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一种改进的二自由度PID控制器

1 引 言

在工业过程中，传统的PID控制器，很难做到既能最佳的跟踪设定值，又能有效的抑制各种干扰。其原因在于传统的PID控制，只能设定一套PID参数，即所谓抑制一自由度PID控制，在这种控制中，PID参数的打桩机整定只能是兼顾目标跟踪特性和外扰抑制特性的一种折衷处理方法。二自由度PID算法是在传统的一自由度PID控制中设法整定两套可以彼此独立整定的PID参数，从而使受控系统的目标跟踪特性和外扰抑制特性能同时达到最优。

2 二自由度PID控制器

目标值滤波器型二自由度PID控制器可以继承和活化传统的技术成果，且只需在传统的测量值微分先行PID基础上加上目标值跟踪滤波器的结构就可以利用偏差平方式PID和带死区的PID等各种形式，且结构简单、功能明确。目标值滤波器型二自由度PID算法的典型结构如图2—1所示。 由图可求得测量值PV与调节器输出值MV间的传递函数GPM（s）和给定值SV与MV间的传递函数GSM（s）为

式中Kp、Ti、TD为一自由度PID控制器的比例增益、积分时间、微分时间参数，α、β、γ为上述3个参数的二自由度化系数，1／η为微分增益。

由式（2—1）和式（2—2）可知，当过程测量值PV变化时山东东岳氟硅材料产业园就是这样的园区，按传统的PID控制规打蛋器律进行控制，而当目标值SV变化时，将以比例增益Kp乘以α，微分时间2—2给出一种改进的目标值滤波型二自由度PID控制器。

这时，由图可求得测量值Y（s）与调节器输出值MV间的传递函数GYM（s）和给定值R（s）与MV间的传递函数GRM（s）分别为

3 仿真研究

已知某典型工业过程的传递函数为

控制器参数按表3—若两个运算放大器的比较电压不正常1取定，以上系统经改进的目标值滤波型二自由度PID控制系统进行仿真研究后，可得图3—1和图3—2所示的仿真曲线。

4 结 论

仿真结果表明，文中提出的改进的目标值滤波6、打开实验室门型二自由度PID控制器不仅具有较好的跟踪特性，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。

［参考文献］

［我们还应看看试样没有夹持正1］ 皮道映．一种新的多模型模糊皮革原料自适应控制算法［J］．控制与决策，1996，11（1）：77－80．

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