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针对现行PID控制器参数整定与优化的缺陷，通过将一种改进的粒子群优化算法（PSO）应用于双闭环直流调速系统，实现直流电动机调速及PID控制器参数在线优化。采用系统的阶跃响应等对改进PSO算法的优化结果进行对比分析，表明改进的PSO算法比传统工程设计法能获得更好的动态性能指标，以及更快的跟随性与鲁棒性，为PID参数优化提供了一个综合性能较好的实用方法。