慣性對象的PI控制及IP控制研究

何虹 王裴

摘要：針對一階慣性對象，比較了PI控制和IP控制兩種控制系統結構，提出了帶前饋積分-比例控制系統結構，并研究了不同的帶前饋積分-比例控制器參數配置下的性能指標。

關鍵詞：PI控制;IP控制;帶前饋積分-比例控制

0 引言

比例-積分（Proportional-Integral，PI）控制以其原理簡單、使用方便、適應性強、魯棒性強等優點在各種控制系統中得到了最廣泛的應用。工程師和控制研究者們在PI控制基礎上，提出和研究了不少改進的PI控制方案，其中積分-比例（Integral-Proportional，IP）控制，作為一種PI控制的變型，被成功應用于直流電機速度控制系統中。PI控制和IP控制的對比研究結果表明，后者能大大降低電機啟動電流的突然沖擊，特別是能改善電機速度調節的超調現象，而前者的魯棒性較強。本文針對一階慣性對象，探討了PI控制和IP控制兩種控制系統結構，提出并研究了帶前饋積分-比例（Feed Forward Integral-Proportional，FFIP）控制系統，PI控制和IP控制都能被包含于FFIP控制模式中。

1 PI控制和IP控制

3 結語

IP控制結構在電機調速系統或電機伺服系統中已有了不少實際應用，但IP控制，特別是FFIP控制在化工、煉油等過程控制系統中的應用并不多見，今后有待研究者們進一步探索上述兩種控制策略在大時滯、慢時變等過程系統中應運用情況。

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收稿日期：2020-08-13

作者簡介：何虹（1973—），女，浙江紹興人，碩士，高級工程師，研究方向：計量管理、控制工程。