备 简 单 、 靠 、 用 的特 点 。因此 ， 了进 一 步 可 实 为
挖掘这种简单控制 的潜能 ， 本文在 ＰＤ控制算法的 Ｉ 比例项 、 分项 和积 分项 的基 础 上 ， 微 引入误 差 的加 速
度 （ 重微 分 ） ， 成 了 ＰＤ 二 项 构 ＩＡ控 制 ， 为避 免 过 大 并 的控制 信 号 ， 出 了加 权 ＰＤ 提 ＩＡ控 制 。最 后 进 行 了
关 键 词 ：Ｉ ＰＤ控 制 ； 速 度控 制 ； 态误 差 ； 加 稳 加权 因子
中图分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ２３
文献 标志 码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ０— ６ ２ ２ １ ） １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ８ （ ０ ０ ０ — ０ ３— ３
Ｔｈ ｔ ｙ ｏ ｅ ｓｕｄ ｎ Ｐｍ Ａ ｏ ｔ ｏ ｌ ｏ ｉｈｍ ｎｄ ｉｓ ｓｍ ｕｌ ｔｏ ｃ ｎ ｒ ｌａ ｇ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ａ ｉ ｎ
控制 方法 ， 过 程 控 制 领 域 中 ， ９ ％ 以 上 的 控 制 在 有 ５
对 比仿真 研究 ， 结果 表 明 ：Ｉ Ａ控 制 提 供 了更 大 的 ＰＤ 超 前 相角 ， 改善 了系 统 阻 尼 特 性 和稳 定 性 等 动 态 品 质 ， 且加 权 ＰＤ 而 ＩＡ控 制 获 得 了非 常 理 想 的 控 制 信 号 ， 分验 证 了该 算法 的有 效性 。 充