双闭环调速系统设计：电流环与转速环

"检验近似条件-双闭环系统设计" 双闭环调速系统是一种常见的工业自动化设备中的控制策略，主要用于确保电机的转速和电流控制精度。本资源主要讲解了如何设计并检验这类系统的近似条件，特别是针对转速环和电流环的优化。 转速环截止频率是指转速调节器的截止频率，它决定了系统对转速变化的响应速度。在设计过程中，需要确定这一频率值，以确保系统能够快速响应外部负载的变化，同时保持系统的稳定性。通常，转速环的截止频率应高于系统的最高工作转速，以保证动态性能。 电流环传递函数简化条件是电流调节器设计的关键，它涉及到电流环内部传递函数的简化，以便于分析和计算。电流环的目标是保持电机电流稳定，因此需要设计一个能够快速跟踪电流指令的调节器。简化后的传递函数有助于理解系统的动态特性，并为参数设定提供依据。 小惯性环节近似处理条件通常出现在电机模型中，表示电机的惯性可以被理想化处理，以简化控制系统的设计。当电机的转动惯量相对较小，且系统的响应时间远小于电机惯性时间常数时，这种近似处理是有效的。这允许工程师在设计过程中忽略某些次要因素，从而简化设计过程。 在双闭环调速系统设计中，首先设计电流环，因为它对系统快速响应和抑制干扰至关重要。电流环设计包括结构选择（如PI或PID控制器）、参数计算（如比例增益Ks、积分时间常数Tss等）以及实际电路的实现。电流环设计完成后，再将其视为转速环的一部分，设计转速环。转速环设计同样包括结构选择、参数计算和实现，但需要考虑转速反馈滤波时间常数Ton以及转速退饱和超调量的计算。 系统设计遵循"先内环后外环"的原则，即先优化内部的电流环，然后在此基础上设计转速环。在设计过程中，为了简化计算，可以暂时忽略反电动势E(s)的动态影响，这称为反电动势近似条件。不过，在实际应用中，必须考虑反电动势的影响，以保证系统性能的准确性。 双闭环调速系统的设计涉及到多个关键环节，包括转速环和电流环的结构简化、传递函数的分析、近似条件的检验以及参数计算。理解并掌握这些知识点，对于实现高精度、高稳定性的电机控制至关重要。